Содержание к диссертации
Введение
1 Практика использования технологий обработки металлических расплавов, приводящих к получению качественных отливок из алюминиевых сплавов 11
1.1 Современные способы получения отливок из алюминиевых сплавов 11
1.2 Особенности способа литья по газифицируемым моделям 19
1.3 Особенности ресурсосберегающих технологий и температурная обработка расплавов при производстве отливок из алюминиевых сплавов 23
1.4 Выводы и задачи исследования 26
2 Методика проведения исследований 28
2.1 Шихтовые материалы и плавка 28
2.2 Выбор способа формовки при получении тонкостенных отливок литьем по газифицируемым моделям 29
2.3 Технология получения тонкостенных отливок способом литья по газифицируемым моделям 30
2.4 Определение химического состава, содержания неметаллических включений в сплавах и металлографические исследования 30
2.5 Исследование размерной точности и чистоты поверхности отливок 31
2.6 Исследование механических свойств, пористости и герметичности отливок 31
2.7 Обработка экспериментальных данных 33
3 Исследование влияния температурных параметров плавки и заливки алюминиевого сплава ак7 на свойства герметичных тонкостенных отливок, полученных способом литья по газифицируемым моделям 35
3.1 Влияние технологических параметров ЛГМ-процесса на получение качественных отливок з
3.2 Влияние температурных параметров плавки и заливки расплава в литейную форму на качественные показатели отливок 38
3.3 Влияние температурных параметров плавки и заливки расплава в литейную форму на содержание неметаллических включений в отливках 48
3.4 Влияние времени выдержки при рациональной температуре перегрева расплава на содержание неметаллических включений, прочность и герметичность тонкостенных отливок «Крышка корпуса газоанализатора», полученных литьем по газифицируемым моделям 54
3.5 Влияние плотности пенополистироловых моделей на качество отливок «Крышка корпуса газоанализатора» 66
3.6 Определение оптимальных технологических режимов производства отливок литьем по газифицируемым моделям 75
3.7 Выводы по главе 3 79
4 Разработка и внедрение ресурсосберегающей технологии получения тонкостенных отливок из алюминиевых сплавов способом литья по газифицируемым моделям с использованием термоскоростной обработки расплава 81
4.1 Разработка и исследование технологии получения отливок способом литья по газифицируемым моделям из алюминиевых сплавов с термоскоростной обработкой расплава 81
4.2 Внедрение технологии получения тонкостенных герметичных отливок способом литья по газифицируемым моделям из алюминиевых сплавов с термоскоростной обработкой расплава в условиях ООО «НПП Вектор машиностроения» 88
4.3 Выводы по главе 4 93
Основные выводы по работе 94
Список литературы 96
- Особенности ресурсосберегающих технологий и температурная обработка расплавов при производстве отливок из алюминиевых сплавов
- Выбор способа формовки при получении тонкостенных отливок литьем по газифицируемым моделям
- Влияние температурных параметров плавки и заливки расплава в литейную форму на качественные показатели отливок
- Внедрение технологии получения тонкостенных герметичных отливок способом литья по газифицируемым моделям из алюминиевых сплавов с термоскоростной обработкой расплава в условиях ООО «НПП Вектор машиностроения»
Особенности ресурсосберегающих технологий и температурная обработка расплавов при производстве отливок из алюминиевых сплавов
Производство отливок из алюминиевых сплавов ведется всеми известными способами литья [4, 6-14]. Около 70-80 % отливок получают литьем в формы многократного использования (в кокиль, под давлением, под низким давлением, центробежное) и 20 - 30 % - литьем в разовые формы (песчаные, гипсовые, оболочковые, по выплавляемым и газифицируемым моделям). Выбор того или иного способа литья для изготовления конкретной отливки определяется такими показателями, как габариты заготовки и характер производства, уровнем требований к их качеству (механическим свойствам, точности размеров, чистоте поверхности), техническими возможностями каждого из способов литья и экономическими соображениями (необходимостью изготовления отливки с минимальными затратами труда, материалов и минимальной себестоимостью) [9, 10, 14-16].
