Хөнгөн цагааны хайлш (AK12) -ын механик болон цутгах шинж чанарт хайлмал халаах температурын нөлөөлөл. Хөнгөн цагааны хайлш (AK12)-ийн механик болон цутгах шинж чанарт хайлмал халаах температурын нөлөөлөл хайлах ak 12


Хөнгөн цагааны хайлшийн спектрийн химийн шинжилгээ. Заасан хайлшаас дээж үйлдвэрлэх хаалганы системийн тооцоо. Хэт халалтын янз бүрийн температурт хайлшийн шингэний өөрчлөлт. Силумины бичил бүтцэд дендрит бүс байгаа эсэхийг нотлох.

Мэдлэгийн санд сайн ажлаа илгээх нь энгийн зүйл юм. Доорх маягтыг ашиглана уу

Мэдлэгийн баазыг хичээл, ажилдаа ашигладаг оюутнууд, аспирантууд, залуу эрдэмтэд танд маш их талархах болно.

Нийтэлсэн http:// www. хамгийн сайн. en/

Хөнгөн цагааны хайлшийн механик болон цутгах шинж чанарт хайлмал халаалтын температурын нөлөө (АК12)

UDC 621.74.041

Щербинин В.А ., хамтоюутан,

рууиндэр« Цутгамал үйлдвэрлэлийн технологи»

Шинжлэх ухааны зөвлөх: С.Л. Тимченко,

рууФизик-математикийн шинжлэх ухааны нэр дэвшигч, тэнхимийн дэд профессор« физик» (FN-4)

Орос, 105005, Москва, MSTU им. Н.Э. Бауман,

тангараг. шербинин[имэйлээр хамгаалагдсан] yandex. en

Түлхүүр үг: хайлш (хайлш), эвтектик(эвтектикаан) , шингэн чанар(есул дорой байдал) , хатуулаг (хатуулаг), хүч чадал (үргэлжлэх чанар) , нөлөөллийн хүч (нөлөөлөл хатуулаг) , дендрит тусгаарлалт (дендрифт тусгаарлалт), бүсчилсэн тусгаарлалт (бүсчилсэн тусгаарлалт), хагарал (клиник), элсэн бүрхүүл (элс нүх), хийн бүрхүүл (цохилт нүх).

Тэмдэглэл: Зохиогч нь AK12 хайлшийн механик болон цутгах шинж чанарт хайлмал халаах температурын нөлөөллийг судалжээ. ATбүтээлийг дүрсэлдэгтуршилтэнэ хайлшийн химийн найрлагыг тодорхойлох (спектр химийн шинжилгээ),харуулж байнажинтэйхайлш дахь цахиурын эзлэх хувь (10 -12 %) . Зохиогч нь хаалгыг нарийвчлан тооцдогдээж авах системAK12 хайлшаас мөн өгүүлэлд мөн танилцуулсан нөлөөлөл, хурцадмал байдал дээр туршилтын цаашдын явуулах тойм, хоосон зай авсан.Хэт халалтын янз бүрийн температурт хайлшийн шингэний өөрчлөлт гэх мэт асуултыг хөндөж байна. Зохиогч оршин тогтнохыг үнэмшилтэй нотолж байнасилумины бичил бүтцэд дендрит бүс байхгүй, түүнчлэн цутгах температур нэмэгдэх тусам буурдаг.

Танилцуулга

Цутгамал технологи нь бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд эртнээс ашиглагдаж ирсэн хэдий ч цутгах шинэ аргыг бий болгох санаа нь хамааралтай хэвээр байна. Өндөр чанартай бүтээгдэхүүн авахын тулд илүү өргөн хүрээний цутгамал хайлш ашиглах нь бас хамааралтай.

Орчин үеийн технологиуд, түүний дотор цутгах процесс нь зөвхөн шаардлагатай бүтээгдэхүүний тохиргоог олж авахаас гадна үүссэн цутгамал материалын механик болон цутгах шинж чанарыг хянах боломжийг агуулдаг. Энэ нь нийгмийн янз бүрийн салбарт (үнэт эдлэлийн үйлдвэрлэлээс цэргийн үйлдвэр хүртэл) асар их үсрэлт өгдөг. Бүтээгдэхүүний механик болон цутгах шинж чанарыг судлах нь технологийн дэвшилд зайлшгүй шаардлагатай гэж дүгнэх нь логик юм.

Хайлшийн шинж чанарыг судлах нь шинжлэх ухааны судалгааны нэлээд түгээмэл сэдэв юм. Жишээлбэл, нийтлэлд нягтралтай цахилгаан гүйдлийн нөлөөлөл ж~ (10 5 - 10 7) Элс хэвэнд цутгах үед хөнгөн цагааны хайлш (AK12) талсжих процессын талаар А/м 2, гаднах цахилгааны нөлөөгөөр талсжих процессыг удирдах боломжийг харуулсан.

Энэхүү нийтлэлд хөнгөн цагааны хайлшийн механик болон цутгах шинж чанар нь дулааны боловсруулалтаас (хайлмалыг чухал температур хүртэл халаах) хамаарлыг туршилтаар тогтоосон бөгөөд энэ үед цэнэгээс удамшсан хайлмал дахь микрогетерогенийн задрал эхэлдэг бөгөөд энэ нь изотермийг оновчтой байлгах боломжийг олгодог. хайлмалын нэгэн төрлийн байдлын түвшинг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой. Нэг төрлийн ойролцоо төлөвөөс хайлмал талсжих нь нарийн ширхэгтэй бүтэцтэй болж, гүйцэтгэлийн шинж чанарыг сайжруулахад хувь нэмэр оруулдаг.

Одоогийн ажилд хайлмал хэт халалтын үр нөлөөг судлах даалгавар байв

Цутгамал болон механик шинж чанараараа AK12.

Al-Si системийн хайлшийг хамтдаа силумин гэж нэрлэдэг. Силуминууд нь цутгах шинж чанар, битүүмжлэл сайтай, дунд зэргийн хүч чадал, хангалттай зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Тэдгээрийг нарийн төвөгтэй цутгамал үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

AK12 - эвтектик хайлш, матрицын бүрэлдэхүүн хэсэг нь хөнгөн цагаан, 12% цахиур агуулдаг.

Силумины хайлшийн нягт нь 2.5-аас 2.94 г/см3 хооронд байна. Хөнгөн цагаантай харьцуулахад силумины хайлш нь илүү бат бөх, элэгдэлд тэсвэртэй байдаг.

Силуминууд нь чийглэг агаар мандал, далайн ус, бага зэрэг хүчиллэг, шүлтлэг орчинд зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг.

туршилтын хэсэг

Хайлтын хэт халалтын температурын механик болон цутгах шинж чанарт үзүүлэх нөлөөллийг судлахын тулд хайлмалын хэт халалтын температур: 800, 850, 925 ° C-д гаргаж авсан AK12 хөнгөн цагааны хайлшаар дээж хийсэн. Статистик мэдээлэл цуглуулахын тулд нэг дүүргэлтээр дөрвөн дээж хийсэн. Хайлмалыг элс-шавар, хөргөх хэвэнд цутгажээ.

Ашигласан хайлшийн химийн найрлагыг баталгаажуулахын тулд нимгэн зүсэлт хийж, түүний спектрийн химийн шинжилгээг хийсэн. Зурагт (Зураг 1) хайлшны уур (брэнд: LAES MATRIX) үйлдвэрлэхэд ашигладаг лазерын онцлог шинж чанаруудыг харуулав. Дараа нь эдгээр уурын спектрийн шинжилгээг хийсэн.

