Кечин В.А. Селихов Г.Ф. Афонин А.Н. Проектирование и производство литых заготовок. ВГУ. 2002, 208с (934503), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Однако полностью предотвратить окисление не удаётся. Поэтомуперед заливкой в формы сплав необходимо рафинировать.Рафинирование сплава от взвешенных неметаллических включений водорода осуществляют продувкой инертными газами (аргон, азот) и активными(хлор, смесь азота с 10% хлора) и последующим фильтрованием через зернистые и спечённые фильтры.Технология продувки состоит в пропускании газов через пористые вставкииз спечённого глинозёма для получения газовых пузырьков диаметром 1,5…2мм.
Продувку азотом проводят при 720…730 0С в течении 15…20 мин (в зависимости от объёма расплава) с расходом газа 0,5…1 м3 на тонну расплава. Рафинирование смесью азота с хлором проводят при 710…720 0С в течение10…12 минут с расходом газа 0,5…0,8 м3 на тонну расплава.При рафинировании хлоридами последние вводят в расплав в количестве0,1…0,3% при температуре 720…750 0С. Взаимодействие хлоридов с алюминием сопровождается образованием хлористого алюминия, пары которого действуют также как азот или аргон.
Для удаления мелких пузырьков рафинирующих газов расплавы после рафинирования отстаивают в течение 10…15 мин.Рафинирование флюсом осуществляется при температуре 730…750 0С,расход флюса 0,5…1% от массы расплава. Перед использованием флюс переплавляют для удаления кристаллизованной влаги.
Обезвоженный флюс насыпают на поверхность расплава или вводят в расплав, который энергично перемешивают.Вакуумирование алюминиевых сплавов ведут при остаточном давлении6,6…13,3 МПа в течение 15…20 минут.Эффективным способом очистки от неметаллических включений и плёнявляется фильтрование расплавов через сетчатые, зернистые или пористые керамические фильтры.
Сетчатые фильтры, изготовленные из стеклоткани с размером ячейки от 0,5×0,5 до 1,5×1,5 мм или титана, установленные в литниковых чашах, под стояками или в шлакоуловителях, позволяют в 1,5…2 раза снизить количество попавших в отливку включений и плён, размер которых больше размера ячейки сетки.Значительно больший эффект дают зернистые фильтры, представляющиесобой слой (толщиной 100…150 мм.) зёрен фильтрующего материала диаметром 5…10 мм. Такие фильтры изготовляют из магнезита, графита, сплавов хлоридов и фторидов, алунда и других материалов. При оптимальных условияхфильтрования зернистые фильтры работают в 2…4 раза эффективней, чем сетчатые.38Эффективность операций рафинирования перечисленными способами контролируют с помощью технологических проб, химического и газового анализа.Алюминиевые сплавы модифицируют с целью измельчения зёрен. Для измельчения зерен в расплавы вводят титан, цирконий, бор, ванадий, титан совместно с бором.
Измельчение зерен отливок повышает однородность их механических свойств в различных по толщине сечениях и увеличивает относительное удлинение. В качестве модификаторов используют смесь фтористого ихлористого натрия (33% NaCl, 67% NaF) или (25% NaF, 62,5% NaCl, 12,5%KCl). В некоторых случаях модифицирование совмещают с рафинированием,используя для этой цели универсальный флюс (40% NaF, 45% NaCl, 15%Na3AlF6).Эффект от модифицирования натрием сохраняется в течение 20…30 мин.Модифицирующие действие стронция, который вводят в расплав лигатуройалюминий – стронций (Sr 10%), при температуре 750…780 0С, сохраняется более 3 ч.Заэвтектические силумины модифицируют с целью измельчения первичных кристаллов кремния.
В качестве модификатора используют фосфор, который вводят в расплавы в количестве 0,05…0,1% лигатурой медь – фосфор илисмесью красного фосфора (20%) с фторцирконатом калия (K2ZrF6) (10%)и хлористым калием (70%) при 790…825 0С.Для измельчения формы выделения кристаллов железистой составляющей(получение компактных, округлых кристаллов вместо иглообразных, резкоснижающих пластические свойства) в алюминиевые сплавы вводят 0,3…0,4%марганца или бериллия.Тщательно очищенный расплав может быть опять загрязнен в процессе заливки форм. Падение струи металла с высоты более 300 мм вызывает вспенивание и образование оксидов, часть которых попадает в отливки.
Для алюминиевых сплавов недопустимо образование оксидов, часть которых попадает вотливку. В связи с этим применяют расширяющиеся литниковые системы,обеспечивающие отделение неметаллических включений и минимально допустимую линейную скорость движения струи расплава на выходе из питателей.Очень часто в шлакоуловителях устанавливают сетки (из стеклоткани, титана,стержневой смеси), усложняют литниковые системы поворотами, используютзернистые фильтры.Алюминиевые сплавы склонны к образованию усадочной пористости, устранение которой в отливках достигают установкой массивных прибылей, холодильников, а для ответственных отливок кристаллизацией под давлением сжатого воздуха в автоклавах.Отливки из алюминиевых сплавов изготовляют всеми известными способами литья.Очищают оливки на гидропескоструйных установках.В зависимости от состава сплава отливки проходят термическую обработкупо определённым режимам.39Контрольные вопросыКакие виды алюминиевых литейных сплавов Вы знаете?1.Какими свойствами обладают алюминиевые литейные сплавы?2.Для изготовления каких отливок применяются алюминиевые ли3.тейные сплавы?1.6.