При наиболее изученном и распространённом литье в сырые песчаные формы [12, 17] изготовляется литейная модель, копирующая будущую деталь. Модель засыпается песком или формовочной смесью, заполняющей пространство между нею и двумя опоками.
Несмотря на то, что этот способ считается относительно простым и дешевым, он связан с большим грузооборотом формовочных материалов, высокой трудоемкостью операций, тяжелыми условиями труда и не всегда позволяет получать качественные отливки, причем 80 - 90 % производства приходится на изготовление и утилизацию одноразовых песчаных форм [6, 10, 12, 14, 16].
Литье в гипсовые формы применяют в тех случаях, когда к отливкам предъявляются повышенные требования по точности, чистоте поверхности и воспроизведению мельчайших деталей рельефа. По сравнению с песчаными, гипсовые формы обладают более высокой прочностью, точностью размеров, лучше противостоят воздействию высоких температур, позволяют получать тонкостенные отливки сложной конфигурации [10, 12, 18].
Особенностью гипсовых форм является их низкая теплопроводность. Это обстоятельство затрудняет получение плотных отливок из алюминиевых сплавов с широким интервалом кристаллизации.
Литье в кокиль (в металлическую форму) - основной способ серийного и массового производства отливок из алюминиевых сплавов, на долю которого приходится около 40 % в общем объеме производства [7, 10, 13, 18]. Это обусловлено такими преимуществами литья в кокиль, как повышенная размерная точность отливок, высокая производительность процесса, многократность использования литейных форм, возможность автоматизации процесса, экономное использование производственных площадей, возможность комбинированного использования кокилей и сложных песчаных стержней, стабильность плотности и структуры отливок, высокие механические и эксплуатационные свойства.
К недостаткам литья в кокиль можно отнести высокие трудоемкость изготовления и стоимость металлической формы, повышенную склонность к возникновению внутренних напряжений в отливке вследствие затруднительной усадки и более узкого по сравнению с литьем в песчаную форму интервала оптимальных режимов, обеспечивающих получение качественной отливки [10, 12].
Литье под низким давлением [14, 19, 20] является другой разновидностью литья в кокиль. Оно получило применение при изготовлении крупногабаритных тонкостенных отливок из алюминиевых сплавов с узким интервалом кристаллизации. Так же как и при литье в кокиль, наружные поверхности отливок выполняются металлической формой, а внутренние полости - металлическими или песчаными стержнями.
Преимуществом литья под низким давлением является возможность автоматического регулирования скорости подъема металла в полости формы, что позволяет получать тонкостенные отливки более качественными, чем при литье под действием силы тяжести.
К недостаткам литья под низким давлением относится невысокая стойкость части металлопровода, постоянно погруженной в расплав, сложность регулирования скорости потока расплава в форме, вызванная скоротечностью операции и динамическими процессами, происходящими в установке при заполнении ее камеры воздухом и возможность изменения свойств сплава при длительной выдержке его в печи [14, 21, 22].
Более плотные отливки из алюминиевых сплавов получают литьем под низким давлением с противодавлением [12, 14, 23, 24]. При этом предотвращается выделение растворенного в металле водорода и образование газовых пор. Повышенное давление способствует лучшему питанию массивных узлов отливок.
При литье с противодавлением успешно совмещены достоинства литья под низким давлением и кристаллизации под давлением. При помощи литья под давлением получают высокоточные тонкостенные детали (до 0,1 мм) с резьбой, отверстиями и сложной формы. Все отливки получаются совершенно одинаковыми и взаимозаменяемыми. Изделия имеют мелкозернистую структуру, которая обеспечивает повышенные механические качества.
