Механизм влияния водорода на кристаллизацию и процессы при термической обработке, страница 11

Известно, что одним из наиболее простых и дешевых способов получения отливок является кристаллизация с приложением давления в момент перехода сплавов из жидко-твердого в твердое состояние (жидкая штамповка).

Основные сведения по технологии процесса и влияния его на фазовые и структурные превращения приведены в [145-146], где при анализе отливок в основном рассматриваются их механические свойства, микроструктура и  пористость без изучения особенностей поведения при сварке, жаропрочных и коррозионных испытаниях [146]. Производственное опробование кристаллизации с приложением давления (жидкой штамповки) при существующем решении вопросов оснащения технологического процесса механического прессования показало его непригодность для изготовления ответственных узлов, например, сварных соединений. Поэтому до настоящего времени указанным способом не получают ответственные отливки, эксплуатация которых предусматривает проведение сварки, нагрузки при повышенных температурах и воздействие агрессивной среды. Возможно это происходит потому, что при рассмотрении формирования свойств отливок не учитывается перераспределение газосодержания при приложении давления к жидкому металлу и обусловленного им изменения микроструктуры.

Нами проведено изучение микроструктуры и указанных свойств в различных частях отливок, конструкция которых предусматривает наличие переходов от больших сечений к малым. Основным материалом для исследования был принят сплав AMr6Л. Изготовление отливок проводилось на прессе усилием 160 тс. Из различных частей отливки вырезались образцы для изучения микроструктуры и свойств.

Таблица 3.6

Влияние рафинирования на механические свойства литых алюминиевых сплавов

Способ рафинирования

Сплав

Механические свойства

σb, МПа

σ0,2, МПа

δ, %

ψ, %

Обработка расплава 0,3% C2F4 – в твердом виде – от веса расплава, время обработки 10 мин.

А99

28,4

49

42,6

87,5

Al-0,1%Be

41

58

30,0

62,0

АЛ14В

195

220

1,8

-

Обработка расплава парами полимера тетрафторэтилена (C2F4) в количестве от веса расплава:

0,1%, время обработки 30 сек

А99

30

50

46,5

88,5

0,1%, время обработки 50 сек

А99

32

51,5

50,0

89,0

0,3%, время обработки 2 мин

Al-0,1%Be

51

70

35,2

80,0

0,05%, время обработки 30 сек

АЛ14В

205

242

3,5

-

Таблица 3.7

Влияние обработки расплава на физико-механические свойства алюминиевых сплавов

Технология рафинирования

Сплав

Показатели

Количество шлака, %

σb, МПа

δ, %

Плотность, γ, г/см3

Продувка расплава осушенным воздухом 6 мин, расход 7 л/мин, температура 700 °С

АЛ2

155

6,1

2578,5

6,7

АЛ9

161

5,1

2641,0

5,0

Al-11%Si

151

4,1

2667,0

6,0

Продувка азотом 6 мин, расход 6 л/мин, температура 700 °С

АЛ2

166

6,5

2623,0

-

АЛ9

158

4,5

2650,0

-

Al-11%Si

162

7,1

2669,0

-

а) Продувка в течение 6 мин, соотношение скорости подачи воздуха и реакционного объема угля 6:1,  температура 700 °С

АЛ2

162

7,1

2643,4

3,4

АЛ9

166

6,6

2652,9

3,4

б) Соотношение скорости подачи воздуха и реакционного объема угля 3:1,  температура 700 °С

Al-11%Si

173

5,0

2676,9

3,0

в)  Соотношение скорости подачи воздуха и реакционного объема угля 8:1,  температура 650 °С

АЛ2

170

7,0

2667,0

3,5