Цагаан будаа. 1. Химийн шинжилгээнд зориулсан нимгэн зүсэлт

Химийн элемент бүрийн атомууд нь хатуу тодорхойлогдсон резонансын давтамжтай байдаг бөгөөд үүний үр дүнд эдгээр давтамжууд дээр гэрэл ялгаруулж эсвэл шингээдэг. Энэ нь спектроскопод бодис бүрийн онцлог шинж чанартай тодорхой газруудад спектр дээр зураас (харанхуй эсвэл цайвар) харагдахад хүргэдэг. Шугамын эрчим нь бодисын хэмжээ, төлөв байдлаас хамаарна. Тоон спектрийн шинжилгээнд шинжилгээний бодисын агуулгыг спектрийн шугам, зурвасын харьцангуй буюу үнэмлэхүй эрч хүчээр тодорхойлно.

925 хэмийн температурт дүүргэсэн дээжийн спектрийн шинжилгээний үр дүнг 1-р хүснэгтэд, 800 хэмийн температурт - 2-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 1. Цутгах температурт 925°С дээж дэх химийн элементүүдийн хувь

Хүснэгт 2. Цутгах температурын 800 С-ийн дээж дэх химийн элементүүдийн хувь.

Ашигласан хайлшийн химийн шинжилгээний үр дүнг тайлбарлахын тулд зурагт үзүүлсэн силумины хайлшийн төлөв байдлын фазын диаграммыг ашиглана. 2.

Цагаан будаа. 2. Аль-Сигийн төлөвийн диаграмм

12-13% Si агуулсан хамгийн бага хайлах температур ба талстжих температурын хязгаартай хайлш нь цутгах оновчтой шинж чанартай байдаг. Уламжлалт силумин нь бүтцийн хувьд гипереутектик хайлш юм (хайлш дахь цахиурын эзлэх хувь 12% -иас давсан). Ийм хайлшийн бүтэц нь acicular бүдүүн эвтектик (b + Si) болон анхдагч цахиурын талстуудаас бүрдэнэ (Зураг 3a). Эвтектикийн талстжилтын үед цахиур нь том ширхэгтэй хэврэг зүү хэлбэртэй талст хэлбэрээр үүсдэг бөгөөд энэ нь дотоод стресс баяжуулалтын үүргийг гүйцэтгэдэг. Ийм хайлш нь механик шинж чанар багатай: y b = 120 МПа; d = 2%. Механик шинж чанарыг сайжруулахын тулд силуминыг натри (0.05 -0.08%) -тай хамт хайлмагт 67% NaF, 33% NaCl давсны хольц нэмнэ.

Үүнийг доор тайлбарласан "Нимгэн хэсгүүдийн бүтцийн шинжилгээ" туршилтаар нотолж байна. Ажлын явцад олж авсан AK12 хэсгийн бүтцийн нарийвчилсан судалгаанд дээр дурьдсан acicular барзгар эвтектик (b + Si) ба цахиурын талстууд Si ажиглаж болно. Зураг 3b-д 800 С-ийн цутгах температурт AK12 хэсгийн бүтцийг харуулав.

Зураг 3. Силумины бичил бүтэц: a) гипереутектик хайлш; б) 800 ° C цутгах температурт AK12 хэсгийн бүтэц (өсгөх) х 500)

Бүтцийн өөрчлөлт нь механик шинж чанарыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг: y b =200 МПа; d = 12%. Үүний зэрэгцээ хайлшийн цутгах шинж чанар сайжирдаг (шингэн чанар нэмэгдэж, цутгах нягтрал нэмэгддэг гэх мэт).

Гарсан уур дахь цахиурын хувийн жингээс үзэхэд туршилтын хайлш нь гипоэвтектик боловч шинж чанар нь эвтектиктэй ойролцоо байна гэж дүгнэж болно.

Уг ажилд хайлшийн шингэн чанар, дээжийн механик шинж чанарыг янз бүрийн цутгах температурт судалсан. Цутгамалд зориулсан хаалга-тэжээлийн системийн тооцоог доор харуулав.

дээжнөлөөллийн туршилтанд зориулагдсан.

Зураг дээр. 4-т тэтгэмжтэй цутгах диаграммыг харуулав. Энэхүү цутгамал нь стандарт цохилтын туршилт хийхэд зориулагдсан хоосон зай юм. Хаалганы тэжээлийн системийн схемийг зурагт үзүүлэв. 5. Цутгамал үйлдвэрлэх арга - элсэн хэвэнд цутгах.

Цагаан будаа. 4. Цутгах схем

Цагаан будаа. 5. Хаалга-тэжээлийн системийн схем

Загварыг сонгосны дараа хаалганы системийг тооцоолохдоо хөгц цутгах оновчтой хугацаа, системийн бүх элементүүдийн хөндлөн огтлолын хэмжээг тодорхойлох хүртэл буурдаг. Хаалганы суваг бүрийн уртыг хөгцний хэмжээс дэх хаалганы системийн элементүүдийг байрлуулахад үндэслэн тооцоололгүйгээр хийдэг.

1. Маягтыг бөглөх хугацааг тооцоолох.

Мөөгөнцөр дүүргэх хугацаа нь хайлшийн цутгамал, технологийн шинж чанар, цутгах температур, хэвний материалын дулаан хадгалах хүчин чадал, цутгамал хэмжээ, дизайны онцлогоос хамаарна. Тийрэлтэт тасралтгүй байдлын хууль нь эдгээр бүх параметрүүдийг харгалзан үзэхийг зөвшөөрдөггүй тул онолын хувьд олж авсан хамаарал нь хөгц дүүргэх хугацааг ойролцоогоор тодорхойлдог.

Ихэнх тохиолдолд G.M.-ийн томъёог цутгах хугацааг тооцоолоход ашигладаг. Дубицки, К.А. Соболев:

Энд f - дүүргэх хугацаа, s; S - эмпирик коэффициент; d - цутгамал материалын давамгайлсан ханын зузаан, мм; G - цутгамал дахь металлын агууламж, кг

-ийн дагуу эмпирик коэффициент нь S=1.6-тай тэнцүү байна.

Цутгамал дахь металлын зарцуулалтыг цутгамал, гацуур ба өргөгчийг цутгамалтай нийтлэг хаалганы системээр дүүргэсэн бол тэдгээрийн массын нийлбэрээр тодорхойлно. Энэ тохиолдолд дараах илэрхийллийг ашиглах нь тохиромжтой.

хаана G O , G L, G P - тус тус цутгах масс, гацуур ба ашиг, кг;

Ашиг байхгүй тул G P =0.

2. Дүүргэлтийн хурдыг тодорхойлно.

Энд f - цутгамал хэсгийг ашгаар дүүргэх хугацаа, в; Q нь нийтлэг хаалганы системээс дүүргэсэн ус өргөгчтэй цутгах өндөр, мм.

3. Тэжээгчийн нийт хөндлөн огтлолын талбайг тодорхойлно.

Тэжээгчийн нийт хөндлөн огтлолын талбайг тодорхойлохын тулд B. Ovann томъёог ашиглах нь тохиромжтой.

энд m - хаалганы системийн урсгалын хурд; g - шингэн хөнгөн цагааны нягт г / см 3; g - чөлөөт уналтын хурдатгал, 980 см / с 2; H p - металлын дизайн даралт, үзнэ үү

Колбонд байгаа металлын тооцоолсон даралтыг тодорхойлъё, түүний схемийг 6-р зурагт үзүүлэв;

энд H нь анхны толгой, см; P - цутгах хамгийн өндөр цэгээс нийлүүлэлтийн түвшин хүртэлх зай, см; C - цутгах үеийн байрлалын дагуу цутгах өндөр, харна уу

Сонгосон дүүргэлтийн схемийг ашигласнаар P=C гэж үзнэ.

Цагаан будаа. 6. Колбоны схем

4. Хаалга, өргөгч, тэжээгчийн хөндлөн огтлолын талбайг тодорхойлох.