При литье под давлением [10, 12, 25, 26] расплав принудительно, под давлением поршня или сжатого воздуха, заполняет стальные формы и застывает в них. Вынутая из формы готовая отливка не требует дальнейшей обработки. Относительная простота и технологичность метода литья под давлением позволяют полностью автоматизировать его производственные процессы.
Недостатками литья под давлением являются [13, 18, 23, 24] необходимость применения дорогостоящих и трудоемких в изготовлении стальных пресс-форм и специальной установки для сжатого воздуха, сложность выполнения отливок с фасонной плоскостью разъема формы и поднутрениями на поверхности, а также вероятность образования газовых раковин и рыхлот в местах отливки с увеличенной толщиной стенок.
Центробежный метод литья отливок из алюминиевых сплавов [7, 12, 13, 27] считается самым эффективным и производительным (до 95% годных отливок), при использовании которого образуется минимально возможное количество отходов. При этом расплав, подвергаясь действию центробежных сил, отбрасывается к стенкам металлической формы и затвердевает, обеспечивая получение плотных отливок. Центробежным способом можно получить двухслойные заготовки, что достигается поочерёдной заливкой в форму различных сплавов.
Технология центробежного литья обеспечивает целый ряд преимуществ, зачастую недостижимых при других способах, среди которых высокая износостойкость и, как правило, отсутствие газовых раковин неметаллических и шлаковых включений. Особыми преимуществами центробежного литья является получение внутренних полостей без применения стержней и большая экономия сплава в виду отсутствия литниковой системы.
Среди недостатков, присущих этому способу литья можно выделить неточность размеров свободных поверхностей отливок, повышенная склонность к ликвации компонентов сплава, повышенные требования к прочности литейных форм [11-13].
Литье в оболочковые формы [18, 28] целесообразно применять при серийном и крупносерийном производстве отливок ограниченных размеров с повышенной чистотой поверхности, большей размерной точностью и меньшим объемом механической обработки, чем при литье в песчаные формы. Замена обычной песчаной формы только оболочкой сокращает расход формовочных смесей на 50-90 %, увеличивает съем с квадратного метра производственной площади, снижает стоимость отливки [29, 30].
Недостатками такого способа является [18, 28-30] неудовлетворительная прочность оболочковых форм, нестабильность их качества, длительность технологического цикла, насыщение модельного состава водой, необходимость в наличии дополнительных площадей для проветривания и подсушки форм, повышенный брак литья по сору и неметаллическим включениям, неэффективное использование энергоносителей, высокие затраты на производство и экологическая загрязненность воздушной среды.
Ещё один способ получения отливок - литье по выплавляемой модели [10, 11] - процесс получения отливок из расплавленного металла в формах, рабочая полость которых образуется благодаря удалению легкоплавкого материала модели при ее предварительном нагревании. Выплавляемые модели изготавливают в пресс-формах из модельных составов, включающих парафин, воск, стеарин и др.
Выбор способа формовки при получении тонкостенных отливок литьем по газифицируемым моделям
Одним из технологических факторов процесса, влияющих на качество отливок при ЛГМ, является формовка модельных блоков. Главные аспекты в процессе формовки: способ передачи вибрации и способ засыпки сухого кварцевого песка в литейную форму.
В настоящее время широко используются вибростолы различных модификаций, позволяющие реализовать различные способы засыпки песка в процессе формовки. Важным преимуществом вибростолов является их использование при крупносерийном производстве отливок в составе автоматических линий ЛГМ-процесса. Недостатки при применении вибростолов: недоуплотнение верхних слоев формы, необходимость использования вибраторов большой мощности, возможное коробление и разрушение модельных блоков.
В условиях мелкосерийного производства и при большой номенклатуре отливок целесообразным будет использование литейных опок с непосредственно закрепленными на них вибраторами, что позволяет в определенной мере устранить недостатки, характерные при использовании вибростолов.
