Сравнительные исследования модифицирующей способности фосфорсодержащих лигатур для заэвтектических алюминиевых сплавов системы Al-Si

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Литературно-патентный поиск по теме «Сравнительные исследования модифицирующей способности фосфорсодержащих лигатур для заэвтектических алюминиевых сплавов системы Al-Si» 5
1.1 Общая характеристика силуминов 5
1.1.1 Общая характеристика алюминиевых сплавов 5
1.1.2 Общая характеристика компонентов сплава Al-Si 8
1.3 Литейные сплавы Al-Si 11
1.2 Модифицирование алюминиевых сплавов и классификация модификаторов 13
1.3 Модифицирование Al-Si сплавов заэвтектического состава 15
1.3.1 Модифицирование импульсным электронным пучком 15
1.3.2 Модифицирование структуры Al-Si сплавов заэвтектического состава фосфором и натрием 21
1.3.3 Влияние фосфидов на структуру и свойства Al-Si сплавов заэвтектического состава 26
2 Оборудование и методики 30
2.1 Тест для сравнения модифицирующей способности лигатур для алюминиевых сплавов ТР-1 (Alcan-test) 30
2.2 Установка плавильная индукционная К240-3 31
2.3 Характеристика лабораторной установки полунепрерывного литья слитков из алюминиевых сплавов 33
2.4 Световой микроскоп Axio Observer.A1m 37
2.5 Метод секущих для подсчета среднего размера частиц первичного кремния 38
3 Экспериментальная часть 40
3.1 Приготовление медно-фосфорной лигатуры 40
3.1.1 Технология приготовления лигатуры 40
3.2 Приготовление сплава 1379с 41
3.2.1 Разработка модификаторов структуры для сплава 1379с 45
3.2.2 Выводы по опытам 59
3.2.3 Опробование эффективности модифицирования сплава 1379с на установке полунепрерывного литья 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 70

Весь текст будет доступен после покупки

Алюминиевые сплавы широко используются в различных отраслях современной промышленности. Важнейшие потребители сплавов это авиационные и автомобильные отрасли промышленности, машиностроение, электрическая и техническая промышленность. Среди различных типов алюминиевых сплавов имеют большое значение Al-Si сплавы заэвтектического состава. Элементами данного сплава являются алюминий и кремний как основные, так же в сплаве присутствует небольшое количество других легирующих элементов, таких как медь, магний и фосфор. Добавление фосфора к сплаву оказывает модифицирующее влияние на микроструктуру, это приводит к улучшению механических свойств.
Модифицирующая способность фосфор - содержащих лигатур на алюминий - кремниевые сплавы заэвтектического состава была предметом обширных исследований в последние годы. Микроструктура этих сплавов играет важную роль в определении их механических свойств, таких как прочность, пластичность и устойчивость к износу. Понимая, что когда мы можем контролировать микроструктуру, тогда мы можем и адаптировать свойства этих сплавов для удовлетворения конкретных требований применения.
В этой работе мы рассмотрим сравнительные исследования, проведенные на модифицирующей способности фосфор - содержащих лигатур для сплавов заэвтектического состава системы Al-Si. Целью работы является проведение экспериментов для сравнения эффективности модифицирующей способности фосфор – содержащих лигатур различного состава для системы Al-Si, выбрать рациональный состав и расход модификатора для модифицирования слитков сплава 1379с производимых методом полунепрерывного литья.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературно-патентный поиск по теме «Сравнительные исследования модифицирующей способности фосфорсодержащих лигатур для заэвтектических алюминиевых сплавов системы Al-Si»