(1)-(3)-ын дагуу бид тэжээгчийн талбайг тооцоолсон F нүх =0.98 см 2 , дараа нь (6) хамаарлаас бид дараахийг олж авна: F l.x =1.176 см 2; F c \u003d 1.64 см 2.

Хаалганы тэжээлийн системийн тооцоозориулагдсан дээжсуналтын туршилтад зориулагдсан.

Зураг дээр. 7-д тэтгэмжтэй цутгах диаграммыг харуулав. Энэхүү цутгамал нь суналтын туршилт хийхэд зориулагдсан хоосон зай юм. Хаалганы тэжээлийн системийн схемийг зурагт үзүүлэв. 8. Цутгамал үйлдвэрлэх арга - элсэн хэвэнд цутгах.

Цагаан будаа. 7. Цутгах хэмжээ (зөвшөөрөлтэй)

Цагаан будаа. 8. Хаалганы системийн схем

Тооцооллыг өмнөхтэй ижил дарааллаар гүйцэтгэв.

Дараах үр дүнгүүд гарлаа.

F l.x \u003d 1.54 см 2; F c \u003d 2.13 см 2; F нүх =1.27 см 2 .

Үүний үр дүнд цохилт ба суналтын дээжийн хаалганы системийн бүх элементүүдийн хөндлөн огтлолын утгыг олж авсан.

Цутгах үйл явцын тодорхойлолтболон бэлдэцийг боловсруулах.

Тооцооллын дагуу цутгамал хэвийг олж авахын тулд багаж хэрэгсэл хийсэн. Нөлөөллийн туршилт хийх хаалганы системийн загварыг тооцоолсон хэмжээсийг харгалзан модон баарнаас боловсруулдаг.

Гагарины дээжийг цутгах (суналтын туршилт) хэвийг (элсэрхэг шавар) бэлэн стандарт загвараас цутгасан.

AK12 металлыг хайлуулах ажлыг индукцийн халаалтын зууханд (HFC загвар: SP-15) өөр өөр температурт халаах замаар хийсэн (Зураг 9).

Дараах хайлмал цутгах температурыг сонгосон: 925 ° C, 850 ° C, 800 ° C.

Цагаан будаа. 9. АК12 металлыг индукцийн халаалтын зууханд хайлуулах

Цагаан будаа. 10. Мөөгөнцөр болгон цутгах

хөнгөн цагааны хайлш dendritic silumin

Температурыг хромел-алюмелийн термопар ашиглан тохируулсан. Термопарын уншилтыг дижитал мультиметр (PeakTech 2010 DMM) ашиглан тэмдэглэв. Дараа нь хайлмалыг заасан температурт бэлэн хэвэнд хийнэ (Зураг 10). Үүссэн цутгамал хэсгүүдийг тээрэмдэх машин дээр цаашдын боловсруулалтанд оруулав. Суналтын дээжийг 16K20T1 CNC токарь дээр эргүүлэх (таслагч ашиглан), цохилтын дээжийг 2А430 машин дээр төгсгөлийн тээрэмээр боловсруулсан.

Хайлшийн шингэний хэмжилт АK12 янз бүрийн температурт.

Энэ ажилд хөргөлтийн хөгц (Самарин-Нэхендзи тест) ашиглан шингэнийг судалсан (Зураг 11). Эсэргүүцлийн зуух ашиглан шингэн металл халаах янз бүрийн температурт цутгах үр дүнг судалсан. Мөөгөнцөр цутгах болон элс-шавар хэвэнд цутгах гадаргуугийн ойролцоох ширхэгийн хэмжээ ихээхэн ялгаатай байна. Хөргөх мөөгөнцөрт үр тарианы хэмжээ илүү том байдаг. Энэ нь үр тариа үүссэн цутгамал хөргөлтийн янз бүрийн хурдтай холбоотой юм. Зураг дээр. 12-т янз бүрийн цутгах температурт металлын шингэний туршилтын хэсгүүдийг харуулав.

12-р зурагт дүүргэлтийн янз бүрийн температурт шингэний зөрүүг харуулав. 925 хэмд энэ нь хамгийн өндөр үзүүлэлт юм, учир нь хавтгай "таг" ажиглагддаг бөгөөд энэ нь температур нэмэгдэх тусам гадаргуугийн хурцадмал байдал буурч байгааг харуулж байна. 850 С-т илүү гүдгэр гадаргуу тод харагдаж байгаа нь эхний дээжтэй харьцуулахад гадаргуугийн хурцадмал байдал их байгааг харуулж байна.

Цагаан будаа. 11. Шингэн чанарыг судлах маягт (Самарин-Нехендзи тест)

Цагаан будаа. 12. Янз бүрийн температур дахь шингэний дээжийн төгсгөлүүд

Суналтын туршилт.

Суналтын туршилтыг Zwick/Roel Z100 машин дээр хийсэн. Ажлын хэсгийг бүрэн хагарах хүртэл сунгасан. Энэхүү хайлшийн механик шинж чанарын утгын шинжилгээг хийсэн. Туршилтанд 5 дээжийг хамруулсан: 3 нь 850 ° C температурт, 2 нь 925 ° C-д.

Хүлээн авсан өгөгдлийг 3-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 3 Хэт халалтын үед AK12 хайлшийн механик шинж чанарын шинжилгээ 925 С°

энд y 0.2 нь үлдэгдэл хэв гажилт нь туршилтын дээжийн уртын 0.2% байх хүчдэлтэй тохирч буй нөхцөлт уналтын бат бэх; y in - суналтын бат бэх; e - завсарлагааны суналт; w - харьцангуй нарийсалт.

Зураг дээр. Зураг 13-т ажлын хэсгүүдийн ерөнхий хурцадмал диаграммыг харуулсан бөгөөд туршилтын үр дүнг 3-р хүснэгтэд үзүүлэв. Абсцисс нь ажлын хэсгийн хэв гажилтыг миллиметрээр, ординат нь суналтын хүчийг мегапаскалаар харуулав.

Цагаан будаа. 13. Ажлын хэсгийн суналтын диаграмм IX No 2 (925)

Дүгнэлт.

Мэргэшсэн хэвэнд хийснээр хайлшийн суналтын бат бэх нь 850 ° C-д 925 ° C-аас хамаагүй их байдаг. Харьцангуй агшилт ба завсарлагааны суналт нь цутгах температуртай урвуу пропорциональ байна.

Үүнийг хайлш цутгах ба хөргөх орчны температурын зөрүү нь өөр өөр температурын градиент өгдөг бөгөөд энэ нь хайлшийн бүтэц үүсэхэд нөлөөлдөг гэж тайлбарладаг. Хэт халалтын температур 925 ° C үед хэвний хөндийд цутгасан хайлшийн дулааны энерги нь хэвний элс рүү хэсэгчлэн шилждэг бөгөөд энэ нь ембүүгийн дараагийн хатуурах явцад "аккумлятор" -ын үүрэг гүйцэтгэдэг. Тиймээс хүлээн авсан энергийн тусламжтайгаар колбо нь ембүүгийн талсжих хугацааг ихэсгэдэг бөгөөд энэ нь том хэмжээтэй үр тариа үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг (850 ° C-ийн хэт халалтын температуртай ембүүгийн талстжилтаас олж авсан үр тариатай харьцуулахад). ), дендрит болон бүсийн тусгаарлалт үүсэхийг дэмждэг.

Энэ хайлшийн талаархи уран зохиолын өгөгдлөөс харахад дараах үр дүн гарч байна: y v = 200 МПа, y 0.2 = 140 МПа, d = 5%. Туршилтын болон онолын өгөгдлүүдийн ялгаа нь цутгах согог (хагарал, элс, хийн бүрхүүл) үүсэхтэй холбоотой юм.

Нөлөөллийн туршилт.

Туршилтын хувьд бид тохиргоог ашигласан Уолтер+ Бай ag PH450 загварууд. Туршилтын схемийг зурагт үзүүлэв. арван дөрөв.