Что касается засыпки песка в опоку, то ее можно осуществлять послойно или одновременно. Главным недостатком послойной формовки является недоуплотнение верхних и переуплотнение нижних слоев литейной формы, приводящих к различным литейным проблемам (в верхних слоях - размыв формы, а в нижних - снижение газопроницаемости). Одновременное заполнение формы песком позволяет избежать вышеуказанных дефектов.
Реализация различных способов формовки при ЛГМ-процессе [50, 99] в условиях ООО «НПП Вектор машиностроения» при получении малогабаритного и тонкостенного литья показала, что в рассматриваемых производственных уело зо виях наилучшим качественным показателям отливок по размерной точности и чистоте поверхности способствовала реализация способа формовки с вибраторами, закрепленными на опоке, при одновременной засыпке песка. Данный способ формовки и использовали в настоящей работе при получении тонкостенных отливок литьем по газифицируемым моделям.
Для формовки применялся кварцевый песок 2КіОз02. При изготовлении газифицируемых моделей использовался полистирол фирмы STYROCHEM. Для вспенивания полистирола и получения моделей применяли автоклав ГК-100-ЗМ. Готовые пенополистироловые модели обрабатывали покрытием PolytopAL2. Модельные блоки помещали вертикально в подвешенном состоянии в опоку размером 700x700x700. Засыпку песка в опоку проводили одновременно с ее вибрацией (частота 36 Гц), которую осуществляли на опоке посредством закрепленных на ней 2-х электрических вибраторов (3000 об/мин). Затем опоку накрывали пленкой, размещали заливочное устройство, вакуумировали литейную форму и производили заливку расплава. После охлаждения осуществляли выбивку отливок, опиловку, пескоструйную зачистку. Для выявления качественных показателей литья оценивали чистоту поверхности и размерную точность отливок. Исследования в работе проводили на тонкостенных отливках (с толщиной стенки 5...10 мм), входящих в номенклатуру ООО «НПП Вектор машиностроения» (г. Новокузнецк).
Контроль химического состава сплавов и содержание неметаллических включений осуществляли на рентгенофлуоресцентном волнодисперсионном спектрометре последовательного действия XRF-1800 (Shimadzu, Япония). Для исследования микроструктуры образцы разрезали на темплеты на расстоянии 15 мм от торца. Темплеты запрессовывали в бакелитовую основу, предварительно механически полировали, затем травили в 0,5 %-ном растворе HF. Подготовку шлифов осуществляли с использованием шлифовально-полировальной машины Saphir 320 (ATA, Германия).
Металлографические исследования проводили с помощью инвертированного металлографического микроскопа OLIMPUS GX-51. Определение размеров структурных составляющих производили с помощью программного обеспечения микроскопа и пакета прикладных программ для металлографических исследований Siams Photolab 700.
Чистоту поверхности отливок, полученных способом ЛГМ, оценивали визуально, сравнивая их с эталоном. Отливки, имеющие дефекты, сравнивали с допустимыми дефектами, описанными в технических условиях ООО «НПП Вектор машиностроения». Размерную точность проверяли по литейному чертежу, на котором указаны размеры, подлежащие контролю.
Механические свойства и пористость определяли на стандартных образцах согласно ГОСТ 1583-93, полученных ЛГМ. Герметичность исследовали по критерию гидропрочности на специальной установке (рисунок 2.1) [90, 100] на пробах-стаканчиках (рисунок 2.2) с толщиной стенки 4 мм, полученных способом ЛГМ, по следующей методике: в образец под давлением, создаваемым гидропрессом, подавали воду; при появлении течи регистрировали давление, которое и являлось критерием оценки герметичности образца.
Влияние температурных параметров плавки и заливки расплава в литейную форму на качественные показатели отливок
Следует учитывать, что возврат, лом, отходы собственного производства в большей степени, чем чушковые материалы, загрязнены оксидными и другими включениями. В используемых экспериментальных плавках при получении отливок из сплава АК7 содержание вторичных материалов составляло 50...55 %, что является довольно существенным по количеству.
