ЛИТЕРАТУРА К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ 3 1 2

ЛИТЕРАТУРА К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 3 1. 2. 3. 4. 5. 6. Заббаров А. И. Курс лекций Заббаров А. И. Материалы и современные технологические процессы изготовления отливок аэрокосмического назначения: учеб. пособие/СГАУ, Самара, 2000. 148 с. Заббаров А. И. Технология металлов и основы металлургического производства: учеб. пособие/ СГАУ, Самара. 2006. 120 с. Гуляев А. П. Металловедение. М. : Металлургия, 1986. 648 с. Металловедение и технология металлов: учеб для студенов машиностроит. вузов / Г. П. Фетисов, М. Г. Каплан, В. М. Матюнин и др. ; Под ред. Г. П. Фетисова – 4 -е изд. , испр. – М. : Высш. Шк. , 2006. 862 с. Материаловедение: учебник для вузов / Б. Н. Арзамасов, В. И. макарова, Г. Г. Мухин и др. ; Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина. – 7 -е изд. , стериатип. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. 648 с.

Рафинирование и модифицирование алюминиевых сплавов ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕМЫ: Рафинирование – (очистка) – отделение от примесей металлов или оксидов, а также водорода. Металлы могут быть Na, Mg, Fe, Zn Действия при этом: продувка инертными (Ar) или активными газами; обработка хлоридами; отстаивание; фильтрование; применение рафинирующих флюсов. Для системы Al - Si это будут KCl, Na. F, Na 3 Al F 6 Модифицирование – введение перед разливкой 0, 5 – 0, 8 % от массы сплава солей Na. Cl, Na. F или Al 3 Zr

Рафинирование и модифицирование алюминиевых сплавов Преимущества рафинирования и модифицирования: Рафинирование снижает количество дефектов – важнейшее условие высоких прочностных и коррозионных характеристик сплава Модифицирование – улучшает механические и литейные свойства: уменьшает усадку, повышает свариваемость, коррозионную стойкость - П О Ч Е М У ?

Литейные алюминиевые сплавы ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: небольшая усадка, малая склонность к трещинообразованию, высокая жидкотекучесть Оптимальные механические и химические свойства Лучшими литейными свойствами обладают эвтектические сплавы - П О Ч Е М У ?

Рафинирование и модифицирование алюминиевых сплавов Для оценки свойств необходимо получить сплав: 1 – записать кривые охлаждения сплавов разного состава 2 - построить и изучить фазовую диаграмму двух-компонентной системы Al – Si в двух режимах: с модифицированием и без Получить сплавы, определить их механические характеристики, сделать шлифы для микроисследования

КРИВЫЕ ОХЛАЖДЕНИЯ СИСТЕМЫ Al – Si (для разных составов) Для получения кривых охлаждения необходимо специальное оборудование: муфельная печь с термопарой до 1000 о. С Алундовые или корундизовые тигли (керамика) для получения образцов сплавов, шлифовальные круги, световой или электронный микроскоп. Схема установки: Al G Si сплавление ПРОВЕДЁМ ОХЛАЖДЕНИЕ 11 СПЛАВОВ С ИЗМЕНЕНИЕМ СОДЕРЖАНИЕ КРЕМНИЯ (Si) от 0 до 20% 800 0 С охл нагр

КРИВЫЕ ОХЛАЖДЕНИЯ t, 0 C 660 600 При построении графиков кривых охлаждения учесть, что две единицы по вертикали соответствуют одной по горизонтали 400 1 3 ВРЕМЯ, ЧАСЫ

ДИАГРАММА СИСТЕМЫ Al-Si: t, 0 C 660 ? 600 400 Al, 100 % 5 15 25 Si, 30 %

СОСТАВЫ СИСТЕМЫ Al - Si НОМЕР СПЛАВА СОДЕРЖАНИЕ Al, % СОДЕРЖАНИЕ Si, % 1 100, 00 2 95, 70 4, 30 3 92, 85 7, 15 4 98, 00 2, 00 5 88, 40 11, 60 6 98, 00 2, 00 7 96, 44 3, 56 8 87, 14 12, 86 9 80, 00 20, 00

ТЕМПЕРАТУРЫ ФИГУРАТИВНЫХ ТОЧЕК ДЛЯ СПЛАВОВ С № 1 ПО № 9 (исходная температура 800 0 С) НОМЕР/ ВРЕМЯ 1 ЧАС 2 ЧАС 3 ЧАС 4 ЧАС 5 ЧАС 6 ЧАС 1 800 (ж) 660(ж-тв) 660 (тв) 400 (тв) 2 800 (ж) 644(ж-тв) 577 (тв) 400 (тв) 200 (тв) 3 800 (ж) 620(ж-тв) 577 (тв) 400 (тв) 200 (тв) 4 800 (ж) 652(ж-тв) 614 (тв) 400 (тв) 200 5 800 (ж) 577(ж-тв) 577 (тв) 400 (тв) 200 (тв) – 6 800 (ж) 614(ж-тв) 400 (тв) 200 (тв) – 7 800 (ж) 650(ж-тв) 577 (тв) 534 (тв) 8 800 (ж) 600(ж-тв) 577 (тв) 400 (тв) – 9 800(ж) 577 (тв) 400 (тв) – 646(ж-тв) – 400 (тв)

СИЛУМИНЫ Литейные силумины имеют высокую жидкотекучесть, малую усадку, низкую склонность к образованию горячих трещин, хорошую герметичность Эти свойства связаны с большим количеством эвтектики системы Al- Si. Эвтектика: твердый раствор кремния в алюминии и отдельные грубые кристаллы кремния

СОСТАВЫ СИСТЕМЫ Al – Si (модифицированная) НОМЕР СПЛАВА СОДЕРЖАНИЕ Al, % СОДЕРЖАНИЕ Si, % 10 12, 86 11 НОМЕР/ ВРЕМЯ 87, 14 80, 00 20, 00 1 ЧАС 2 ЧАС 3 ЧАС 4 ЧАС 5 ЧАС 10 800 (ж) 564(ж-тв) 564 (тв) 400 (тв) 200 (тв) 11 800 (ж) 606(ж-тв) 564 (тв) 546 (тв) 400 (тв) 6 ЧАС – 200 (тв)

ДИАГРАММА СИСТЕМЫ Al-Si С МОДИФИЦИРОВАНИЕМ: t, 0 C 606 600 560 400 Al, 100 % 5 15 25 Si, 30 %

Микроструктура алюминиевых литейных сплавов (силумины)

СИЛУМИНЫ ДО и ПОСЛЕ МОДИФИЦИРОВАНИЯ

ВЫВОДЫ: При модифицировании силумина происходит изменение структуры (исчезают первичные выделения хрупкого кремния ), что улучшает механические свойства сплава