Туршилтын мөн чанар нь угсралтын ажилд бэхлэгдсэн, зарим боломжит энергитэй алх нь хэмжээсийг нь авсан ажлын хэсгийг устгадаг явдал юм. Үүний зэрэгцээ цутгамал хугарлын энергийг хэмжиж, дараа нь AK12 хайлшийн цохилтын хүчийг тодорхойлно. Туршилтын өгөгдлүүдийг Хүснэгт 4-д үзүүлэв. Таван дээжийг туршсан: 2-ыг 800С-ийн цутгах температурт, 3-ыг 850С-ийн температурт. Цохилтын хүч нь 6-р томъёоны дагуу байсан.

хаана KS - цохилтын хүч, J / см 2; U нь ажлын хэсгийг устгахад шаардагдах энерги, J;

S - ховил дээрх ажлын хэсгийн хөндлөн огтлолын хэмжээ, см 2;

Цагаан будаа. 14. Нөлөөллийн туршилтын схем

Хүснэгт 4 . 800 ° C-ийн цутгах температурт туршилтын явцад олж авсан цохилтын бат бэхийн утгууд ба 850 хэм

Цохилтын хүч J / см 2

1 дээж

2 дээж

3 дээж

Хүлээн авсан өгөгдөл дээр үндэслэн бага цутгах температурт цохилтын хүч илүү их байдаг гэж дүгнэж болно.

Цутгах технологийн үүднээс авч үзвэл хэвэнд цутгахад дотоод стресс үүсдэг. Цутгах температур нэмэгдэхийн хэрээр цутгамал дахь ачаалал ихсэх ба үүнээс болж цохилтын бат бэх буурдаг. Мөн цутгах температур нэмэгдэхийн хэрээр цохилтын хүч буурч байгаа шалтгаан нь цутгах голд илүү их нүх үүсдэгтэй холбоотой юм.

Хэсгийн бүтцийн шинжилгээ.

Хайлмал дахь талстуудын хэлбэр нь шингэний хэт хөргөлтийн зэрэг, дулааныг зайлуулах чиглэл, ган дахь хольцын агууламж болон бусад үзүүлэлтээс хамаарна. Зураг дээр. 15 нь тасралтгүй цутгасан ембүүтэй таарч болох үндсэн бүтцийн бүсүүдийн бүдүүвч дүрслэл юм. Металл хатуурах явцад үүссэн талстууд нь хөргөлтийн хурд, хольцын шинж чанар, хэмжээ зэргээс шалтгаалан өөр хэлбэртэй байж болно. Ихэнх тохиолдолд талстжих явцад салаалсан (мод хэлбэртэй) талстууд үүсдэг бөгөөд үүнийг дендрит гэж нэрлэдэг.

Эмбүү хатуурах үед талсжилт нь илүү хүйтэн хөгцний гадаргуу дээр эхэлж, гадаргуутай зэргэлдээх өндөр хөргөлттэй шингэний нимгэн давхаргад ихэвчлэн үүсдэг. Хөргөлтийн хурд өндөр байдаг тул энэ нь ембүүний гадаргуу дээр харьцангуй жижиг тэнцүү тэнхлэгт мөхлөгүүдийн маш нарийн бүс 1 үүсэхэд хүргэдэг. Цаашид дендритүүдийн бүс (2) үүсдэг бөгөөд тархалтын чиглэл нь дулааныг зайлуулах чиглэлтэй давхцдаг. 3-р бүс нь хамгийн сүүлд талстжих ба олон тооны нүх агуулсан хэврэг бүтэцтэй. 4-р бүс нь агшилтын (эзэлхүүний бууралт) улмаас үүсдэг.

Цагаан будаа. 15. Бүтцийн бүсүүд

AK12 хайлшны нимгэн хэсгүүдийн бүтцийг янз бүрийн цутгах температурт (850 C °, 900 C ° ба 925 C °) шинжилсэн. Зураг дээр. 16-18 нь энэ хайлшийн бичил бүтцийг харуулж байна.

Цагаан будаа. 16. Хэсгийн бүтэц (800 С°): a) томруулах (x200); б) томруулах (x500)

Цагаан будаа. 17. Хэсгийн бүтэц (850 С°): a) томруулах (x200); б) томруулах (x500)

Зураг 18. Хэсгийн бүтэц (925 C°): a) томруулах (x200); б) томруулах (x500)

Талсжилтын эдгээр бүх тохиолдлуудад дулааныг зайлуулах хурд ижил байдаг тул дендрит үр тарианы бөөм үүсэх магадлал нь хэвний температур ба цутгах температурын зөрүү, өөрөөр хэлбэл анхны хэт хөргөлтийн хэмжээнээс хамаарна. Зураг дээр. 19-д болоржилтын өсөлтийн хурд (c.c.) болон талстжих төвүүдийн цөмжилтийн хурд (c.c.) -аас хэт хөргөлтийн хэмжээнээс хамаарахыг харуулав.

Цагаан будаа. 19. PC-ийн хамаарал. болон с.к. гипотермийн хэмжээнээс

Дүгнэлт:Зураг дээрээс. 16-18 нь цутгах температур нэмэгдэхийн хэрээр дендрит бүсийн тоо буурч байгааг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь цутгах болон механик шинж чанар сайжирсан гэсэн үг юм. Түүнчлэн эвтектик нь Тhall = 850 С°-д илүү тархсан байгааг харж болно.

Дүгнэлт

Энэхүү нийтлэлд AK12 цутгамал хайлштай хийсэн туршилтуудыг танилцуулж, механик болон цутгамал хайлш дээр хайлмал халаах температурын нөлөөллийг судалсан.

Энэхүү хайлшийн спектрийн шинжилгээг хийсэн. 925 хэмийн температурт дүүргэсэн дээжийн шинжилгээний үр дүнг 1-р хүснэгтэд, 800 хэмийн температурт 2-р хүснэгтэд үзүүлэв.

AK12 хэсгийн бичил бүтэц нь барзгар, ацикул эвтектик (b + Si), цахиурын талст Si (Зураг 3) байгааг харуулсан.

Хаалганы тэжээлийн системийн тооцооллын дагуу дээжийг цутгах янз бүрийн температурт цутгасан. Цаашдын суналтын болон цохилтын туршилтын үр дүнгээс үзэхэд суналтын бат бэх, нөхцөлт уналтын бат бэх (y v, y 0.2), цохилтын бат бэх (CC) илэрсэн. Харьцангуй агшилт ба тасрах үеийн суналт нь температуртай урвуу пропорциональ байна. Цутгах температур нэмэгдэхийн хэрээр цутгамал дахь ачаалал ихсэх ба үүнээс болж цохилтын бат бэх буурдаг.

Мөн хайлш цутгах температур нэмэгдэхийн хэрээр гадаргуугийн хурцадмал байдал буурч байгаа нь шингэн чанар нэмэгдэж байгааг илтгэж байгааг шингэний туршилтаас харж болно.

Ном зүй

1. Тимченко С.Л. Цахилгаан гүйдлийн нөлөөн дор хайлшийн талсжилтыг судлах // Расплави. 2011. No4. хуудас 53-61.

2. В.Б.Дэев, С.В.Морин, И.Ф.Селянин, Р.М.Хамитов, Цутгамал хөнгөн цагааны хайлшийн хайлмал хэт халалт, Ползуновский Алманах. 2004.№4. хуудас 23-24.

3. ГОСТ 1583-93. Цутгамал хөнгөн цагааны хайлш. Үзүүлэлтүүд. Танилцуулга 1993-10-04. М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 1996. 3s.

4. Мельников В.П., Давыдов С.В. Лабораторийн ажил. Өнгөт хайлшийн бүтэц, шинж чанарыг судлах // "Металл ба металлын шинжлэх ухааны технологи" BSTU. 2008. No 3. 14х.

