Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья
Проведена опытно-промышленная проверка нового способа реолитья на примере изготовления кронштейна из алюминиевого сплава АК7ч массой 0,85 кг и характерной толщиной стенок 6-7 мм с использованием машины литья под давлением модели 711А09. Показано, что за счет формирования мелкодисперной недендритной...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Процессы литья |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143807 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья / В.П. Головаченко, Г.П. Борисов, С.А. Баев, В.М. Дука, Т.Г. Цир // Процессы литья. — 2013. — № 4. — С. 28-32. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-143807 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Головаченко, В.П. Борисов, Г.П. Баев, С.А. Дука, В.М. Цир, Т.Г. 2018-11-11T18:54:55Z 2018-11-11T18:54:55Z 2013 Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья / В.П. Головаченко, Г.П. Борисов, С.А. Баев, В.М. Дука, Т.Г. Цир // Процессы литья. — 2013. — № 4. — С. 28-32. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 0235-5884 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143807 621.74.043: 669.715 Проведена опытно-промышленная проверка нового способа реолитья на примере изготовления кронштейна из алюминиевого сплава АК7ч массой 0,85 кг и характерной толщиной стенок 6-7 мм с использованием машины литья под давлением модели 711А09. Показано, что за счет формирования мелкодисперной недендритной структуры в отливках их физико-механические свойства (по сравнению с традиционной технологией) повысились: σв – на 6 %, δ – на 500 % и γ – на 1 %. Приведены преимущества способа. Проведено дослідно-промислова перевірка нового способу реолиття на прикладі виготовлення кронштейну з алюмінієвого сплаву АК7ч масою 0,85 кг та характерною товщиною стінок 6-7 мм з використанням машини лиття під тиском моделі 711А09. Показано, що за рахунок утворення дрібнодисперсної недендритної структури у виливках їх фізико-механічні властивості (у порівнянні з традиційною технологією) збільшились: σв – на 6 %, δ – на 500 % и γ – на 1 %. Наведено переваги способу. Experimental-industrial work of a new method of rheocasting on an example of manufacturing of a bracket from aluminum alloy АК7ch in weight of 0,85 kg and characteristic thickness of walls of 6-7 mm with use pressure die casting machine of 711А09 model is made. It is shown that due to formation highly dispersed nondendritic structure in castings their physical-mechanical properties (in comparison with traditional production engineering) have increased: σв – on 6 %, δ – on 500 % and γ – on 1 %. Advantages of the method are shown. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Процессы литья Новые методы и прогрессивные технологии литья Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья |
| spellingShingle |
Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья Головаченко, В.П. Борисов, Г.П. Баев, С.А. Дука, В.М. Цир, Т.Г. Новые методы и прогрессивные технологии литья |
| title_short |
Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья |
| title_full |
Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья |
| title_fullStr |
Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья |
| title_full_unstemmed |
Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья |
| title_sort |
опытно-промышленная проверка нового способа реолитья |
| author |
Головаченко, В.П. Борисов, Г.П. Баев, С.А. Дука, В.М. Цир, Т.Г. |
| author_facet |
Головаченко, В.П. Борисов, Г.П. Баев, С.А. Дука, В.М. Цир, Т.Г. |
| topic |
Новые методы и прогрессивные технологии литья |
| topic_facet |
Новые методы и прогрессивные технологии литья |
| publishDate |
2013 |
| language |
Russian |
| container_title |
Процессы литья |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| format |
Article |
| description |
Проведена опытно-промышленная проверка нового способа реолитья на примере изготовления кронштейна из алюминиевого сплава АК7ч массой 0,85 кг и характерной толщиной стенок 6-7 мм с использованием машины литья под давлением модели 711А09. Показано, что за счет формирования мелкодисперной недендритной структуры в отливках их физико-механические свойства (по сравнению с традиционной технологией) повысились: σв – на 6 %, δ – на 500 % и γ – на 1 %. Приведены преимущества способа.
