Позапічне наводнення виливків з алюмінієвих сплавів: Processy litʹâ, 2020, Tom 141, №3, p.3-7

Ф. М.  Котлярський

doi:10.15407/plit2020.03.003

Автор(и)

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

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2020.03.003

Ключові слова:

алюмінієві сплави, виливки, позапічне наводнення, піщана форма, локальне обприскування, термічна обробка

Анотація

Надійшла 26.08.2020

УДК 669.715:788

Вміст водню в виливках з алюмінієвих сплавів залежить, в основному, від його вмісту в розплаві перед розливанням. Проте слід звернути увагу на деякі процеси, що проходять зовні пічного простору і не завжди контролюються. Так, значне збільшення вмісту водню відзначають при литті в сирі піщані форми як результат взаємодії розплаву з вологою формувальної суміші: кожні 100 мм шляху, пройденого розплавом в такій формі, добавляють приблизно 0,3 см3/100 г водню. Газонасиченість розплаву формувальною сумішшю може бути прирівнена до зволоженого азбесту. Інтенсивність цього процесу різко посилюється при введенні в розплав модифікатора у вигляді солей натрію: введення 3 % модифікатору збільшують газовміст ви-ливка від 1,9 до 3,5 см3/100 г. Наводнення може мати місце і в процесі кристалізації виливка. Причому, тверднення в вологій атмосфері сильніше знижує щільність і механічні властивості порівняно з плавкою в вологій атмосфері. У рядівипадків цей ефект використовують для усунення браку по усадочним дефектам типу тріщин та утяжин шляхом оббризкування водою відповідних ділянок пофарбованого кокілю. Наводнення не виключається також після повного затвердіння виливка із-за взаємодії з парами води атмосфери, наприклад, при термічній обробці. Позапічне наводнення алюмінієвих сплавів потенційно бере участь в майбутньому водневому рафінуванні металу під час переплаву. Для підвищення щільності та механічних властивостей литого металу слід організовувати не тільки прискорене, але і охолодження виливка, що твердне, особливо поблизу ліквідуса.

Біографія автора

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

д-р техн. наук

Посилання

Kotlyarsky F. M. (2014) Bubble treatment of aluminum melts with water vapor. Are we polluting or refining? Casting processes, no. 2, pp. 14–20 [in Russian].

Chernega D. F., Bialik O. M. (1972) Hydrogen in cast aluminum alloys. Kiev: Tekhnika, 145 p. [in Russian].

Kotlyarsky F. M., Belik V. I., Borisov G. P. (1998) Influence of the modes of gas saturation of the melt on the formation and tightness of castings from aluminum alloys. Casting processes, no. 2. pp. 53–58 [in Russian].

Bibikov E. L., Leibov Y. M. (1961) Influence of beryllium and magnesium additives on the prope rties of the Al+7%Si. Production of castings from light alloys. Proceedings of MATI, no. 63, pp. 86–93 [in Russian].

Influence of modification and the degree of gas saturation on the density of Al-Si-alloy A-S10G, cast in a sand mold. EI TOLP, 1972, no. 42, pp. 3–14. Ref. 1977 [in Russian].

Altman M. B., Glotov E. B., Zasypkin V. A., Makarov G. S. (1977) Vacuuming of aluminum alloys. Moscow: Metallurgy, 240 p. [in Russian].

Nemenenok B. M., Zadrutskiy S. P., Galushko A. M. (1998) Shrinkage porosity in modified silumin. Foundry, no. 5, pp. 15–17 [in Russian].

Kotlyarsky F. M. (2011) Hydrogen in aluminum alloys and castings. Kiev: Osvita Ukrainy, 208 p. [in Russian].

Sokolskaya L. I. (1959) Gases in light metals. Moscow: Metallurgizdat, 115 p. [in Russian].

Murphy A. J. (1959) Smelting and casting of non-ferrous metals and alloys. Moscow:Metallurgizdat, 646 p. [in Russian].

Belik V. I., Kotlyarsky F. M., Borisov G. P., Gavrish V. S. A method of producing castings from aluminum alloys. A.S. 1556812 USSR, B22D 27/20, publ. 04.15.90. Bul. No. 14 [in Russian].

Dobatkin V. I., Gabidullin R. M., Kolachev B. A., Makarov G. S. (1976) Gases and oxides in wrought aluminum alloys. Metallurgy, 264 p. [in Russian].

Kolachev B. A. (1994) Hydrogen brittleness of aluminum alloys and methods of its prevention. Technology of light alloys (VILS), no. 5–6 [in Russian].

Belousov N. N. (1970) Modern directions of work on the modification of aluminum alloys. Modification of silumin. Kiev: IPM AN UkrSSR, pp. 20–52 [in Russian].

Gudchenko A. P., Kuzmichev L. V. (1969) Investigation of the processes of casting aluminum, magnesium and titanium alloys. M.: Mashinostroenie, (Proceedings of MATI, no. 70). P. 117–132 [in Russian].

Kostron H. «Z. Metallkunde», 1952, Bd43, N11, pp. 373–387.