5. Мельников В.П., Давыдов С.В. Лабораторийн ажил. Өнгөт хайлшийн бүтэц, шинж чанарыг судлах // "Металл ба металлын шинжлэх ухааны технологи" BSTU. 2008. No 3. S. 3-5.

6. ГОСТ 9454-78. Металл. Бага, өрөөний болон өндөр температурт цохилтын гулзайлтын туршилтын арга. Танилцуулга 1979-01-01. М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 1978. S. 3-4.

7. Вирт A. E., Lavrentiev A. M. Ган цутгамал хаалганы системийг тооцоолох // 2012. P. 7-11.

8. ГОСТ 1497-84. Металл. Суналтын туршилтын арга. 86-01-01 гэж оруулна уу. М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 1984. S. 21-26.

9. Лецик В.И. Өнгөт металлыг металл хэвэнд цутгах // 2003 он.

10. Гуляев А.П. Металлурги // Төмөрлөг. 1986. 43х.

11. Коротких M. T. Бүтцийн материал ба материалын шинжлэх ухааны технологи: сургалтын гарын авлага // Хөнгөн цагаан ба түүн дээр суурилсан хайлш. 2004. 23с.

Allbest.ru дээр байршуулсан

...

Үүнтэй төстэй баримт бичиг

    Дууны хурдтай нисдэг онгоцны хүрээ үйлдвэрлэх хайлш брэндийг сонгох үндэслэл. Дуралюминий химийн найрлага, түүний механик болон физик шинж чанар, тэдгээрийг хангах технологийн арга. Хайлшийн эцсийн бүтцийн шинжилгээ.

    туршилт, 2012 оны 01-р сарын 24-нд нэмэгдсэн

    Гол хайлшлагч элемент нь манган байдаг хөнгөн цагааны хайлшийн шинж чанарыг судлах. Хайлш ба үндсэн хольцын шинж чанар, бүтцэд хайлшлах элементүүдийн үзүүлэх нөлөө. Хөнгөн цагааны хайлшийн үйл ажиллагааны нөхцөл, хамрах хүрээ.

    хураангуй, 12/23/2014 нэмсэн

    AD1 хайлшаас шахмал профиль PK-346 үйлдвэрлэх технологийн процессыг боловсруулах. Өгөгдсөн профайлыг үйлдвэрлэхэд шаардагдах даралтын оновчтой параметр ба тоног төхөөрөмжийн тооцоо. AD1 хайлшийн физик, механик шинж чанарын тодорхойлолт.

    2012 оны 05-р сарын 17-нд нэмэгдсэн курсын ажил

    VT22 хайлшийн шинж чанар, түүний химийн шинж чанар, нягтрал, хуурамчаар үйлдэх, тамгалах үйл явц, хэрэглээ. Ажлын хэсгийн массыг тооцоолох. W22 хайлшаас баар үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн хөтөлбөрийг тодорхойлох, ажиллах горимыг сонгох, цагийн сангийн тооцоо.

    хугацааны баримт бичиг, 2010 оны 11-р сарын 11-нд нэмэгдсэн

    Төлөвийн диаграммыг бүтээх арга зүй. Цэвэр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн механик хольц үүсгэдэг хайлшийг ашиглах онцлог. Хайлшийн талстжих температурыг тодорхойлох онцлог. Pb-Sb хайлшийн хөргөлтийн муруй, захын дүрмийг хэрэглэх.

    танилцуулга, 10/14/2013 нэмэгдсэн

    Химийн найрлага, хайлшийн зорилго HN75MBTYu. Ил хайлуулах металлд тавигдах шаардлага. хайлш хайлуулах технологи боловсруулах. Тоног төхөөрөмжийн сонголт, технологийн үзүүлэлтийн тооцоо. Материалын баланс хайлах. Цаашид дахин хуваарилахад тавигдах шаардлага.

    2014 оны 04-р сарын 07-нд нэмэгдсэн курсын ажил

    Хөнгөн цагааны хайлшийн металл физикийн тодорхойлолт, барилгын хэрэгцээнд зориулж хөнгөн цагаан профиль үйлдвэрлэх цехийн тооцоо. Даралтын температурын хүрээ ба профайлд тавигдах техникийн шаардлага. Хэвлэлийн бүтээмжийн тооцоо, бүтээгдэхүүн хүлээн авах дүрэм.

    хугацааны баримт бичиг, 2013 оны 01-р сарын 25-нд нэмэгдсэн

    Хайлшийн бүтэц, бүтцийн хоорондын хамаарлыг фазын диаграммын төрөл ба хайлшийн шинж чанараар тодорхойлно. Бүрэлдэхүүн хэсэг нь полиморф хувиралтай хайлшийн төлөв. Хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийн полиморф хувиргалттай төлөв. Хайлшийн бичил бүтэц.

    хяналтын ажил, 2009 оны 8-р сарын 12-нд нэмэгдсэн

    Бүтээгдэхүүнд тавигдах үндсэн шаардлага, үйлдвэрлэлийн технологийн процессын схем, үндсэн тоног төхөөрөмжийн шинж чанар. Хайлшийн механик шинж чанар. түрээсийн шаардлага. Тооцооллын арга B.V. Кучеряев. Үндсэн нэгжийн гүйцэтгэлийн тооцоо.

    2013 оны 09-р сарын 01-ний өдөр нэмэгдсэн курсын ажил

    Хөнгөн цагаан ба түүний хайлш. Хөнгөн цагааны хайлшийн шинж чанар, ангилал. Цутгамал, цутгамал, тусгай хөнгөн цагаан хайлш. Механик инженерийн зориулалттай хөнгөн цагааны хайлш дээр суурилсан цутгамал нийлмэл материал. Үйлдвэрийн дуралюминий найрлага.

Файлууд: 1 файл

Бэлтгэсэн хайлштай ижил найрлагатай цэвэр металл, өгөөж, хаягдлыг хайлуулах явцад цэнэгийн материал болгон ашигладаг.

мөн бусад хайлшийн хаягдал . Төлбөрийн материалын сонголтыг тодорхойлсон,

түүнчлэн тэдгээрээс өгөгдсөн найрлагатай хайлшийг олж авах бүх боломж, түүнчлэн техникийн болон эдийн засгийн өгөгдөл: материалын бэлэн байдал, түүний үнэ, сонгосон хайлах нэгжид боловсруулах боломж.

Буцаах, хог хаягдал хамгийн хямд үнээр. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь дүрмээр бол хольцоор бохирдсон байдаг тул хайлах явцад хольцыг зайлуулах нь үргэлж боломжтой бөгөөд үр дүнтэй байдаггүй тул тэдгээрээс бүх цэнэгийг нөхөх боломжгүй юм. Үүнээс гадна хог хаягдал, өгөөж нь ихэвчлэн металлын шинж чанарыг доройтуулдаг үл мэдэгдэх хольц агуулдаг. Үүнтэй холбогдуулан хураамж дахь хог хаягдал, өгөөжийн хувийг ихэвчлэн тогтоосон хольцын зөвшөөрөгдөх агууламжийн нөхцлөөс хамааруулан тогтоодог.

Төлбөрийн материалын хэмжээг хураамжийг тооцоолох замаар тодорхойлно. Тооцоолол нь металлын хүлээгдэж буй алдагдлыг харгалзан үздэг. Төлбөрийг тооцоолохын тулд бүх цэнэгийн материалын илүү бүрэн химийн шинжилгээ хийх шаардлагатай байж магадгүй юм. Төлбөрийн арифметик тооцоог доор харуулав.

Хайлуулах технологи: Хөнгөн цагааны цутгамал хайлшийг үйлдвэрлэлийн цар хүрээ, онцлогоос хамааран цахилгаан, шингэн болон хийн түлшээр ажилладаг тигель болон цуурайт зууханд хайлуулдаг. Ялангуяа өргөн хэрэглэгддэг цахилгаан индукцийн зуух.

