Перспективи використання комплексного впливу на формування властивостей литого сплаву системи Al-Si в процесі затвердіння
Loading...
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НМетАУ, УДУНТ, Дніпро
Abstract
UKR: Наведено результати аналітичних досліджень ефективності спільного використання процесів впливу тиску та модифікування на кристалізацію сплавів системи Al-Si. Представлено комплексну технологію газодинамічного впливу та модифікування на розплав у ливарній формі, що дозволяє подрібнити структурні складові та підвищити механічні та експлуатаційні властивості литих виробів. Теоретично обґрунтовано доцільність та можливість комплексного впливу модифікуванням та газовим тиском на процес структуроутворення ливарного сплаву АК5М. Виливок «Опорний наконечник стійки конвеєра» із сплаву АК5М (ДСТУ2839-94) масою 1,1 кг заливали при температурі 710±10 0С в підігрітий і пофарбований чавунний кокіль з мінімальною товщиною стінки 40 мм. Вміст модифікатора (EUTEKTAL T200) у розплаві складав від 0,1 до 0,3 мас.%. Механічні властивості металу виливків визначали за стандартною методикою. Аналіз макроструктури виливків проводили з використанням шкали шпаристості ВІАМ. Газову шпаристість темплетів виливків визначали на трьох квадратах площиною 1 см2 кожний. Кількість пор та їхній розмір визначали як середнє арифметичне трьох вимірів. Ступінь шпаристості макрошліфів в балах встановлювали порівнянням їх з еталонами шкали. Проведений аналіз літературних джерел по темі роботи показав, що комплексний вплив на метал, що кристалізується, включає процеси модифікування та накладання тиску є перспективними з точки зору підвищення механічних властивостей сплавів системи Al-Si. Приведені дані свідчать про перспективність розробки та використання комплексних технологій обробки сплавів системи Al-Si як на етапі підготовки розплаву до заливки, так і на етапі формування виливка безпосередньо в ливарній формі. Внаслідок впровадження зазначеної технології скоротилася кількість браку виливків по рихлотах та газових раковинах на 28 %, збільшилися на 25 % пластичні властивості литого металу, на 15-20 % вдалося знизити кількість модифікатора, а також знизити температуру та час обробки.
ENG: The results of analytical studies of the effectiveness of the joint use of the processes of pressure influence and modification on the crystallization of alloys of the Al-Si system are presented. A complex technology of gas-dynamic influence and modification on the melt in the casting mold is presented, which allows to grind the structural components and increase the mechanical and operational properties of the cast products. The expediency and possibility of a complex effect of modification and gas pressure on the structure formation process of the AK5M cast alloy is theoretically substantiated. Casting "Conveyor rack support tip" made of AK5M alloy (ДСТУ 2839-94) weighing 1.1 kg was poured at a temperature of 710±10 0C into a heated and painted cast iron mold with a minimum wall thickness of 40 mm. The content of the modifier (EUTEKTAL T200) in the melt was from 0.1 to 0.3 wt.%. The mechanical properties of the metal of the castings were determined according to the standard method. Analysis of the macrostructure of castings was performed using the ВIAM sparring scale. The gas sparsity of casting templates was determined on three squares with a plane of 1 cm2 each. The number of pores and their size were determined as the arithmetic mean of three measurements. The degree of roughness of the macrocuts in points was established by comparing them with the standards of the scale. The analysis of literary sources on the topic of the work showed that the complex impact on the crystallizing metal, including the processes of modification and pressure application, is promising from the point of view of improving the mechanical properties of alloys of the Al-Si system. The given data show the prospects of development and use of complex technologies for processing alloys of the Al-Si system both at the stage of preparing the melt for pouring and at the stage of forming the casting directly in the foundry mold. As a result of the implementation of the mentioned technology, the number of defective castings on the bulkheads and gas sinks was reduced by 28%, the plastic properties of the cast metal increased by 25%, it was possible to reduce the amount of modifier by 15-20%, as well as reduce the temperature and processing time.
ENG: The results of analytical studies of the effectiveness of the joint use of the processes of pressure influence and modification on the crystallization of alloys of the Al-Si system are presented. A complex technology of gas-dynamic influence and modification on the melt in the casting mold is presented, which allows to grind the structural components and increase the mechanical and operational properties of the cast products. The expediency and possibility of a complex effect of modification and gas pressure on the structure formation process of the AK5M cast alloy is theoretically substantiated. Casting "Conveyor rack support tip" made of AK5M alloy (ДСТУ 2839-94) weighing 1.1 kg was poured at a temperature of 710±10 0C into a heated and painted cast iron mold with a minimum wall thickness of 40 mm. The content of the modifier (EUTEKTAL T200) in the melt was from 0.1 to 0.3 wt.%. The mechanical properties of the metal of the castings were determined according to the standard method. Analysis of the macrostructure of castings was performed using the ВIAM sparring scale. The gas sparsity of casting templates was determined on three squares with a plane of 1 cm2 each. The number of pores and their size were determined as the arithmetic mean of three measurements. The degree of roughness of the macrocuts in points was established by comparing them with the standards of the scale. The analysis of literary sources on the topic of the work showed that the complex impact on the crystallizing metal, including the processes of modification and pressure application, is promising from the point of view of improving the mechanical properties of alloys of the Al-Si system. The given data show the prospects of development and use of complex technologies for processing alloys of the Al-Si system both at the stage of preparing the melt for pouring and at the stage of forming the casting directly in the foundry mold. As a result of the implementation of the mentioned technology, the number of defective castings on the bulkheads and gas sinks was reduced by 28%, the plastic properties of the cast metal increased by 25%, it was possible to reduce the amount of modifier by 15-20%, as well as reduce the temperature and processing time.
Description
В. Ю. Селівьорстов: ORCID 0000-0002-1916-625X; Т. В. Селівьорстова: ORCID 0000-0002-2470-6986
Keywords
кристалізація сплавів, тиск, модифікування, комплексна технологія, газодинамічний вплив, розплав, ливарна форма, структурні складові, механічні властивості, crystallization of alloys, pressure, modification, complex technology, gas dynamic influence, melt, casting form, structural components, mechanical properties, КІТС, КЛВ
Citation
Селівьорстов В. Ю., Доценко Ю. В., Селівьорстова Т. В. Перспективи використання комплексного впливу на формування властивостей литого сплаву системи Al-Si в процесі затвердіння. Теорія і практика металургії. 2024. № 3 (144). С. 77–81.