Повышение однородности литой структуры сплава на основе алюминия воздействием постоянного магнитного поля при его заливке

Е. В.  Середенко

Автор(и)

Е. В. Середенко Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев

Ключові слова:

сплав алюмінію, лита структура, мікромасштабні збурення, постійне магнітне поле

Анотація

Показано, що при заливці сплаву алюмінію Al–Cu–РЗМ у форму при умові Re > 2300 в потоці металу виникають мікромасштабні збурення, що призводять до перемішування його локальних об’ємів, які мають різну температуру, внаслідок нерівномірного охолодження потоку. В умовах охолодження виливка при Fo = 5 в структурі металу фіксуються неоднорідності розподілу, включень металевих фаз. Зони більш охолоджених об’ємів, що існували в потоці розплаву,
були збагачені включеннями, а менш охолоджених – збіднені. Накладення на розплав при його заливці постійного магнітного поля (Ha = 13,6, N = 0,04, Al = 3,8) пригнічує збурення в потоці розплаву, що сприяє формуванню однорідної структури виливка.

Біографія автора

Е. В. Середенко, Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев

канд. техн.наук, ст. науч. сотр.

Посилання

Povkh, I. L. (1969) Tekhnicheskaya gidromekhanika [Technical hydromechanics]. L.: Mashinostroenie, 524 s. [in Russian].

Birkgof, G. (1963) Gidrodinamika [Hydrodynamics]. Moscow: Inostrannaya literatura, 244 s. [in Russian].

Vukota, B. (2010) Metal Shaping Processes: Casting and Modeling. Particulates Processing Deformation Processes. Metal Removal.: New York. Industrial Press Inc, 2010, 431 p. [in English].

Kurdyumov, A. V., Pikunov, M. V., Chursin, V. M., Bibikov, Ye. L. (eds) (1986) Proizvodstvo otlivok iz splavov tsvetnykh metallov: Uchebnik dlya vuzov [Production of castings from non-ferrous alloys: Textbook for high schools]. Moscow: Metallurgiya, 416 s. [in Russian].

Kolmogorov, A. N. (1942) Uravneniya turbulentnogo dvizheniya neszhimaemoy zhidkosti [Equations of turbulent motion of an incompressible fluid]. Izv. AN SSSR. Seriya fizicheskaya, T. 6, no. 1–2, pp. 56–58. [in Russian].

Dubodelov, V. I., Seredenko, V. A., Seredenko, Ye. V., Parenyuk, A. A. (2015) Vliyanie dvizheniya rasplava na dispergirovanie dobavki v obeme metalla na nachalnom etape splavleniya komponentov monotekticheskoy sistemy [Effect of melt movement on the dispersion of the additive in the bulk of the metal at the initial stage of fusing the components of the monotectic system]. Protsessy litya, no. 4, pp. 47–55. [in Russian].

Yefimov, V. A. (1991) Vliyanie vneshnikh vozdeystviy na protsessy formirovaniya otlivok [The influence of external influences on the formation of castings]. Spetsialnye sposoby litya: Spravochnik. Moscow: Mashinostroenie, pp. 10–52. [in Russian].

Gelfgat, Yu. M., Lielausis, O. A., Shcherbinin, E. V. (1975) Zhidkiy metall pod deystviem elektromagnitnykh sil [Liquid metal under the influence of electromagnetic forces]. Riga: Zinatne, 248 s. [in Russian].

Li, Xi, Ren, Z., Gagnoud, A., Budenkova, O., Bojarevics, A., Fautrelle, Y. (2012) Thermo-electric motions and structures generated by static magnetic fields during the solidification of metallic alloys // Journal of Iron and Steel Research International. Vol. 19, supl. 1, no. 1, pp. 9–18 [in English].

Zhivoderov, V. M., Ananchenko, T. O. (1986) Povyshenie strukturnoy i khimicheskoy odnorodnosti splava AL 4 [Increase of structural and chemical homogeneity of the alloy AL 4]. Liteynoe proizvodstvo, no. 5, pp. 7–11 [in English].

Dubodelov, V. I., Seredenko, V. A., Kosinskaya, A. V., Seredenko, Ye. V., Bogatyreva, Zh. D. (2014) Struktura i mikrotverdost Al–Mn splavov v oblasti evtekticheskogo i peritekticheskogo prevrashcheniy, zalitykh v kokil pri nalozhenii postoyannogo magnitnogo polya [The structure and microhardness of Al-Mn alloys in the region of eutectic and peritectic transformations filled into a mold when a constant magnetic field is applied]. Protsessy litya, no. 2, pp. 50–57 [in Russian].

Guo, J. Q., Kita, K., Kazama, N. S., Nagahora, J., Ontera, K. (1995) Mechanical properties, microstructure and crystal structures of Al-3xCu2xFexCexZr (x = 1 – 3 at.%) alloys extruded from their atomized powders. Mater. Sci. Eng. A – Struct. Mater., Vol. 203, no. 1, pp. 420–426 [in English].

Dytnerskiy, Yu. I. (2002) Protsessy i apparaty khimicheskoy tekhnologii. Teoreticheskie osnovy рrotsessov khimicheskoy tekhnologii. Gidromekhanicheskie i teplovye protsessy i apparaty [Processes and apparatus of chemical technology. Theoretical bases of processes of chemical technology. Hydromechanical and thermal processes and apparatus]. Moscow: Khimiya, Ch. 1, 400 s. [in Russian].

Kutateladze, S. S. (1986) Analiz podobiya i fizicheskie modeli [Similarity analysis and physical models]. Novosibirsk: Nauka, 295 s. [in Russian].

Patskevich, I. R., Ryabov, V. R., Deev, G. F. (1991) Poverkhnostnye yavleniya pri svarke metallov [Surface phenomena in the welding of metals]. K.: Nauk. dumka, 240 s. [in Russian].

Seredenko, Ye. V., Dubodelov, V. I., Khoruzhiy, V. Ya. (2014) Modifitsirovanie postoyannym magnitnym polem litoy struktury mnogokomponentnogo splava na baze sistemy Al–Cu–Se pri zalivke, okhlazhdenii i zatverdevanii [Modification of the cast structure of a multicomponent alloy based on the Al-Cu-Ce system with a permanent magnetic field during pouring, cooling and solidification]. Protsessy litya, no. 4, pp. 23–32. [in Russian].

Sosnenko, M. N. (1967) Sovremennye liteynye formy [Modern molds]. Moscow: Mashinostroenie, 234 s. [in Russian].

Smitlz, K. Dzh. (1980) Metally [Metals]. Per. s nem. Moscow: Metallurgizdat, 446 s. [in Russian].

Leenson, I. (2016) Khimicheskie elementy. Putevoditel po periodicheskoy tablitse [Chemical elements. Guide to the periodic table]. M.: AST, 167 s. [in Russian].

Bykov, V. A. (2007) Magnitnaya vospriimchivost razbavlennykh splavov Al−Ce, Al−Dy, Al−Yb pri vysokikh temperaturakh [Magnetic susceptibility of dilute Al−Ce, Al−Dy, Al−Yb alloys at high temperatures]. Extended abstract of candidate’s thesis: 01. 04. 07. Yekaterinburg, 20 s.

[in Russian].