Анхдагч металл, хоёрдогч хайлш, холбоосын химийн найрлага нь ГОСТ буюу TU-ийн шаардлагад нийцсэн байх ёстой. Дараахь зүйлийг ихэвчлэн төлбөр болгон ашигладаг.

  1. Silumin брэнд SIL1 (12% Si, үлдсэн Al) (ГОСТ2685-89);
  2. Ligature Al-Cu (57.5% Al).

Хөнгөн цагааны хайлшийг хайлуулах төлбөр нь нойтон, тос, эмульс, шороогоор бохирдсон байх ёсгүй. Шингэн металлд оруулсан цэнэгийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг металлын ялгаралтаас зайлсхийхийн тулд 150 ... 200 ° C хүртэл халаах ёстой. Төлбөрийн найрлагад ембүү анхдагч хөнгөн цагаан ба хоёрдогч хайлш, буцах ба хаягдал орно. Амархан исэлдүүлдэг элементүүдийг уусгах, хог хаягдлыг багасгахын тулд холбогч хэлбэрээр оруулдаг. Холбогчийг хайлуулах ажлыг индукцийн тигелийн зууханд хамгийн сайн хийдэг.

Тохиромжтой, тодорхой болгохын тулд бид 100 кг хайлшийг тооцдог.

Хольцын агууламжийг харгалзахгүйгээр мастер хайлш ашиглан цэнэгийн тооцоо: 1000 кг АК12М2 хайлш бэлтгэхээр өгсөн.Хайлшийн химийн дундаж найрлага Si = 11-13%; Cu=1.5-3%; Fe=1% хольц 1%; Аль - үлдсэн.

  1. А0 маркийн паспортын ембүү (ГОСТ 11069-01);
  2. Silumin брэнд SIL00 (13% Si, үлдсэн Al) (ГОСТ2685-89);
  3. Ligature Al-Cu (57.5Cu);

4) хайлуулах ажлыг тигель зууханд хийнэ. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн алдагдал: 1% Al; 1% Si; 1% Fe; 1.5% Cu;

a) хөнгөн цагаан (84 × 100) / (100-1) = 84.8 кг;

b) цахиур (12 × 100) / (100-1) = 12.12 кг;

в) зэс (2 × 100) / (100-1.5) = 2.03 кг;

d) төмөр (1 × 100) / (100-1) = 1.01 кг;

2. АО-ын шаардлагатай хэмжээг тодорхойлно:

82.06 / (99/100) \u003d 82.88 кг;

b) silumin брэнд SIL1. Цахиурын хувьд тооцооллыг хийдэг.

(13 × 93.23) / 100 = 12.12 кг

в) Al-Cu ligature:

(42.5 × 4.77) / 100 = 2.02 кг

3. Цэвэр хэлбэрээр оруулах ёстой хөнгөн цагааны хэмжээг тодорхойл.

Бүх Al-г ligatures хэлбэрээр танилцуулсан. Хайлшийн найрлагыг тохируулахын тулд хөнгөн цагаан ембүү ашиглаж болно.

5. Бид нэг хайлш (10,000 кг) цэнэгийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн массыг тодорхойлно.

А0 маркийн паспортын ембүү 8288кг

Silumin брэндийн SIL00 93 23 кг

Ligature Al-Cu 477 кг

5. 1 тонн хайлшийг цутгах температурт халаах, хайлуулах, хэт халахад шаардагдах дулааны хэмжээг тооцоолох.

Хайлмалыг өгөгдсөн температурт халаах, хайлуулах, хэт халахад зарцуулсан ашигтай дулааны хэмжээ, кЖ

Qtot = Qraz + Qpl + Qper

Энд Q хайлшийг температурт халаахад шаардагдах дулааны хэмжээ, кЖ;

Qpl нь метал хайлуулахад зарцуулсан дулааны хэмжээ, кЖ;

Qper нь хайлмалыг өгөгдсөн температурт хэт халахад зарцуулсан дулааны хэмжээ, кЖ.

a) хайлшийг температурт халаахад шаардагдах дулааны хэмжээг тодорхойлно.

Энд M нь металлын масс,

Ctv - хатуу хайлшийн дундаж дулаан багтаамж,

Дулонг-Пети хуулиас

213.125 ккал/(кг С)

Ств \u003d 213.125 × 4.18 \u003d 890.9 Ж / (кг × C)

tsol - хайлах цэг, tsol = 560 C;

хайлшийн анхны температур, t0 = 20 С

Qtime \u003d Ctv M (tsol - t0) \u003d 890.9 × 1000 (560 - 20) \u003d 481086 кЖ

б) металл хайлахад зарцуулсан дулааны хэмжээг тодорхойлох:

хайлшийн хайлуулах дундаж далд дулаан хаана байна, кЖ/кг

Qpl \u003d q M \u003d \u003d 550.82 × 1000 \u003d 550820 кЖ

в) хайлалтыг өгөгдсөн температурт хэт халахад зарцуулсан дулааны хэмжээг тодорхойлох:

шингэн хайлшийн дундаж дулаан багтаамж хаана байна,

Шингэн төлөвт зориулсан Дулонг-Петитийн хуулиас:

\u003d (0.22 + 0.03 + 0.002) * 1000 \u003d 252 ккал / (кг × С)

Ctv \u003d 252 ккал / (кг × С) \u003d 4.18 × 252 \u003d 1053.36 Ж / (кг С)

хэт халалтын температур, С;

Qtrans \u003d Czh M (tli - tlik) \u003d 1053.36 × 1000 (720 - 640) \u003d 84269 кЖ.

г) 1000 кг хайлшийг халаах, хайлуулах, хэт халахад шаардагдах нийт дулааны хэмжээ:

Qgen = Qraz + Qpl + Qper = 481086 + 550850 + 84269 = 1116205 кЖ

6. Хайлуулах нэгжийн сонголт, хайлш бэлтгэх технологийн хөгжил.

6.1. Хайлуулах нэгжийн сонголт, түүний шинж чанар.

Хөнгөн цагааны хайлш үйлдвэрлэхэд янз бүрийн зуух ашигладаг. Зуухны сонголтыг үйлдвэрлэлийн цар хүрээ, хайлсан металлын чанарт тавигдах шаардлага болон бусад олон хүчин зүйлээс хамааран хийдэг.

Хайлш хайлуулах эрчим хүчний төрлөөс хамааран бүх хайлуулах зуухыг түлш, цахилгаан гэж хуваадаг. Түлшний зуухыг тигель, цацруулагч, босоо ам-угаалгын өрөө гэж хуваадаг. Цахилгаан зуухыг цахилгаан эрчим хүчийг дулааны энерги болгон хувиргах аргаас хамааран ангилдаг. Цутгамал үйлдвэрүүдэд эсэргүүцлийн зуух, индукц, цахилгаан нум, электрон цацраг, плазмын зуухыг ашигладаг.

Эсэргүүцлийн цахилгаан зууханд цэнэгийг халаах, хайлуулах нь дээвэр эсвэл хайлуулах зуухны хананд суурилуулсан цахилгаан халаалтын элементүүдээс гарч буй дулааны энергийн улмаас хийгддэг. Эдгээр зуухыг хөнгөн цагаан, магни, цайр, цагаан тугалга, хар тугалганы хайлш хайлуулахад ашигладаг.

Ашиглалтын зарчим, хийцийн дагуу индукцийн зуухыг тигель ба суваг гэж хуваана.Тигель зуухыг нийлүүлэлтийн гүйдлийн давтамжаас хамааран нэмэгдсэн ба үйлдвэрлэлийн давтамжийн (50 per/s) гэж ангилдаг.