Относительно вариантов 2 и 7 (таблица 3.2) также следует добавить, что образование пористости в отливках, по-видимому, связано с тем, что достаточно высокие температуры плавки и заливки положительно влияют на изменение уровня микронеоднородности расплава, но приводят (из-за более интенсивного окисления расплава за счет взаимодействия с кислородом печной атмосферы и воздуха) к повышению содержанию водорода и неметаллических включений в расплаве и не позволяют реализовать эффективные существующие способы рафинирования расплава флюсами. А применяемая технология рафинирования расплава через ССФ-0,6 не обеспечивает необходимой очистки расплава от неметаллических включений и газов, что и приводит к пористости выше 3-го балла.
Что касается варианта 10, то следует отметить, что, несмотря на удовлетворительные показатели по размерной точности и чистоте поверхности отливок, также наблюдается повышенная пористость исследуемых образцов. Очевидно, это связано с тем, что в этом варианте технологии применяется недостаточная высокая температура перегрева расплава, которая не позволяет нивелировать нежелательное влияние на качество литья повышенного количества используемых при плавке вторичных материалов.
Таким образом, наиболее рациональным вариантом в данных технологических условиях является вариант 8, при котором ТДЕР составляет 880...890 С, а ТЗАЛ составляет 820...830 С. Вариант 5, при тех же положительных показателях качества литья, имеет большую температуру перегрева расплава по сравнению с вариантом 8, что будет экономически более затратно.
Безусловно, вариант 8 целесообразно будет использовать при плавке алюминиевых сплавов на шихте с преобладанием вторичных материалов (от 50 до 80... 100 %). Существующая практика в направлении использования высокотем 48 пературного перегрева при получении качественных отливок на основе шихты, состоящей до 80... 100 % из вторичных материалов (лома и отходов) показала свою эффективность [43, 50]. Однако не следует забывать, что перед этим необходимо тщательно проанализировать существующий технологический процесс, номенклатуру получаемых отливок, используемую шихту и плавильный агрегат, возможные материальные и энергетические затраты, которые могут «не покрыть» «выигрыша» от их реализации.
Что касается влияния температуры заливки ТЗАЛ на качество литья, то в вариантах 3, б, 9, 11, 12, согласно рисунку 3.2, наблюдается недостаточная прожи-гаемость моделей. Очевидно, это можно объяснить недостаточно высокой температурой ТЗАЛ, которая в этих вариантах составляла 780...790 С.
Влияние температурных параметров плавки и заливки расплава в литейную форму на содержание неметаллических включений в отливках
Было проведено исследование влияния температурных режимов плавки и заливки сплава АК7 на содержание неметаллических включений (у-А12Оз) в исследуемых отливках «Крышка корпуса газоанализатора». Содержание неметаллических включений определяли на специально подготовленных образцах (из залитых способом ЛГМ проб). По каждому варианту технологии плавки и заливки отрабатывали 3 серии. Таким образом, содержание неметаллических включений {4-AI2O3) по конкретному варианту определяли как среднее арифметическое из 96 проб. Результаты исследования представлены на рисунке 3.8.
Приведенные результаты показывают (рисунок 3.8), что из реализованных 12 вариантов технологии плавки и заливки расплава наиболее эффективными с точки зрения минимизации содержания неметаллических включений (у-А12Оз) в сплаве АК7, также являются варианты 5 и способом ЛГМ зации при заливке в литейную форму и модифицирующему эффекту), но не приводят, в отличие от других вариантов, к повышенному содержанию водорода и неметаллических включений в расплаве.
Вопросам изучения (и взаимодействия) газовых и неметаллических включений в расплавах алюминиевых сплавов посвящены многочисленные исследования [76, 79, 111-114]. Неметаллические включения, которые образуются в результате взаимодействия составляющих сплавы компонентов с кислородом и водяным паром, оказывают существенное влияние на свойства алюминиевых сплавов. Образование нерастворимых неметаллических включений, в основном оксидов алюминия А12Оз, обусловлено высокой термодинамической активностью жидкого алюминия [79].
