Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ.. 4
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ; 7
1.1. Физико-химические основы упрочнения алюминиевых сплавов 7
1.2. Влияние основных легирующих элементов на свойства промышленных алюминиевых литейных сплавов
1.3. Влияние микролегирующих элементов на свойства алюминиевых литейных сплавов и форму интерметал-лидных фаз
1.4. Влияние скорости охлаждения на свойства алюминиевых сплавов 22
1.5. Гранулирование - как литейный процесс. Некоторые особенности формирования гранул 25
1.6. Влияние структуры лигатур на качество промышленных сплавов 29
2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 53
2.1. Методика приготовления сплавов зз
2.2. Установка для получения гранул. Методика получения гранул из алюминиевых сплавов 37
2.3. Методика определения скорости охлаждения лигатурных сплавов 4 і
2.4. Методика определения электросопротивления 44
2.5. Методика определения механических свойств гранулированных сплавов 46
2.6. Методика определения газонасыщенности гранулированных сплавов 48
3. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГРАНУЛИРОВАНИЯ НА
РАЗМЕР И ГАЗОНАСЫЩЕННОСТЬ ГРАНУЛ
3.1. Влияние технологических параметров гранулирования. на размер гранул
3.2. Влияние физико-химических свойств сплавов.на размер гранул 58
3.3. Влияние химического состава и температуры перегре
ва на газонасыщенность гранулированных сплавов 64
4. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СКОРОСТИ ОХЛАЩЕНИЯ НА
СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ГРАНУЛИРОВАННОГО СПЛАВА АК5М2 66
4.1. Структура и свойства сплава АК5М2 с повышенным содержанием железа и магния 68
4.2. Влияние содержания магния на структуру и свойства изделий из гранулированного сплава АК5М2 7Y
4.3. Влияние содержания железа на структуру и свойства изделий из гранулированного сплава АК5М2 #4
4.4. Влияние содержания магния и железа на структуру ж свойства изделий из гранулированного сплава АК5М2 96
5. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СПЛАВОВ, ЛЕГИРОВАНШХ ТУГОПЛАВКИМИ
МЕТАЛЛАМИ С ПОМОЩЬЮ ГРАНУЛИРОВАННЫХ ЛИГАТУР
5.1. Выбор легирующих элементов для компенсации вредного влияния железа на механические свойства алюминиевых сплавов
5.2. Легирование вторичного алюминиевого литейного сплава АК7 гранулированными лигатурами тугоплавких металлов
5.3. Шдифицирование алюминиевых литейных сплавов гранулированными лигатурами и kl-Іг •
5.4. Влияние скорости охлаждения на структуру лигатурных сплавов алюминия с тугоплавкими металлами
6. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ И ВНВДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 57
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" говорится, что: "Повышение качества металлопродукции - это часть более общей проблемы коренных сдвигов в области конструкционных материалов. В их балансе будет расти доля алюминия, других цветных металлов...". Для решения этой проблемы необходимо "...создавать и внедрять в производство принципиально новые технику и материалы, прогрессивную технологию". Особое внимание в "Основных направлениях" уделяется вопросам, связанным с улучшением использования металлолома, более широкому вовлечению его в хозяйственный оборот.
Дальнейшее улучшение качества и надежности деталей, обеспечение более рационального использования сырьевых ресурсов относятся к числу важнейших задач, выдвинутых перед металлургами и машиностроителями ХШ съездо м КПСС. Решение этих задач связано с повышением свойств конструкционных материалов, в том числе и литейных алюминиевых сплавов, более полным и рациональным использованием вторичных сплавов.
Повышение свойств литейных алюминиевых сплавов и деталей из них требует совершенствования технологии производства отливок, более широкого использования многокомпонентного легирования, применения новых технологических процессов. В настоящее время все большее распространение получает микролегирование, позволяющее значительно повышать свойства сплавов. Микролегирование может быть как самостоятельным процессом изменения свойств сплава, так и вспомогательным, когда основные легирующие элементы не обеспечивают необходимых характеристик сплава.
Качество готовых отливок во многом зависит от качества исходных шихтовых материалов и особенно лигатур. Приготовление качест -5 венных лигатурных сплавов может служить источником экономии материалов. Особое внимание заслуживает приготовление алюминиевых лигатур с тугоплавкими металлами. Тугоплавкие металлы обладают очень низкими диффузионными способностями в алюминии, что осложняет процесс приготовления лигатур, введение их в сплавы, препятствует равномерному распределению по объему отливки и приводит к выделению их в грубой форме в виде крупных интерметаллидов. Все это в совокупности не позволяет в полной мере использовать положительное влияние тугоплавких металлов на свойства алюминиевых литейных сплавов.
Использование высоких скоростей охлаждения при приготовлении лигатур алюминия с тугоплавкими металлами будет способствовать измельчению интерметаллидов, более равномерному распределению легирующих компонентов по объему отливок и тем самым повышать качество готового продукта.
Источником экономии первичных металлов может явиться использование вторичных сплавов, если они будут обладать свойствами, не уступающими первичным сплавам. Низкие свойства вторичных алюминиевых сплавов в основном определяются наличием большого числа примесей и особенно железа. Кроме того, при выплавке этих сплавов на заводах вторичных цветных металлов в шихту попадает лом деформированных сплавов, содержащих значительное количество магния, повышенное содержание которого приводит к потере: свойств сплавов системы /Ц-і . . Увеличение содержания магния и железа приводит к образованию интерметаллидов с их участием, которые, выделяясь в неблагоприятной форме (в виде грубых игл, пластин) и большом количестве, снижают свойства сплавов. Введение микродобавок, влияющих на морфологию интерметаллидов магния и железа, не всегда дает положительные результаты, т.к. сплавы уже насыщены легирующими компонентами. Использование высоких скоростей охлаждения при приго -6 товлении таких сплавов позволит уменьшить размеры интерметаллидов железа и магния и тем самым нейтрализует их вредное влияние на свойства сплавов.
Перспективным способом получения высоких скоростей охлаждения является центробежное гранулирование с охлаждением готового продукта в кольце вращающейся воды. Данный способ обладает рядом преимуществ: довольно высокая производительность (до 1000 кг/ч) процесса; компактность и непрерывность действия установки; возможность регулирования размеров гранул в широком диапазоне. Центробежное гранулирование с охлаждением гранул в воде позволяет достичь скоростей охлаждения 10-10 °С/с, что является одним из основных его преимуществ.
Использование высоких скоростей охлаждения при подготовке шихтовых материалов и самих алюминиевых литейных сплавов для повышения их механических свойств является целью настоящей работы.