1.1 Общая характеристика силуминов

1.1.1 Общая характеристика алюминиевых сплавов

Многие металлы являются изоморфными алюминию (имеют ГЦК – кристаллические решетки), но из-за неблагоприятного размерного фактора (отношения dAl/dMe) не образуют с алюминием непрерывных твердых растворов. Основными легирующими элементами в промышленных алюминиевых сплавах являются Cu, Si, Mg, и Zn. Вспомогательные легирующие элементы в большей части относятся к переходным металлам (Mn, Cr, Ni, Ti, Zr). Малые добавки – элементы с очень малой предельной растворимостью в твердом алюминии (Na, Be, Sr, Cd, B) [1].
Примеси в алюминиевых сплавах определяются маркой сплава, в зависимости от которой к ним могут относиться все вышеперечисленные элементы.
Технический алюминий и сплавы на его основе содержат различные примеси. Наиболее отрицательной примесью в алюминиевых сплавах является железо.
Натрий влияет на структуру алюминиевых расплавов — уменьшает их плотность, увеличивает коэффициент объемного термического сжатия (усадка в жидком состоянии) и объемные изменения сплавов при кристаллизации, что способствует увеличению склонности их к образованию усадочной пористости.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Никитин К.В. Модифицирование и комплексная обработка силуминов : учебное пособие / К.В. Никитин ; Самарский государственный технический университет. – Самара : САМГТУ, 2016. – 93с. – URL : http://livt.samgtu.ru/sites/livt.samgtu.ru/files/modificirovanie_i_kompleksnaya_obrabotka_siluminov_2-e_izd.pdf
2. Снигирева, О. А. Влияние натрия на качество сплавов 5ХХХ серии / О. А. Снигирева // Евразийский научный журнал. – 2019. – С. 3.
3. Салдаев, С. А. Вредные примеси в алюминиевых сплавах и способы очистки / С. А. Салдаев // Евразийский научный журнал. – 2019. – С. 11.
4. Алюминиевый информационный портал: сайт. – URL: https://aluminium-guide.com/
5. ГОСТ 1583–93. Сплавы алюминиевые литейные. Общие положение : издание официальное : утвержден и введен в действие Комитетом Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 19 июня 1996 г. № 402 : введен взамен ГОСТ 1583–89 : дата введения апрель 2003/04 / разработан Донецким государственным институтом цветных металлов – Минск : 2003. 30с.
6. Швидковский Е. Г. Некоторые вопросы вязкости жидких металлов : [монография] / Е. Г. Швидкоский – Москва : Государственное издательство технико – теоретической литературы, 1955. – 209с. – URL: http://books.e-heritage.ru/book/10083927
7. Беляев, А. И. Металловедение алюминия и его сплавов : справочник / А. И. Беляев. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Металлургия, 1983. – 281с. – УДК 669.715 : 669.7.017 (083).
8. Белостоцкая И. С. Химия кремния : учебное пособие / И. С. Белостоцкая ; Москва : 2008. – 65с. – ISBN 978–5–16–002002–0.
9. Наумов Р. В. Усовершенствование технологии литья изделий из алюминиевых сплавов : пояснительная записка к выпускной квалификационной работе / Р. В. Наумов ; Южно-Уральский государственный университет. – Челябинск, 2018. – 76с.
10. Серов, Р. А. Наноуглеродный модификатор, обеспечивающий повышение механических свойств на основе комплексного воздействия на структуру и фазовый состав заэвтектических силуминов : специальность 05.16.01 – «Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Серов Роман Андреевич ; Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьева. – Рыбинск, 2018. – 117с.
11. Патент № 2613498 Российская Федерация, МПК B22F 3/14 (2006.1), C22C 1/04 (2006.1). Способ изготовления поршневой заготовки из заэвтектического силумина : № 2015123212 : заявл. 17.06.2015 : опубл. 16.03.2017 / Конкевич В. Ю., Лебедева Т. И., Шадаев Д. А., Предко П. Ю., Бочвар С. Г., Таранухина Г. В., Кунявская Т. М., Кузнецов А. О., Нилов Е. Е. – 7с.
12. Рыгина М. Е. Разработка методов модификации структуры и свойств силумина заэвтектического состава : магистерская диссертация / Рыгина Мария Евгеньевна ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск, 2017. – 119с.
13. Морозова Н. Н. Модификация структуры и свойств силумина заэктектического состава элетровзрывным методом : магитерская диссертация / Морозова Надежда Николаевна ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск, 2017. – 128с.

Весь текст будет доступен после покупки