Магниевые литейные сплавыДля изготовления фасонных отливок используют три группы магниевыхсплавов: сплавы магния с алюминием и цинком, сплавы магния с цинком и цирконием, сплавы магния, легированные РЗМ (табл. 1.22).Таблица 1.22.Химический состав, %, некоторых магниевых сплавов (ГОСТ 2856-79).ДругиеГруппаМаркаAlMnZnZrэлементысплавов сплава1МЛ32,5…3,5 0,15…0,5 0,5…1,5МЛ45…70,15…0,5 2…3,5МЛ57,5…9 0,15…0,5 0,2…0,8МЛ69…10,2 0,1…0,5 0,6…1,22МЛ85,5…6,6 0,7…1,1 0,2…0,8 CdМЛ124…50,6…1,13МЛ90,4…10,2…0,8 In1,9…2,6 NdМЛ190,1…0,6 0,4…11,4…2,2 Y,1,6…2,3 NdП р и м еч а н и е : остальное Mg.Сплавы 1-й группы предназначены для производства высоконагруженныхотливок, работающих в атмосфере с большой влажностью.
Для повышениякоррозионной стойкости в сплавы вводят 0,1…0,5 % марганца, а для сниженияокисляемости 0,001…0,002 % бериллия или 0,5…0,1 % кальция. Сплавы этойгруппы относятся к числу высокопрочных. Основным упрочнителем в них является алюминий, растворимость которого в магнии при эвтектической температуре составляет 17,4%, а при нормальной - 2,8%. Цинк также упрочняет магний, но менее эффективно, чем алюминий.Сплавы 2-й группы также относят к числу высокопрочных. Они отличаются от магниевых сплавов других групп повышенными механическими свойствами и хорошей обрабатываемостью резанием.
Легирование их лантаном улучшает литейные свойства, несколько повышает жаропрочность и свариваемость,но снижает прочность и пластичность при нормальной температуре. Эти сплавы обладают удовлетворительными литейными свойствами, имеют измельченные цирконием зерна, способны упрочняться при термической обработке. Изних можно получать отливки с однородными свойствами в различных по тол-40щине сечениях Их используют для изготовления отливок, работающих при200…250 °С и высоких нагрузках.Сплавы 3-й группы обладают высокой жаропрочностью и хорошей коррозионной стойкостью. Они предназначены для длительной работы при250…350°С и кратковременной при 400°С. Эти сплавы имеют хорошие литейные свойства, высокую герметичность, малую склонность к образованию микрорыхлот и усадочных трещин, высокие и однородные механические свойства всечениях различной толщины.
Сплавы с редкоземельными элементами применяют для изготовления отливок, работающих под воздействием статических иусталостных нагрузок.Для изготовления отливок чаще используют сплавы первой группы. Лучшими литейными свойствами обладают сплавы МЛ5 и МЛ6.1.6.1 Особенности плавки и литьяПлавка магниевых сплавов сопряжена с рядом трудностей, связанных,прежде всего с их легкой окисляемостью. На поверхности магниевых расплавов, в отличие от алюминиевых, образуется рыхлая пленка оксида, не предохраняющая металл от дальнейшего окисления. При незначительном перегревемагниевые расплавы легко воспламеняются. В процессе плавки магний и егосплавы взаимодействуют с азотом, образуя нитриды, и интенсивно поглощаютводород (до 30 см3 на 100 г расплава).
Оксиды и нитриды, находясь во взвешенном состоянии, обусловливают снижение механических свойств сплава и образование микропористости в отливках.Для предотвращения интенсивного взаимодействия с печными газамиплавку магниевых сплавов ведут под флюсами или в среде защитных газов. Приплавке большей части магниевых сплавов применяют флюс ВИ2 (40…48%МgCl2, 30…40% КСl, 5% ВаСl2, 3…5% СаF2) и ВИЗ (33…40% МgCl2, 25…36%КСl, 15…20% СаF2, 7…10% МgO), основой которых является карналлит. Покровные флюсы для сплавов с редкоземельными элементами не должны содержать хлористый магний (22…26% КСl, 17…20% NаСl, 35…39% СаСl2,19…23% ВаСl2, 2…5% СаF2), так как он взаимодействует с РЗМ с образованиемхлоридов, увеличивая их потери до 20%.Применение флюсов вызывает ряд нежелательных явлений. Попаданиефлюса в тело отливки приводит к образованию очагов интенсивной коррозиииз-за их высокой гигроскопичности; существенно ухудшаются условия труда.Поэтому в настоящее время широко применяют безфлюсовую плавку, используядля защиты магниевых расплавов газовые смеси (воздух с шестифтористой серой или фторидом бора, углекислый газ и др.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
