НОВИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС РЕОЛИТТЯ АЛЮМІНІЄВОГО СПЛАВУ АК7ч ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ СЕКЦІЙНОГО ЖОЛОБА

Автор(и)

  • А.М. Недужий Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) https://orcid.org/0000-0002-6259-0312

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2026.03.025

Ключові слова:

новий технологічний процес реолиття, секційний жолоб, алюмінієвий сплав, механічне перемішування, металева суспензія, виливок, недендритна глобулярна структура, первинна фаза

Анотація

У статті описано новий технологічний процес реолиття алюмінієвого сплаву АК7ч із використанням секційного жолоба. Відзначається, що секційний жолоб складається з двох секцій. Перша секція з U-подібним перетином, призначена для масового зародження великої кількості центрів кристалізації, нахилена під кутом 60 ° до лінії горизонту. виготовлена з тонкого металу і покрита протипригарною фарбою. Друга секція жолоба — утеплений "карман", являла собою сталевий тонкостінний «стакан», утеплений тонким листовим азбестом, попередньо прожареним в печі опору для видалення з нього вологи. Указана секція жолоба була призначена для уповільнення швидкості охолодження кристалів твердої фази, які утворилися на першій секції жолоба, і для створення сприятливих умов для їх глобуляризації. Зазначено, що новий технологічний процес реолиття полягає в заливці низькоперегрітого (Tзал = 620 °С та Tзал = 630 °С) сплаву на нахилену першу секцію жолоба з подальшим надходженням металевої суспензії в його другу секцію – утеплений "карман". При цьому вказується, що після цього в "карман" секційного жолоба вводили турбінну мішалку та здійснювали механічне перемішування металевої суспензії протягом 2 –12 с залежно від технологічного режиму. Для контролю температури сплаву на секційному жолобі термопари попередньо встановлювали та закріплювали на вході струменю розплаву на нахилену першу секцію жолоба і на виході з неї перед надходженням металевої суспензії в утеплену утеплений "карман". У статті відзначено, що новий розроблений технологічний процес реолиття забезпечує одержання виливків з недендритною глобулярною структурою первинної фази із алюмінієвого сплаву АК7ч із середнім розміром глобулярних кристалів 38–88 мкм. Зазначено, що одержані виливки мають підвищений рівень пластичності в литому стані без проведення додаткової зміцнюючої термічної обробки. Вказано, що відносне видовження досліджуваного сплаву збільшується з 2 до 9 % при відносному звуженні 10–12 %. При цьому новий технологічний процес реолиття дозволяє підвищити стійкість сталевих кокілів для заливки розплаву на 13–14 % за рахунок зниження температури заливки сплаву на 90–100 °С порівняно з традиційним литтям у кокіль. Зазначено, що новий розроблений процес реолиття не потребує додаткового складного технологічного устаткування для реалізації та значних фінансових витрат на впровадження в сучасних ливарних цехах на підприємствах.

Біографія автора

А.М. Недужий, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

канд. техн. наук, старш. наук. співроб.

Посилання

Flemings M., Mehrabian R. (1975). Semi-solid metal casting. 40th International Foundry Congress. Part I. NIIMASH, Moscow. P. 36–49 [in Russian].

Browne D.J., Hussey M.J., Carr A.J., Brabazon D. (2003). Direct thermal method: new process for development of globular alloy microstructure. International Journal of Cast Metals Research. Vol. 16. No. 4. P. 418 – 426.

Tajudin M.F.M., Ahmad A.H. and Rashidi M.M. (2021). Effects of Direct Thermal Method Processing Parameters on Mechanical Properties of Semisolid A6061 Feedstock. International Journal of Automotive and Mechanical Engineering. Vol. 18. Issue 1. P. 8585–8591. https://doi.org/10.15282/ijame.18.1.2021.17.0652.

Yurko J., Boni R. (2006). Production of high-quality castings by die casting using SSRTM technology. Foundry production. № 8. P. 15–17 [in Russian].

Borisov G.P., Dubodelov V.I. (2012). Development of effective methods for further improvement of the processes of rheo- and thixocasting of aluminum alloys. Proceedings of the II International Scientific and Practical Conference «Foundry production: Technologies, Materials, Equipment, Economics and Ecology», November 19–21, 2012, Kyiv. P. 46–48. [in Russian].

Junzhen Gao, Xiaogang Hu, Qiang Zhu, Daquan Li and Yonglin Kang. (2019). Cooling Behavior and Microstructure of Semisolid A201 Aluminum Alloy Prepared by the SEED Process. Metals. 9, 922, P. 1–16 doi:10.3390/met9090922

Min Luo, Daquan Li, Wenying Qu, Xiaogang Hu, Qiang Zhu and Jianzhong Fan. (2019). Mold-Slug Interfacial Heat Transfer Characteristics of Different Coating Thicknesses: Effects on Slug Temperature and Microstructure in Swirled Enthalpy Equilibration Device Process. Materials. 12, 1836, P. 1–12. doi:10.3390/ma12111836.

Kaufmann H., Uggowitzer P.J. (2001). New Rheocasting. Leichtmetall-Guss fur sichere Bauteile in den Automobilen. IT’S T.I.M.E. № 1. P. 48–52 [in German].

Torkar M., Breskvar B., Godec M., Giordano P., Chiarmetta G. (2006). Microstructure Evaluation of an NRC-Processed Automotive Component. Materiali in Tehnologije. № 2, 40. P. 73–78.

Budiman H., Omar M.Z., Jalar A., Jaharah A.G. (2009). Effect of Water Cooling on the Production of Al-Si Thixotropic Feedstock by Cooling Slope Casting. European Journal of Scientific Research. Vol. 32. No. 2. P. 158–166.

Mabrouk, W.M., Moussa, M.E., Abdelwahab, S.A. and Ali, A.I. (2021). Effect of the pouring temperature on microstructure and tensile properties of A356 aluminum alloy via semisolid casting using slope cooling plate. The Bulletin Tabbin Institute for Metallurgical Studies (TIMS). Volume 109, P. 12–24. DOI: 10.21608/TIMS.2021.191363.

Cardoso Legoretta E., Atkinson H.V., Jones H. (2007). Cooling slope casting to obtain thixotropic feedstock. Solidification Processing 07 Proceedings of the 5th Decennial International Conference on Solidification Processing, Sheffield, UK, 23–25 July, 2007. P. 582–586.

Anders E. W. Jarfors. (2020). A Comparison Between Semisolid Casting Methods for Aluminium Alloys. Metals. 10, 1368. P. 1 – 14. doi:10.3390/met10101368

Soumya Sobhan Dash and Daolun Chen. (2023). A Review on Processing–Microstructure–Property Relationships of Al-Si Alloys: Recent Advances in Deformation Behavior. Metals. 13, 609, P. 1–64. https://doi.org/10.3390/met13030609

Downloads

Опубліковано

07-09-2026

Як цитувати

Недужий, А. . (2026). НОВИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС РЕОЛИТТЯ АЛЮМІНІЄВОГО СПЛАВУ АК7ч ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ СЕКЦІЙНОГО ЖОЛОБА. Процеси лиття, 165(3), 25–33. https://doi.org/10.15407/plit2026.03.025

Номер

Розділ

ОДЕРЖАННЯ ТА ОБРОБКА РОЗПЛАВІВ

Схожі статті

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.