Неметаллические включения понижают литейные свойства, герметичность и коррозионностойкость сплавов, а также ухудшают механические и технологические свойства алюминиевых сплавов [76, 79, 90]. Известно, что оксид алюминия и водород взаимодействуют между собой. Адсорбция водорода оксидами алюминия под действием химических сил связи начинается на активных центрах, представляющих собой специфические участки поверхности оксида А12Оз, образовавшиеся при его дегидратации [90].
Степень насыщения и удаления водорода из жидкого сплава в процессе его дегидратации, выдержки, разливки и кристаллизации зависит от содержания неметаллических включений. Развитие пористости в литом сплаве в результате определяется содержанием водорода, количеством и размерами оксидных плен, на которых в процессе кристаллизации накапливается выделяющийся из расплава водород [90].
Внедрение технологии получения тонкостенных герметичных отливок способом литья по газифицируемым моделям из алюминиевых сплавов с термоскоростной обработкой расплава в условиях ООО «НПП Вектор машиностроения»
В промышленных технологиях литья известно [80, 86, 95, 130-133], что высокотемпературный тип структуры ближнего порядка расплава (эффект перегрева) можно зафиксировать его быстрым охлаждением перед заливкой путем термоскоростной обработки.
Эффект ТСО связан с тем, что скорость структурных превращений в жидкой фазе достаточно низкая, несмотря на сравнительно большие скорости процессов диффузии, поэтому быстрое охлаждение расплава может в значительной степени подавлять трансформацию кластеров [86, 131-133].
ТСО расплава оказывает эффективное модифицирующее влияние на алюминиевые сплавы - позволяет получить мелкозернистую структуру и повышенные механические свойства отливок [86, 95, 130-133].
Быстрое охлаждение расплава при реализации ТСО можно достигать добавками твердой шихты, соответствующими получаемому сплаву по химическому составу - это могут быть добавки чушкового сплава [83, 86]. Данные добавки создают модифицирующий эффект, внося микронеоднородности меньших масштабов и активированные нерастворимые примеси, являющиеся потенциальными центрами кристаллизации [86].
Необходимое количество добавок твердой шихты для охлаждения от температуры перегрева до требуемой температуры литья определяют предварительными экспериментами [86].
Общая схема предлагаемой ресурсосберегающей технологии получения тонкостенных отливок из алюминиевых сплавов способом ЛГМ показана на рисунке 4.1. Программа проведения ТСО расплава при реализации данной ресурсосберегающей технологии приведена на рисунке 4.2.
Было проведено определение рациональных температурно-временных параметров ТСО (температуры перегрева и времени выдержки расплава) путем исследования качественных показателей тонкостенных отливок (таблицы 4.1 - 4.3). Опытные плавки проводили в печах ИСТ-0,06, ИСТ-0,16. Во всех экспериментах ТЗАЛ составляла 820...830 С. Охлаждение расплавов до ТЗАл с температуры перегрева осуществляли введением предварительно измельченного чушкового сплава соответствующего состава.
Все отливки (а также пробы и образцы для изучения) изготавливались в соответствии с пунктом 2.3 (2 глава диссертации) в производственных условиях ООО «НПП Вектор машиностроения».
Результаты исследования влияния температурно-временных параметров плавки при реализации ТСО на качественные показатели отливок (чистота поверхности, размерная точность, пористость) из алюминиевых сплавов АК7, АК12, АК9М2, что при данном составе шихты (85...90 % вторичных материалов) эффективность технологии обработки обеспечивается значением температуры перегрева
ТПЕР = 990... 1000 С, и рациональным при ТДЕР временем выдержки т = 5... 10 мин. Температура ТДЕР = 880...890 или 940...950 С (согласно таблицам 4.1 -4.3) является недостаточной для снижения уровня микронеоднородности расплава и получения качественного литья.