Проведено дослідно-промислова перевірка нового способу реолиття на прикладі виготовлення кронштейну з алюмінієвого сплаву АК7ч масою 0,85 кг та характерною товщиною стінок 6-7 мм з використанням машини лиття під тиском моделі 711А09. Показано, що за рахунок утворення дрібнодисперсної недендритної структури у виливках їх фізико-механічні властивості (у порівнянні з традиційною технологією) збільшились: σв – на 6 %, δ – на 500 % и γ – на 1 %. Наведено переваги способу.
Experimental-industrial work of a new method of rheocasting on an example of manufacturing of a bracket from aluminum alloy АК7ch in weight of 0,85 kg and characteristic thickness of walls of 6-7 mm with use pressure die casting machine of 711А09 model is made. It is shown that due to formation highly dispersed nondendritic structure in castings their physical-mechanical properties (in comparison with traditional production engineering) have increased: σв – on 6 %, δ – on 500 % and γ – on 1 %. Advantages of the method are shown.
|
| issn |
0235-5884 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143807 |
| citation_txt |
Опытно-промышленная проверка нового способа реолитья / В.П. Головаченко, Г.П. Борисов, С.А. Баев, В.М. Дука, Т.Г. Цир // Процессы литья. — 2013. — № 4. — С. 28-32. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT golovačenkovp opytnopromyšlennaâproverkanovogosposobareolitʹâ AT borisovgp opytnopromyšlennaâproverkanovogosposobareolitʹâ AT baevsa opytnopromyšlennaâproverkanovogosposobareolitʹâ AT dukavm opytnopromyšlennaâproverkanovogosposobareolitʹâ AT cirtg opytnopromyšlennaâproverkanovogosposobareolitʹâ |
| first_indexed |
2025-11-25T22:44:00Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:44:00Z |
| _version_ |
1850570395564900352 |
| fulltext |
28 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2013 № 4 (100)
НОВЫЕ МЕТОДЫ
И ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЬЯ
УДК 621.74.043: 669.715
В. П. Головаченко, Г. П. Борисов, В. М. Дука, С. А. Баев,
Т. Г. Цир
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
*Литейно-кузнечный завод объединения «Артем», Вишневое
ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА
НОВОГО СПОСОБА РЕОЛИТЬЯ
Проведена опытно-промышленная проверка нового способа реолитья на примере изготов-
ления кронштейна из алюминиевого сплава АК7ч массой 0,85 кг и характерной толщиной
стенок 6-7 мм с использованием машины литья под давлением модели 711А09. Показано,
что за счет формирования мелкодисперной недендритной структуры в отливках их физико-
механические свойства (по сравнению с традиционной технологией) повысились: σ
в
– на 6 %,
δ – на 500 % и γ – на 1 %. Приведены преимущества способа.
Ключевые слова: алюминиевый сплав, реолитье, недендритная структура, литье под дав-литье под дав-
лением.
Проведено дослідно-промислова перевірка нового способу реолиття на прикладі виготов-
лення кронштейну з алюмінієвого сплаву АК7ч масою 0,85 кг та характерною товщиною стінок
6-7 мм з використанням машини лиття під тиском моделі 711А09. Показано, що за рахунок
утворення дрібнодисперсної недендритної структури у виливках їх фізико-механічні власти-
вості (у порівнянні з традиційною технологією) збільшились: σ
в
– на 6 %, δ – на 500 % и γ – на
1 %. Наведено переваги способу.
Ключові слова: алюмінієвий сплав, реолиття, недендритна структура, лиття під тиском
Experimental-industrial work of a new method of rheocasting on an example of manufacturing of
a bracket from aluminum alloy АК7ch in weight of 0,85 kg and characteristic thickness of walls of
6-7 mm with use pressure die casting machine of 711А09 model is made. It is shown that due to
formation highly dispersed nondendritic structure in castings their physical-mechanical properties
(in comparison with traditional production engineering) have increased: σ
в
– on 6 %, δ – on 500 %
and γ – on 1 %. Advantages of the method are shown.
Keywords: аluminum alloy, rheocasting, nondendritic structure, pressure die casting.
