Исследование и разработка модификаторов, закаленных из жидкого состояния, и технологии модифицирования доэвтектических силуминов с целью получения высококачественных отливок транспортного машиностроения

• Автор: Филиппова, Инна Аркадьевна
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 177 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса и постановка задачи исследования

1.1 .Анализ структуры силуминов согласно диаграмме

состояния А18ь. 9

1.2.Жидкое состояние алюминиевых расплавов, растворимые и нерастворимые примеси.

1.3. Модифицирование алюминиевых сплавов.

1.4. Технологические методы измельчения структуры алюминиевых сплавов

1.5. Модифицирование силуминов флюсами.

1.6.Модифицирование эвтектических алюминиевых сплавов

1.7. Модифицирование заэвтектических алюминиевых сплавов

1.8. Модифицирование доэвтектических алюминиевых сплавов
1.9. Лигатуры для модифицирования доэвтектических алюминиевых сплавов .
1 Требования к лигатурам и способы улучшения качества модифицирующих лигатур для алюминиевых сплавов.
1Методы быстрого охлаждения литейных сплавов и лигатур.
1. Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследования
2. Методика исследования.
2.1. Объект исследования и его характеристика.
2.2. Методика приготовления сплава и его модифицирования
2.3. Методика исследования механических и литейных свойств
2.4. Математическая обработка результатов исследования.
2.5.Изготовление модифицирующих лигатур методом закалки из жидкого состояния
2.6. Методика металлографических исследований
3. Исследование влияния быстроохлажденного сплава АК7М2 на структуру и свойства сплава АК7М2 базового состава
4. Исследование влияния быстроохлажденных модификаторов, с титаном и бором на струкгуру и механические свойства сплава
4.1. Исследование влияния лигатур АТ и А1Т на структуру и механические свойства сплава АК7М2
4.2. Исследование влияния лигатуры А15ТВ на структуру и механические свойства сплава АК7М2
5. Исследование влияния быстроохлажденных модификаторов , 5i, на структуру и свойства сплава АК7М2.
5.1. Исследование влияния лигатуры А1Си на структуру и свойства сплава АК7М2
5.2. Исследование влияния лигатуры 5i на структуру и свойства сплава АК7М2.
5.3. Исследование влияния лигатуры на структуру и свойства сплава АК7М2
5.4. Расчет времени нагрева аморфной ленты до температуры 0 С.
6. Опытнопромышленное опробование
Выводы по рабоге
Список использованной литературы


Наиболее существенно на уровень механических свойств влияют магний и медь, обеспечивая наиболее сильное упрочнение, особенно после термообработки. Среди вредных примесей помимо железа в силуминах присутствуют легкоплавкие металлы - свинец и олово. Данные элементы снижают жаропрочность и вызывают повышение горячеломкости при литье. Таблица 1. Формула и *, ¦ обозначение фазы > . ЧЯИвИГ* Єй * ; гмк-: ? Мп Єг Л Ве:. Бі • ? РеМпЬ&гА^ ,6- - до 9 ДО ¦ Г - :• до 2;. РЄІАІ8 . Г-'*//. РеМ&БібЛІз - до 3 - • . И/'-Си8І4МвбАІ4 - ; . V •до і • ; V. РсКіА]9 V : •До4' "до 3'. ДО 0,6: - •. СиКІЛІб • до 0,3 • ' •/ . ДО 0,3 ЗО:-' •. СиАІ2 " . Р’і-РегАЦВсб . V- . Учитывая различные химические составы и условия кристаллизации-при затвердевании доэвтектических, эвтектических и заэвтектических АГБь сплавов, для повышения их механических и литейных свойств требуются различные методы и материалы для внепечной-обработки. Основными механическими свойствами, по ГОСТ - являются: предел прочности при растяжении (Фв), относительное удлинение (5) и твердость по Бринелю (НВ), определяемые на стандартных образцах. Состояние расплава алюминиевых сплавов. Реальный алюминиевый расплав является гетерогенной полидисперсной системой* с размерами неметаллических включений, приближенным к; коллоидным (0,-1,0 мкм). Основная масса включений имеет размер 0;3 мкм. Осаждение частиц практически не происходит. Включения распределены сравнительно- равномерно и коагуляции практически не наблюдается [, , ]. A.A. Коледов и А. П. Любимов обнаружили явление гистерезиса вязкости, которое является доказательством химической микронеоднородности расплавленных силуминов и глубоких структурных изменений, происходящих при nepeipe? При технических температурах < 0 °С в алюминиевом расплаве находятся различные примесные элементы в виде интерметаллидных включений. Растворимые и нерастворимые примеси. Экспериментальными исследованиями В. И. Данилова доказано, что самопроизвольная кристаллизация возможна только тогда, когда расплавы металлов практически полностью освобождаются от примесей, обычно имеющихся в «чистых» веществах и, как правило, резко увеличивающих скорость зарождения центров кристаллизации в области малых переохлаждений. Различают две группы примесей, которые могут влиять на процесс кристаллизации: растворимые и нерастворимые (механические). Если примесь растворима в жидкой фазе и не растворима в твердой, то рост кристаллов будет сопровождаться вытеснением примеси в жидкую фазу и- образованием у границ кристаллов слоя расплава с повышенной концентрацией атомов примеси. Это должно увеличить энергию активации, так как слой расплава с повышенной концентрацией атомов, не принимающих участие в построении кристаллической решетки, будет затруднять поступление атомов кристаллизующегося вещества из жидкой фазы в твердую []. Поверхностно активными веществами можно повысить скорость самопроизвольного зарождения центров кристаллизации в областях малых переохлаждений. Поверхностно-активные примеси; способные оказывать, такое комплексное воздействие на процесс кристаллизации, является модификатором 1-го рода, которые специально вводятся в расплав для измельчения зерен в отливках. Нерастворимые (механические) примеси могут оказывать контактное действие на процесс образования центров кристаллизации, заключающийся в сокращении интервала метастабильности расплава. Объясняется это тем, что в присутствии твердых частиц примеси работа образования центров кристаллизации уменьшается, т. По данным Данкова П. Д., такое действие оказывают примеси,. Активированные нерастворимые примеси. В.И. Данкова показали, что контактное действие нерастворимых примесей-на процесс зарождения центров кристаллизации вещества наблюдаются и в тех случаях, когда нерастворимые примеси не обладают структурным сходством с данным веществом. Расчетами показано [], что обломки (корочка) затвердевшего при заливке сплава диаметром 1,0- 1,5 мм расплавляются за 1 мин при перегреве всего на 2-3 °С. Поэтохму действие обломков твердой фазы как затравок для образования центров кристаллизации реально, если они образуются после полного снятия перегрева.