Введение к работе
Актуальность работы
Преодоление промышленностью России затяжного структурного кризиса должно быть основано прежде всего на применении высоких технологии. Такой подход позволяет наиболее полно использовать самое большое богатство российского народа - его интеллект.
Одной из наиболее прогрессивных, бурно развивающихся технологий в современной промышленности, является производство композиционных материалов. Композиционные материалы состоят из двух и более взаимопроникающих компонентов, имеющих внутреннюю макроструктуру. Пористые проницаемые материалы представляют собой двухкомлонентныи композит, причем один из компонентов есть вещество окружающей среды.
Использование пористых проницаемых материалов чрезвычайно обширно. Они применяются в качестве глушителей выхлопа пневмо-агрегатов, шумогасителе'й, барбатеров, тепловых труб, легких и прочных конструкционных материалов, демпферов, разделителей сред, филътроэлементов. С развитием техники область их применения будет постоянно расширяться. В настоящее время происходит кардинальное повышение планки требований к среде обитания человека, что не замедлит сказаться на выпуске пористых прони-ЩйШХ изделий,
Наиболее перспективным из^зз дешевизны является изготовле
ние перистых проницаемых отливок.катодом залиш? расплава под
давлением а засыпку иэ меелддатвин экстрагируемого наполните-
ля.
На кафедре "Литейнез производства" УГту-УШ накоплен ийко? торый опыт производства периезш отливай, тшда опытное преиз-еодетво., отливок'по сходней технологии еущетяует в США и Японии, Несмотря на ярйнцияиааиута прозтету, этот мэтод в западных странах т нааел широкого применения из-за крайяэ низкого ви-хеда годного и неиаотройнести зкейяуатацйбинш свойств. Причина этого ееетсят в отсутствии работ по теории формирования
КОМПОЗИЦИОННЫ* ОТЛИВОК."
В9дь_,работи. - изучение формирования литой пористой структуры Для получений отливок с заранее Заданными ейОйстйами.
Так как практическое использование проницаемых пористых металлов всегда предусматривает фильтрацию жидкостей или газов через поровое пространство, поэтому особое внимание следует обратить на определение коэффициента проницаемости пористого литья.
— Выявление причин неизотропности свойств и разработка технологических принципов получения пористых и композиционных отливок с однородной структурой.
Научная новизна Определены размеры воздушной манжеты, образующейся в месте контакта зерен наполнителя, в зависимости от:
краевого угла смачивания расплавом наполнителя;
поверхностного натяжения расплава;
давления, приложенного на расплав, давления воздуха в воз-душой манжете, гидростатического давления расплава;
фракции используемого порообразователя.
Выявлено, что пористость готового изделия зависит только от пористости засыпки. Разработана модель структур, обратных засыпкам ( пористые литые ). Эксперимент по определению проницаемости пористого литья выявил адекватность предлагаемой модели.
Приведена физико-математическая модель основной стадии формирования структуры пористой отливки - изотермической пропитки. Решение на компьютере позволило выявить причину неравномерности свойств отливки в направлении заливки. Показано, ' что относительная величина анизотропного участка отливки зависит только от соотношения вязкостей расплава и газа. Так, для системы воздух-алюминий брак по анизотропности составляет 5-ЮХ от объема.отливки у прибыли, Предложены технологические способы снижения этого вида брака. На защиту выносятся
- технологические основы производства пористого литого матери
ала;
определение размеров воздушной манжеты в месте контакта зерен порообразователя;
метод расчета проницаемости пористого литого материала;
метод расчета давления на фронте движения расплава.
Практическая значимость ревудьтатов работы Результаты исследования позволили исключить эксперимен-4
альную стадию при разработке технологии для каждого вида от-[ивок. Значительно снижен брак по изотропности изделий. Размотанные рекомендации по оптимизации размеров используются [ри изготовлении изделий из пористого алюминия.
Получаемые по разработанной технологии глушители шума щевмоагрегатов превосходят зарубежные аналоги по степени лушения. Они значительно дешевле и долговечней.
Апробация работы и публикации
Основные результаты работы докладывались и обсуждались га мелдународном симпозиуме "Наукоемкие технологии и проблемы їх внедрения на машиностроительных и металлургических предпри-гтиях Дальнего Востока" (Комсомольск-на-Амуре, 1994) и конференцій "Технологии современного машиностроения"(Уфа,1994). Содержание диссертации изложено в двух публикациях в центральной грессе.
Объем и структура работы [иссертация состоит из введения, пяти глав, обцих выводов, :писка литературы и приложений. Изложена на 130 страницах, іклвчая 81 страницу калинописного текста. 38 рисунков и б 'Зблад. В списке литературы 101 наименование.