Отливки, изготовленные традиционным способом литья под давлением (ЛПД),
в той или иной степени поражены газовыми раковинами, что снижает их по-
требительские свойства (в особенности герметичность), а также затрудняет или
делает невозможным проведение их упрочняющей термической обработки из-за
образования на поверхности «вздутий», вызванных термическим расширением
подкорковых газов.
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2013 № 4 (100) 29
Новые методы и прогрессивные технологии литья
Открытие группой М. Флемингса явления тиксотропии в алюминиевых сплавах
коренным образом улучшило качество отливок. На этой основе разработаны совре-
менные технологические процессы рео- и тиксолитья, использующие металлическую
суспензию с глобулярной морфологией α-твердого раствора алюминия.
В Физико-технологическом институте металлов и сплавов НАН Украины раз-
работан новый способ суспензионного литья широкоинтервальных алюминиевых
сплавов [1], суть которого заключается в предварительной роторной обработке
дозы алюминиевого расплава в предкристаллизационной области температур с
последующей ее заливкой в камеру прессования машины литья под давлением и
технологической выдержкой (для формирования заданного количества твердой
фазы в суспензии) перед запрессовкой.
Такая упрощенная схема процесса позволяет использовать металлическую су-
спензию с высоким (до 40 %) содержанием твердой фазы, что особенно важно в
производстве толстостенных отливок.
В процессе роторной обработки за счет переохлаждения примыкающих к по-
верхности ротора слоев расплава генерируется множество центров кристаллизации,
которые являются необходимым условием формирования недендритной структуры
α-твердого раствора.
Опытно-промышленную проверку нового способа литья проводили на ряде
заводов.
Методом экспрессного термического анализа [2] определяли химической состав
алюминиевого сплава АК7ч, в %мас.: Si = 7,17, Fe = 0,44, Mg = 0,43, Al – остальное)
и температуру стояния ликвидуса – 617 оС.
Предварительно обработанную ротором дозу алюминиевого расплава массой
1,2 кг при температуре 620 оС заливали в камеру прессования машины ЛПД мо-
дели 711А09, осуществляли технологическую выдержку в течение 2-3 с, после
чего изготавливали отливку «кронштейн» массой 0,85 кг с характерной толщиной
стенок 6-7 мм.
Отливки подвергали закалке и старению (Т6).
На рис. 1 приведена фотография отливки с литниково-питающей системой.
Наличие протяженного облоя толщиной (0,08-0,1 мм) свидетельствует о высокой
текучести металлической суспензии в процессе заполнения пресс-формы.
Рис. 1. Отливка «кронштейн», масса куста 1,2 кг, полу-
чена на машине 711А09 из частично закристаллизо-
ванного алюминиевого сплава АК7ч
30 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2013. № 4 (100)
Новые методы и прогрессивные технологии литья
Исследование микроструктуры выявило следующие закономерности: пресс-
остаток в камере прессования из исходного сплава, полученный по традиционной
технологии при Т
зал
= 620 оС, имеет выраженную дендритную структуру (рис. 2, а)
с максимальной длиной дендритов 350-400 мкм, в то же время пресс-остаток, по-
лученный по новой технологии – мелкодисперсную глобулярную тиксоструктуру с
размерами глобулей 20-60 мкм (рис. 2, б).
На рис. 3, а представлена глобулярная структура слитка, полученная по новой
технологии в камере прессования без наложения давления, а на рис. 3, б – микро-
структура промывника.
Структура отливок, полученных по новой технологии, имеет мелкозернистый
глобулярный характер (рис. 3, в) с размерами глобулей 20-50 мкм.
На рис. 3, г приведена дендритная микроструктура отливки из исходного сплава,
полученная при тех же теплосиловых условиях. Длина отдельных дендритов такой
структуры достигает 400 мкм.
Наличие дендритов в металлической суспензии ухудшает ее реологические ха-
рактеристики и требует значительно больших усилий прессования для получения
качественной отливки.
Объективной характеристикой оценки прочностных и пластических свойств ли-
того материала является испытание его на разрыв.
