05 марта 2016г.
Несмотря на изменяющуюся конъюнктуру на изделия промышленности на мировом рынке можно отметить устойчивую тенденцию 117 к расширению использования деталей из алюминиевых сплавов, в особенности литейных. Литье позволяет повысить коэффициент использования материала. Есть изделия, которые получить другими способами невозможно. На эксплуатационные свойства изделий из алюминиевых сплавов решающее влияние оказывает чистота сплавов по неметаллическим и газовым включениям.
Наличие крупных неметаллических включений в тонких сечениях отливки зачастую приводит к резкому уменьшению механической прочности сплава и отбраковыванию изделий. Мелкодисперсные включения образуют комплексы с водородом и повышают остаточное содержание его в алюминиевых сплавах. В связи с тем, что растворимость водорода в жидком алюминии гораздо выше, чем в твердом, становится возможным образование газовой или газоусадочной пористости. Для получения качественных отливок необходимо создание эффективных технологий обработки расплавов в процессе плавки и заливки в литейные формы. Как показывает практика, наиболее приемлемыми и эффективными методами рафинирования и дегазации алюминиевых сплавов в промышленных условиях являются:
- обработка расплава специальными флюсами;
- продувка инертными по отношению к расплаву газами.
Именно эти способы рафинирования были исследованы при получении сплава АК7ч на основе вторичных материалов (30..40% лома и отходов состава АК7ч + 60..70% чушковых материалов). Для анализа сплава были изготовлены и использованы:
- форма графитовая для определения газовой пористости по шкале ГОСТ 1583-93;
- кокиль стальной для определения содержания оксидных плен мето- дом В.И. Добаткина – В.К. Зиновьева;
- кокиль для испытания механических свойств в соответствии с ГОСТ 1583-93. 118
Сплав АК7ч приготавливали по действующему на предприятии технологическому процессу АДЦ в тигельной электрической печи сопротивления, масса одной плавки составляла 150 кг. Заливку проб и образцов осуществляли при температуре 700..710°С. Далее производили рафинирование сплава различными флюсами (Табл.1).
Таблица 1
Флюсы, использованные для рафинирования сплава АК7ч
|
Марка флюса
|
Норма расхода, % от массы
|
|
«ФУРМ» (Беларусь)
|
0,3
|
|
«ARSAL 2125» (Германия)
|
0,25
|
|
«Флюс покровно-рафинирующий с модифицирующим эффектом» (Беларусь)
|
0,5
|
Количество флюса выбрали согласно рекомендации производителя. Исследуемые соли вводили в расплав с помощью колокольчика.
Далее сплав рафинировали путем продувки инертным газом. Для этого была изготовлена специальная установка, включающая баллон с газом, емкость для осушки газа и титановую трубку с отверстиями. При температуре 700-710°С заливали образцы для испытаний.
Предварительный сопоставительный анализ образцов показал, что в исходном состоянии сплав имеет минимальную усадочную раковину и максимальную площадь окисленной поверхности, образцы для механических испытаний имеют максимальную газовую пористость. Образцы из сплава, обработанного флюсом «ФУРМ» и инертным газом, имеют максимально концентрированную усадку и наиболее чистую блестящую поверхность. На образцах с использованием флюса «ФУРМ» площадь, занятая оксидными пленами, минимальна в сравнении с другими флюсами. В то же время, флюс «ARSAL 2125» не требует предварительной прокалки, что важно в производстве.
Необходимо отметить, что параметры рафинирования и комплексной обработки расплавов при изменении технологии плавки нуждаются в уточнении, так как разные плавильные печи и различный состав шихтовых материалов в условиях производства оказывают определенное нивелирующее действие на способ обработки расплава и, как следствие, на качество полученного сплава. В дальнейшем планируется провести испытания рафинирующей обработки сплава путем фильтрации.
Список литературы
1. Деев В.Б. Эффективные технологии обработки расплавов при получении литейных алюминиевых сплавов / В.Б. Деев, И.Ф. Селянин, Ри Хосен [и др.] // Литейщик России. – 2012. – №10. – С. 14-17.
2. Промышленные алюминиевые сплавы / Белов А.Ф., Добаткин В.И., Квасов Ф.И. и др. – М.: Металлургия, 1984. – 528 с.
3. Контроль качества продукции металлургического производства: учеб. пособие / Б.М. Неменѐнок, П.С. Гурченко, И.Ф. Рафальский. – Мн.: БНТУ, 2005. – 479 с.