Нийлүүлэлтийн гүйдлийн давтамжаас үл хамааран бүх индукцийн тигель зуухны ажиллах зарчим нь халсан металл дахь цахилгаан соронзон энергийн индукц (Фукогийн гүйдэл) болон

дулаан болгон хувиргах. Металл эсвэл цахилгаан дамжуулагч материалаар хийсэн бусад тигелд хайлуулах үед дулааны энерги нь тигелийн ханаар халсан метал руу дамждаг. Индукцийн тигель зуухыг хөнгөн цагаан, магни, зэс, никелийн хайлш, түүнчлэн ган, цутгамал хайлуулахад ашигладаг.

AK12M2 хайлш бэлтгэхийн тулд бид IAT-1 брэндийн индукцийн тигель зуухыг сонгодог.

Тигель зуухны хүчин чадал нь килограммаас (лабораторийн зуух) хэдэн арван тонн хүртэл хэлбэлздэг.

Тигель индукцийн зуухны давуу талууд:

1) эрчим хүчний нягтын өндөр утгуудын ачаар өндөр гүйцэтгэлтэй байх;

2) ванны эзэлхүүний температурыг тэнцүүлж, хайлшийн нэгэн төрлийн химийн найрлагыг олж авахын тулд тигель дэх хайлмалыг эрчимтэй эргэлтэнд оруулах;

3) нэг төрлийн хайлшийг хайлуулахаас нөгөөд хурдан шилжих боломж;

4) цэнэг дэх бага зэрэглэлийн материалыг өргөн (100% хүртэл) ашиглах - чипс, хог хаягдал;

5) ямар ч даралт (вакуум зуух) болон ямар ч агаар мандалд (исэлдүүлэх, багасгах, саармагжуулах) хайлах боломж;

6) зуухны засвар үйлчилгээ, хайлуулах үйл явцыг хянах, зохицуулах энгийн, тав тухтай байдал; цэнэг ачих, металл цутгах ажлыг механикжуулах, автоматжуулах өргөн боломж, ариун цэврийн болон эрүүл ахуйн сайн нөхцөл.

Тигель зуухны сул тал нь тигль доторлогооны бат бөх чанар бага, шингэн баннын гадаргуу дээрх металлын харьцангуй бага температур зэрэг нь хайлшийг металлургийн боловсруулалтанд зориулж флюсыг үр ашигтай ашиглах боломжийг олгодоггүй. Гэсэн хэдий ч тигель зуухны давуу тал нь маш их ач холбогдолтой бөгөөд тэдгээр нь илүү өргөн тархаж байна. Ил задгай зуух (агаарт хайлах) ба вакуум (вакуумд хайлах) байдаг.

Хөнгөн цагаан, магни, зэсийн хайлш хайлуулахын тулд 0.4-1.0-аас 25-60 тоннын хүчин чадалтай, цагт 0.5-6.0 тонн шингэн металлын хүчин чадалтай үйлдвэрлэлийн давтамжийн задгай индукцийн тигель ашигладаг. Хайлуулж буй хайлшийн зэрэг, хүчин чадлаас үл хамааран индукцийн тигель зуух нь ижил бүтцийн нэгжтэй бөгөөд цахилгаан тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэл, хүч чадлаараа ялгаатай байдаг.

Хөнгөн цагаан, зэсийн хайлш хайлуулах зуухны тигель нь галд тэсвэртэй массыг тамгалах, агломержуулах замаар хийгдсэн бөгөөд магнийн хайлш хайлуулах зуух нь гагнасан эсвэл цутгамал хийцтэй ган тигелээр тоноглогдсон байдаг.

Өндөр давтамжийн индукцийн зуух нь никель, зэсийн суурь дээр хайлш, түүнчлэн ган болон бусад хэд хэдэн хайлш хайлуулахад ашиглагддаг. Зуухны хүчин чадал - хэдэн арван килограммаас 1-3 тонн шингэн металл. Эрчим хүчний эх үүсвэр нь тиристорын гүйдэл хувиргагч юм.

IAT-1 индукцийн сувгийн зуухны үндсэн шинж чанарууд

Хүснэгт 5

6.2. AK12M2 хайлш авах технологийн хөгжил

Ихэнх хөнгөн цагааны хайлшийг хайлуулах нь хэцүү биш юм. Магни, цайр, заримдаа зэсээс бусад хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үндсэн хайлш хэлбэрээр нэвтрүүлдэг. Ligature A1-Si нь 700-740 ° C температурт хайлмал руу ордог; цайрыг магнийн өмнө ачдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн металыг шавхахаас өмнө нэвтрүүлдэг. Ачаалах цэнэгийн материалыг дараах дарааллаар гүйцэтгэнэ; хөнгөн цагаан ембүү, их хэмжээний хаягдал, дахин хайлуулах, үндсэн хайлш эсвэл цэвэр металл. Цутгамал хайлшийн хамгийн их зөвшөөрөгдөх хэт халалт нь 800-830 ° C байна. Агаарт хайлуулах үед хөнгөн цагаан исэлддэг. Гол исэлдүүлэгч бодисууд нь хүчилтөрөгч ба усны уур юм. Өвлийн улиралд агаар дахь чийгийн хэмжээ 2-4,5 г/м 3, зун 18,5-23 г/м 3; шингэн буюу хийн түлшний шаталтын бүтээгдэхүүн нь 35-70 г/м 3 усны уур агуулж болно. Хүчилтөрөгч ба усны уурын температур, даралт, түүнчлэн харилцан үйлчлэлийн кинетик нөхцлөөс хамааран исэлдэлтийн явцад хөнгөн цагаан исэл (A1 2 O 3) ба дэд исэл (A1 2 O ба A1O) үүсдэг. Температурын өсөлт, хайлмал дээрх хүчилтөрөгчийн хэсэгчилсэн даралт буурах тусам дэд исэл үүсэх магадлал нэмэгддэг. Хэвийн хайлалтын нөхцөлд термодинамикийн тогтвортой үе шат нь хатуу хөнгөн цагаан исэл - Al 2 O 3 бөгөөд хөнгөн цагаанд уусдаггүй бөгөөд түүнтэй бага хайлах нэгдэл үүсгэдэггүй. 1200 ° C хүртэл халаахад - A1 2 O 3 нь a-Al2O3 болж дахин талсдаг. Хатуу болон шингэн хөнгөн цагааны гадаргуу дээр исэлдэлт явагдах тул 0.1-0.3 мкм зузаантай нягт, удаан эдэлгээтэй оксидын хальс үүсдэг. Энэ зузаан хүрэхэд исэлдэлт бараг зогсдог, учир нь хальсаар хүчилтөрөгчийн тархалт огцом удааширдаг. Хайлмалын температур нэмэгдэхийн хэрээр исэлдэлтийн хурд хүчтэй нэмэгддэг.

Магнитай хөнгөн цагааны хайлш нь хувьсах найрлагатай оксидын хальс үүсгэдэг. Магнийн агууламж багатай (0.005% хүртэл) исэлдсэн хальс нь -A1 2 O 3 бүтэцтэй бөгөөд -A1 2 0 3 дахь MgO-ийн хатуу уусмал юм; 0.01-1% Mg-ийн агууламжтай оксидын хальс нь хувьсах найрлагатай шпинель (MgO-A1 2 O) ба магнийн исэлээс бүрдэнэ; 1.0% -иас дээш Mg агууламжтай хальс нь бараг бүхэлдээ магнийн ислээс бүрддэг. Бериллий ба лантан (0.01% хүртэл) нь эдгээр хайлшийн исэлдэлтийн хурдыг хөнгөн цагааны исэлдэлтийн түвшин хүртэл бууруулдаг. Тэдний хамгаалалтын нөлөө нь хайлшийн оксидын хальсыг нягтруулж, дотор нь үүссэн нүх сүвийг дүүргэж байгаатай холбоотой юм.

