Введение к работе
Актуальность работы. Важной задачей, стоящей перед металловедами в связи с развитием новой техники, является получение изделии из сплавов, в том числе алюминиевых, с более высокими технологическими и эксплуатационными свойствами.
Одним из основных способов решения этой задачи является производство слитков с диспергированной дендритной и мелкозернистой структурой, а также всевозможных полуфабрикатов с высоким содержанием переходных металлов без выделении крупных частиц первичных интерметаллидов. Это возможно осуществить, во- первых, за счет усовершенствования традиционных способов литья, и во-вторых, за счет использования влияния эффекта высоких скоростей охлаждения. В этом плане больнее внимание целесообразно уделять формированию структуры с учетом условий иетастабильноИ кристаллизации и особенно возможной наследственности воздействия быстрой кристаллизации расплава на начальной стадии охлаждения на те или иные свойства различных алюминиевых сплавов. Глубокое изучение процессов кристаллизации при переходе системы от метаетабильного состояния к рявиовесному дает возможность получения изделий, используя традиционные технологии, с эффектами, близкими к уем на которых основана металлургия гранул.
Цель работы Использование преимуществ высоких скоростей кристаллизации на первой стадии формирояания слитков и отливок и обоснопание течнологичегких параметров новых
процессов. Исследование закономерностей при формировании структуры в интервале температур "ликвидус - солидус" после ускоренной кристаллизации; определение возможности прогнозирования наследственного влияния ступенчатой кристаллизации на конечные характеристики слитков и компактов из алюминиевых сплавов. Получение заготовок с использованием методов ступенчатой кристаллизации (в том числе, жидкодинамическое компактирование) и слитков непрерывного литья определенных размеров со свойствами, сопоставимыми со свойствами изделий из гранул. Научная новизна. Разработана методика изотермических выдержек после быстрого охлаждения до температур интервала "ликвидус -солидус".'
- Установлена закономерность дендритной кристаллизации,
заключающаяся в том, что (для определенных условий)
зависимости дендритного параметра от длительности
изотермической выдержки и длительности политермической
кристаллизации совпадают. Это дает возможность моделировать
процесс дендритной кристаллизации слитков и заготовок
больших размеров изотермическими выдержками образцов в
твердо-жидкой области.
Получены результаты, позволяющие выбрать параметры процесса жидкодинамического компактирования высокопрочных алюминиевых сплавов.
- Определен инкубационный период образования первичных
интерметаллидов Ai3zr в сплавах типа 1973 для концентраций
о,25 и 0,5 zr. Рассчитано время пребывания металла в
лунке слитка для сплавов типа В95, что позволяет определить
диаметр слитков, в которых не образуются первичные
кристалла интерметаллидов более 1" мкм.
Практическая значимость..
Полученные данные позволяют использовать наследственное влияние эффекта высоких - скоростей охлаждения^ '. на' производство качественных полуфабрикатов' из алюминиевых сплавов,- создать новые варианты технологии получения таких
полуфабрикатов, проводить уточнение химического состава промышленных сплавов в части повышения или снижения концентраций тех или иных переходных металлов для повыиения свойств изделий.
Предложен принцип достаточной скорости охлаждения, в соответствии с которым возможно провести корректировку в технологии получения изделий из некоторых гранулированных сплавов переводом их на непрерывное литье.
Рекомендованы режимы литья ( включая размеры ) слитков сплава 1973 с повышенным содержанием циркония и составлено техническое задание на проектировку опытно-промышленной установки по получению полуфабрикатов методом жидкодинамического компактирования.
Апробация работа Материалы диссертации доложены и обсуждены на металловедческих научно-технических советах ВНЛС'а, конференциях молодых специалистов 1988 - 1992 гг., а также на отраслевой литейной конференции в 1992 г. (КУМЗ).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 работ, получено 2 авторских свидетельства на изобретения.
Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, 7 глав и выводов. Содержит JiS" страниц машинописного текста, в том числе 17 . таблиц и 44 рисунка. Список использованной литературы включает 83 источника.