При реализации ресурсосберегающей технологии получения отливок шихтовые материалы включали для каждой марки исследуемых сплавов: чушковые сплавы (около 10...15 %), возврат и отходы аналогичного состава (около 85...90 %). Плавки проводили в печи ИСТ-0,16. Ресурсосберегающая технология с использованием ТСО заключалась в следующем (рисунки 4.1, 4.2): расплавляли лом и отходы, расплав перегревали до 980...1000 С и выдерживали около 5... 10 мин; далее расплав охлаждали до температуры 820...830 С введением предварительно измельченного чушкового сплава. Рафинирование осуществляли через ССФ-0,6 при заливке в литейную форму.
Влияние технологии ТСО на чистоту поверхности, размерную точность, механические свойства и герметичность отливок из сплавов АК7, АК12, АК9М2 показано в таблице 4.4. Также приведены механические свойства отливок, полученных по существующей на предприятии технологии плавки (с содержанием в шихте не более 35...40 % вторичных материалов), которая заключалась в том, что высокотемпературный перегрев не проводили, а перегревали расплавы только до 880...890 С, при этом до ТЗАЛ (820...830 С) расплав охлаждался вместе с печью, а заливку в литейную форму также осуществляли через ССФ-0,6.
Внедрение разработанной ресурсосберегающей технологии в условиях ООО «НПП Вектор машиностроения» при выплавке сплавов АК7, АК12, АК9М2 с применением ТСО (при 85... 90 % вторичных материалов в шихте) и изготовлении высококачественных тонкостенных герметичных отливок способом ЛГМ позволило за счет снижения расхода чушковых материалов получить существенный экономический эффект. За период с 2011 по 2014 гг. суммарный годовой экономический эффект от внедрения составил 1,019 млн. рублей ( 15 тыс. руб. на тонну годного литья). Акты апробации и внедрения приведены в Приложении А.
Достоинством технологии ТСО является то, что она может успешно применяться в литейных и машиностроительных цехах при плавке алюминиевых спла 90
BOB для отливок, получаемых различными способами литья (в песчаные формы, в кокиль, по газифицируемым моделям и др.). При этом за счет модифицирующего эффекта данной обработки обеспечивается повышение комплекса механических и эксплуатационных свойств литых изделий. При реализации предлагаемой технологии, в шихте возможно использовать до 85...90 % вторичных материалов собственного производства.
В таблице 4.5 приведена сравнительная эффективность предлагаемой технологии ТСО с другими ресурсосберегающими технологиями, включающими температурную обработку расплавов состава АК7 или АК7ч при получении отливок. Анализ всех представленных в таблице 4.5 технологий обработки расплавов показывает удовлетворительные показатели прироста механических свойств отливок, изготовленных по газифицируемым моделям при использовании термоскоростной обработки расплава в сравнении с литьем в кокиль и, как следствие перспективность применения технологии ТСО при плавке алюминиевых сплавов и получении из них отливок требуемого качества.
Недостатком технологии ТСО является то, что рациональные режимы перегрева и количество добавляемой твердой мелкозернистой шихты необходимо определять экспериментально в каждом конкретном случае производства. И, кроме того, не все плавильные агрегаты, применяемые при производстве алюминиевых отливок, могут обеспечить требуемые температуры перегрева расплава.
Таким образом, была разработана и внедрена в производственных условиях ресурсосберегающая технология получения алюминиевых сплавов для корпусного тонкостенного литья по газифицируемым моделям, включающая термоскоростную обработку расплава. Технология способствовала повышению уровня механических свойств отливок при преобладании вторичных материалов в шихте. Также результаты диссертационной работы, были внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» (г. Новокузнецк) при подготовке бакалавров по направлению 150400.62 Металлургия, профиль «Технология литейных процессов» (Приложение Б).