Физико-механические свойства определяли на вырезанных из отливки плоских
образцах 100х6х5 мм. В процессе изготовления образцов литейную корочку срезали.
Испытания проводили в лаборатории Института проблем материаловедения
НАН Украины с использованием современной разрывной машины с записью гра-
фика в координатах напряжение – пластическая деформация.
На рис. 4 приведена гистограмма физико-механических свойств литых и термо-
обработанных образцов по режиму Т6.
Из ее анализа следует, что максимальные физико-механические свойства образ-
цов, полученных из металлической суспензии, приготовленной по новой технологии,
составили: σ = 302 МПа, δ = 4,45 %, γ =2,688 г/см3 (после Т6), а для нетермообра-
ботанных – 240 МПа, 1,21 % и 2,68 г/см3 соответственно.
Свойства образцов из исходного сплава составили: σ
В
= 275-285 МПа, δ = 0,5-0,742 %,
γ = 2,66 г/см3 (после Т6), а литые – 228 МПа; 0,5-0,7 %; 2,66 г/см3 соответственно.
Таким образом, разработанная технология позволяет существенно увеличить
Рис. 2. Микроструктура пресс-остатка отливки «кронштейн» : а – из исходного сплава; б – из
обработанного сплава
а б
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2013 № 4 (100) 31
Новые методы и прогрессивные технологии литья
а б
в г
Рис. 3. Микроструктура отливок, полученных из сплава АК7ч: а – структура слитка-полуцилин-
дра, полученного в камере прессования без наложения давления; б – структура промывника;
в – структура отливки «кронштейн»; г – структура отливки «кронштейн» из исходного сплава
Рис. 4. Гистограмма уровня физико-механических свойств образцов из сплава АК7ч, в усло-
виях литья под давлением: а – роторная обработка, Т6; б – роторная обработка, литой; в – из
исходного сплава, Т6; г – из исходного сплава, литой
δ, %
σ
В
,МПа γ, г/см3
σ
В
δ
γ
а б в г
32 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2013. № 4 (100)
Новые методы и прогрессивные технологии литья
относительное удлинение (на 500 %) и плотность (на 1 %) металла отливок при
сохранении высокого уровня предела прочности.
Новая технология реолитья имеет ряд преимуществ:
– отливки обладают повышенной пластичностью и плотностью, могут подвер-
гаться упрочняющей термической обработке, а также сварке;
– позволяет получать порционные тиксозаготовки из литейных сплавов, под-
вергающиеся ковке, штамповке, а также изготовлению отливок в условиях ЛПД;
– за счет уменьшения тепловой нагрузки и эрозионного действия струи рас-
плава на пресс-формы, стойкость дорогостоящей оснастки может быть повышена
на 20-25 % при одновременном снижении смазочных материалов на 10-15 % и
расхода электроэнергии на 15 %;
– реализация нового процесса не требует значительных материально-техниче-
ских ресурсов;
– как показала практика, время роторной обработки порции расплава составляет
не больше 10 с.
1. Пат. 85981 UA, МПК9 В22D 17/00. Спосіб тиксолиття виливка / В. П. Головаченко, Г. П.
Борисов, В. М. Дука. – Опубл. 10.03.2009, Бюл. № 5.
2. Смульский А. А., Семенченко А. И., Елов С. М. Термический анализ алюминиевых спла-
вов // Процессы литья. – 2002. – №1. – С.10-16.
Поступила 02.04.2013
УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ!
Продолжается подписка на журнал
«ПРОЦЕССЫ ЛИТЬЯ»
на 2013 год.
Подписку с любого номера журнала можно
оформить через редакцию.
Для этого необходимо направить письмо-запрос или факс
в адрес редакции для оформления счета-фактуры.
Счет-фактура высылается письмом и (или) по факсу.
Стоимость одного журнала — 30 грн.
Годовая подписка — 180 грн. (для Украины),
с учетом почтовых расходов — 210 грн.
Годовая подписка для зарубежных подписчиков — 90 $.
Приглашаем Вас публиковать свои научно-технические
статьи и рекламные материалы в нашем журнале!
|