Исследование и разработка составов сплавов системы медь-никель-цинк для получения художественных отливок по выплавляемым моделям

• Автор: Неверов, Павел Алексеевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

1.1. Составы, структура, свойства и применение сплавов системы медьникельцинк СиЫп

1.2. Особенности плавки сплавов системы Си2п.

1.3. Горячие трещины и факторы, влияющие на горячеломкость сплава.

1.3.1. Природа горячих трещин и температурный интервал образования.

1.3.2. Факторы, влияющие на горячеломкость сплава

1.3.2.1. Влияние состава и структуры сплава на его склонность к горячим трещинам

1.3.2.2. Влияние примесей на склонность сплава к горячим трещинам

1.3.2.3. Пути снижения горячеломкости сплава.

1.4. Литейные пробы на горячеломкость

1.5. Выводы по литературному обзору и постановка задач исследования Глава 2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

2.1. Технология плавки сплавов.

2.2. Исследование влияния температуры заливки расплава на величину зерна литого образца.
2.3. Исследование влияния температуры заливки расплава и температуры подогрева формы на е заполняемость при
литье по выплавляемым моделям ЛВМ
2.4. Определение склонности сплава к горячим трещинам по разработанной пробе на горячеломкость
2.5. Построение разрезов на тройной диаграмме состояния
системы Си2п
2.5.1. Построение политермических разрезов.
2.5.1. Построение изотермических разрезов
2.6. Нахождение температур ликвидуса и солидуса сплавов с помощью дифференциальнотермического анализа ДТА.
2.7. Измерение временного сопротивления и относительного
удлинения сплавов
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Изучение особенностей плавки и литья сплавов
системы Си2п.
3.1.1. Влияние температуры заливки на макроструктуру сплавов
3 .1.2. Влияние температуры заливки расплава и температуры
подогрева формы при ЛВМ на е залолняемость.
3.2. Влияние технологических параметров плавки и литья на
горячеломкость сплавов системы Си2п.
3.3. Изучение влияния состава сплава на горячеломкость
3.3.1. Анализ микроструктуры сплавов системы Си2п.
3.3.2. Изучение особенностей кристаллизации сплавов системы СиНп по тройной диаграмме состояния
3.4. Исследование влияния примесей на горячеломкость сплавов
системы Си2п.
3.4.1. Влияние легкоплавких примесей на горячеломкость сплавов системы Си2п
3.4.2. Роль примеси кислорода в процессе образования газовой пористости в сплавах системы СиЫп
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
Библиографический список
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Таблицы экспериментальных результатов.
Приложение 2. Фотографии макроструктуры образцов
Приложение 3. Термодинамические расчты.
Приложение 4. Фотографии художественных отливок из
нейзильбера фигурки животных.
ВВЕДЕНИЕ


Предварительно полученная оболочка формуется в опорный теплоизолирующий наполнитель, и вся форма прокаливается в течение часов при температуре 0С. После заливки происходит медленное остывание форм. Заливка в горячие формы обеспечивает им хорошую заполняемость, что очень важно для воспроизведения сложного рельефа поверхности художественной отливки. При получении художественных отливок способом ЛВМ из таких сплавов, как кремнистая латунь ЛЦК4, бронза БрЦ5С5, нейзильбер МНЦ, обнаружено, что нейзильбер наиболее склонен к образованию горячих трещин. Образующиеся трещины см. В литературе происхождение горячих трещин при ЛВМ, как правило, связывают с недостаточной технологичностью конструкции отливок и блока отливок значительная концентрация напряжений в острых углах, замкнутых контурах и т. Однако, состав сплава, чистота шихты и технология ведения плавки, очевидно, тоже оказывают существенное влияние. Поэтому, представляется необходимым провести аналитический обзор литературы, осветив следующие вопросы составы, свойства и применение сплавов типа нейзильбер особенности плавки этих сплавов горячие трещины и факторы, влияющие на горячеломкость сплава. Рис. Излом образца отливки с горячей трещиной х 6. Нейзильберами называют сплавы тройной системы медьникельцинк Си2п, содержащие 5 никеля и 4 цинка 7. Эти сплавы от немецкого ЫеияйЬег новое серебро обладают широкой гаммой цветовых оттенков в зависимости от состава, и применяются в литейном производстве при изготовлении художественных отливок, похожих по цвету на серебро. Кроме трх основных элементов, в состав нейзильбера для улучшения цветовых характеристик, литейных и механических свойств могут добавляться самые разные компоненты, такие как алюминий, марганец, железо, свинец, олово, кадмий, висмут, сурьма, вольфрам и др. В зависимости от сочетания дополнительных легирующих элементов, либо от страны, где впервые был получен такой состав, либо по имени исследователя, впервые применившего сплав, нейзильберы имеют собственные названия. Например 7 Невадасеребро медь , никель , цинк американское серебро медь основа, никель , цинк , алюминий 1,5, фосфор или олово 5, свинец 3 русский аргентан, сплав для отливок медь , никель , цинк , железо 3 платиноид медь основа, никель , цинк , вольфрам сплав Плумберса белый медь , никель , цинк , свинец 7, олово 1 и т. По структуре и свойствам сплавы системы СиЫп занимают промежуточное место между медноникелевыми сплавами и латунями. Они, как и латуни, могут быть однофазными асплавами и двухфазными со структурой аР. На рис. Си2п при температурах 5С рис. С рис. Рис. Диаграмма состояния системы СиМо. Изотермические сечения при температуре 5С а и С б 8. Д2п и ДСи2п. Эти фазы имеют следующие кристаллические решетки х ГЦК, р ОЦК, р ОЦК с субструктурой, соответствующей низкотемпературной фазе системы Си2п, Д объемноцентрированная тетрагональная тип АиСи, соответствующая низкотемпературной фазе системы
Как видно из рис. Рфаз проходят почти параллельно стороне Си концентрационного треугольника, поэтому появление этих фаз не зависит от содержания никеля, а определяется в основном только содержанием цинка в сплаве более по массе. Стороны концентрационного треугольника системы Си2п образованы диаграммами состояния двойных систем СиЫц Си2п и . На рис. За изображена диаграмма состояния Си . Она представляет собой классическую систему с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. На рис. Зб изображена диаграмма состояния Си2п . Фаза Си кристаллизуется из жидкости в интервале температур от температуры затвердевания меди до 2 С и при концентрациях до ,8 ат. На рис. Зв изображена диаграмма состояния п . Фаза 1 кристаллизуется из жидкости в интервале температур от температуры затвердевания никеля до С и при концентрациях до ,5 ат. X тройной системы Си2п и имеют однофазную структуру. Двухфазные нейзильберы со структурой Хр пока не нашли применение в России, а в стандартах США, Франции и Канады, по данным , имеются лишь отдельные марки таких сплавов. Химический состав сплава МНЦ, по данным , представлен в табл.