Разработка технологии приготовления сплава АК21М2,5Н2,5 для литья поршней двигателя внутреннего сгорания

Введение 6
1 Сплавы на основе Al 8
2 Химический состав, технологические и физические свойства сплава АК21М2,5Н2,5 (ВКЖЛС-2) 13
3 Шихтовые материалы и требования к ним 16
4 Технология получения алюминиевых сплавов 20
4.1 Выбор и расчет шихтовых материалов 20
4.2 Подготовка шихты 21
4.3 Рафинирование сплава 21
4.4 Модифицирование 29
4.5 Промежуточный контроль 36
5 Технологический процесс получения сплава АК21М2.5Н2.5 38
6 Оборудование 43
6.1 Сушильные шкафы 43
6.2 Плавильные печи 44
6.3 Экспресс анализ 47
6.4 Установка для рафинирования инертным газом 48
6.5 Изготовление лигатуры ЗЖС 50
6.6 Раздаточные печи 51
7 Контроль качества изготавливаемого сплава 54
7.1 Химический состав 54
7.2 Газонасыщенность 56
7.3 Механические свойства 58
Заключение 60
Список использованных источников 61

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время на заводах нашей страны происходит улучшение технологий изготовления различных деталей, что связано с необходимостью расширять и автоматизировать производство в большей степени, чем когда-либо. Ученые и инженеры непрерывно работают над созданием улучшенных технологий, позволяющих получать наилучший результат.
Поршень является одной из самых важных деталей двигателя. Его использование неоценимо при эксплуатации механизмов. На текущий момент большинство поршней двигателей внутреннего сгорания изготавливают из алюминиевых сплавов. Конструкция и способ изготовления поршня определяется в зависимости от совокупности требований, предъявляемых к поршню, как технических, так и экономических.
Рассмотрим процесс изготовления такой детали как поршень, которая имеет чрезвычайно важное значение в эксплуатации машин и механизмов.
В процессе эксплуатации, как известно, эта деталь испытывает очень большие нагрузки, такие как динамические, а также термические. Они в состоянии изменяться в различных пределах.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Сплавы на основе Al

Структура алюминиевых сплавов представляет собой твердые растворы, эвтектики, интерметаллидные фазы. В процессе обработки может применяться закалка, старение и отжиг. При закалке температура нагрева сплава достигает от 485 до 525 °С. При этом для каждого сплава используется более узкий интервал температур, поскольку повышение температуры выше закалочной ведет к оплавлению по границам зерен(пережогу). Необходимо не забывать, что время выдержки при нагреве должно быть минимальным и обеспечивать полное растворение избыточных фаз в твердом растворе. После охлаждения деталь уже можно подвергать старению. Этот процесс производится при комнатной температуре, так называемое естественное старение. Оно может продолжаться несколько суток. Можно ускорить процесс. Тогда деталь будет подвергнута температуре 150 – 200 °С в течении от 10 до 24 часов.
Этот процесс называется искусственным старением.
Закалку и старение применяют для увеличения твердости и предела прочности ?в обрабатываемых сплавов.
Существует еще диффузионный, другими словами гомогенизирующий отжиг. Сплав сначала подвергают отжигу. Он производится перед обработкой давлением данного сплава, которое необходимо для устранения в отлитых слитках такого дефекта как дендритная ликвация, приводящего к неоднородности структуры и измельчению зерна. Такой отжиг производится при температуре 450 – 520 °С. Потом сплав охлаждают в печи или просто на воздухе.
Если потребуется произвести рекристаллизационный отжиг, то его производят при нагреве сплава до температуры 350 – 500 °С. Это зависит от состава сплава.
Чтобы разупрочнить закаленные сплавы, применяется отжиг при температуре T = 350 – 460 ? с выдержкой в течении от полтора до двух часа. При выдержке происходит коагуляция упрочняющих фаз и полный распад пересыщенных твердых растворов.
Сплавы для изготовления фасонных отливок должны обладать хорошими литейными свойствами, а также свойствами, определяемыми условиями эксплуатации.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Плавка и литьё заэвтектических силуминов. / Белов В.Д. Учебное пособие. М.: МИСиС.2003. – 85 с.
2. «Плавка и литьё алюминиевых сплавов» справочное издние/Альтман М.Б., Андреев А.Д., Балахонцев Г.А. и др. 2-е издание, перераб. и доп. – М.; Металлургия, 1983. 352 с.
3. Литейные сплавы и плавка: Учебник для студ.высш.учеб. заведений/А.П. Трухов, А.И. Маляров. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 336 с.
4. Литейные сплавы и плавка: метод. Указания по лабораторным работам №1-3/сост. Черепанов А.И. – Красноярск: Сибирский федеральный университет; Политехнический институт, 2007. – 24с.
5. Стандарт университета «Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности» - Красноярск: Сибирский федеральный университет 2021. – 61с.
6. Технологии рафинирования алюминиевых сплавов продувкой газами / М. А. Садоха, А. А. Андрушевич // Литье и металлургия. 2021. № 1. С. 38–42. https://doi.org/10.21122/1683-6065-2021-1-38-42
7. ГОСТ 11070-74 – Чушки первичного алюминия. Технические условия
8. Борисова В. В. Исследование продолжительности эффекта модифицирования сплава АК7М2 быстрозакристаллизованными лигатурами: Магистерская диссертация / Красноярск, 2019 г.

Весь текст будет доступен после покупки