Хайлуулах явцад хайлмал холилдох нь оксидын хальсны бүрэн бүтэн байдлыг зөрчиж, түүний хэлтэрхийнүүд хайлмагт холилдсон байдаг. Хайлмалыг ислийн хольцоор баяжуулах нь хайлуулах төхөөрөмжийн доторлогоотой солилцооны урвалын үр дүнд үүсдэг. Хайлмалын хальсаар бохирдох зэрэгт хамгийн их нөлөөлөл нь анхдагч ба хоёрдогч цэнэгийн материалын гадаргуугийн исэлдэлт юм. Материалын нягтрал буурч, гадаргуугийн талбайн хэмжээ нэмэгдэх тусам энэ хүчин зүйлийн сөрөг үүрэг нэмэгддэг.

Ажлын тодорхойлолт

Хөнгөн цагаан нь шоо хэлбэртэй нүүр төвтэй болор тортой бөгөөд аллотроп хувиралд ордоггүй. Нягт багатай (2.7 г/см3), хайлах температур багатай (660°С), суналтын суналт (60% хүртэл), цахилгаан дамжуулах чадвар сайтай, хувийн бат бэх өндөртэй. Хөнгөн цагаан нь талстжих их хэмжээний агшилттай (6.5%), шугаман агшилт ихтэй (1.7%); Энэ нь Al2O3-ийн нягт хамгаалалтын ислийн хальс үүсгэснээр амархан исэлддэг. Хөнгөн цагааныг цахилгаан техник, нисэх онгоц, хүнсний үйлдвэр, автомашины үйлдвэрлэл, барилгын салбарт өргөнөөр ашигладаг.

1. Хайлшийн ерөнхий шинж чанар ба хэрэглээ…………………….3
2. Хайлшийн физик, цутгамал, механик болон бусад шинж чанарууд ...... 6
3. Хайлшийн онолын нягтын тооцоо…………………………………7.
4. Хайлш авах цэнэгийн болон туслах материалын шинж чанар. Төлбөрийн тооцоо………………………………………………… 9
5. 1 тн хайлшийг цутгах температурт халаах, хайлуулах, хэт халахад шаардагдах дулааны хэмжээг тооцоолох………………………………11
6. Хайлуулах нэгжийг сонгох, хайлш бэлтгэх технологийг боловсруулах……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..13
6.1. Хайлуулах нэгжийн сонголт, түүний шинж чанар………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
6.2. AK12M хайлш авах технологийн хөгжил…………………16
Ашигласан уран зохиолын жагсаалт .......................................................... ... 19

Силуминтай холбоотой хөнгөн цагаан цахиурын хайлш AK12 (хуучин брэнд - AL2) нь зэврэлтэнд тэсвэртэй, цутгах болон механик шинж чанарын өндөр түвшинтэй байдаг. Ийм өвөрмөц технологийн үзүүлэлтүүдийг харгалзан хар төмөрлөгтэй амжилттай өрсөлдөж, үйлдвэрлэлийн уламжлалт салбар болох автомашин, нэхмэлийн инженерчлэлийг аажмаар орлуулж байна.

Химийн найрлага.

AK12 нь цутгамал хайлш бөгөөд одоогийн ГОСТ 1583-93 стандартын дагуу цахиуртай хайлштай хөнгөн цагааны 90% хүртэл агуулагддаг. Дээрээс нь манган, титан, никель болон бусад элементүүдийн жижиг нэмэлтүүдийг агуулдаг.

Жич:Аль - суурь; Al-ийн хувийг ойролцоогоор өгсөн болно.

AK12 хайлшид агуулагдах цахиурын ийм өндөр хувь буюу 10-13% нь түүний маш сайн шингэн чанар, цутгах чанарыг хангаж, цутгах температурыг бууруулж, цутгах хугацааг уртасгах боломжийг олгодог. AK1 хайлшны найрлагад оруулсан янз бүрийн металлын жижиг нэмэлтүүд нь түүний гүйцэтгэлийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

Ялангуяа манган нь дулааны бат бөх чанарыг нэмэгдүүлээд зогсохгүй цутгамал эд ангиудыг хэвний хананд наалдуулахаас сэргийлж, төмрийн хольцыг холбож, материалын чанарт үзүүлэх хор хөнөөлийг бууруулдаг. Үр тариаг боловсронгуй болгоход хүргэдэг титаны нэмэлтүүд нь хайлшийг цутгах, боловсруулах чадварт эерэг нөлөө үзүүлдэг.

Силумин AK12-ийн шинж чанарууд.

Silumin брэндийн AK12 нь хөнгөн цахиур агуулсан тул бага нягттай байдаг - нягтрал нь 2.66 г / см3 байна. Энэ нь илүү хүчтэй хөнгөн цагааны хайлшаас олж авахад хэцүү чухал шинж чанартай:

  • өндөр шингэн;
  • шугаман агшилт бага;
  • маш сайн гагнах чадвар.

AK12 хайлш нь цутгах явцад бага агшилт өгдөг, бараг ан цав үүсгэдэггүй. Үүний зэрэгцээ, цутгамал нь жижиг талстжилтын интервалаас (тэгтэй ойролцоо) бага сүвэрхэг байдаг. Гэхдээ хөнгөн цагаан цахиурын хайлш нь хийн ханалтанд орох хандлагатай байдаг тул бүтээгдэхүүн нь төвлөрсөн хийн бүрхүүлтэй байж болно - хаалттай нээлттэй эсвэл барзгар гадаргуутай хөндий. Тэдгээрийн улмаас AK12-аас их хэмжээний, нарийн төвөгтэй хэлбэрийн хоосон зайг үйлдвэрлэхэд ихээхэн бэрхшээлтэй тулгардаг.

Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь цутгах чанарын дараа хоёрдугаарт ордог боловч AK12 хайлшаас багагүй чухал үзүүлэлт юм. Ерөнхийдөө зэврэлтээс хамгаалах дундаж түвшинтэй тул хамгаалалтын бүрхүүлгүй эсвэл гадаргуу дээр нь будгийн давхарга түрхэж үйлдвэрт ашиглах боломжтой. Далайн болон чийглэг агаар дахь AK12 силумины зэврэлтийн түвшин нь түүний найрлагаас ихээхэн хамаардаг.

AK12 хайлш нь аргон болон толботой аль ч төрлийн гагнуураар маш сайн гагнаж, нэлээд бат бөх гагнуур өгдөг.

хайлшийн өөрчлөлт.

Харамсалтай нь AK12 хайлшийг дулаанаар хатууруулах нь түүний хүч чадлын шинж чанарыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэггүй. Үүнтэй холбогдуулан түүний механик шинж чанарыг тусгай нэмэлтүүдээр өөрчилдөг. Үүнийг хийхийн тулд хөнгөн цагаан цахиурын хайлшийг шингэн төлөвт хайлуулж, шүлтлэг металл (натри, лити, кали) эсвэл тэдгээрийн давсаар эмчилдэг. Уусмал дахь цахиурын тоосонцорыг холбож, өсөлтийг удаашруулахын тулд бага зэрэг хувиргагч шаардлагатай бөгөөд энэ нь шууд утгаараа зуун хувь юм. Үүний үр дүнд AK12 хайлшийн хүч чадал, уян хатан чанар, түүнчлэн цутгах шинж чанар нь мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн.

Сүүлийн үед тус үйлдвэр нь стронцийн нэгдлээр өөрчилсөн AK12 хөнгөн цагаан цахиурын хайлшийг идэвхтэй ашиглаж байгаа бөгөөд энэ нь хайлш дээр шүлтлэг металлын давстай бараг ижил нөлөө үзүүлдэг. Тэдгээрийг хөнгөн цагаан дээр суурилсан үндсэн хайлш хэлбэрээр нэвтрүүлсэн бөгөөд натриас ялгаатай нь стронций нь хог хаягдалгүй, материалын хийн агшилт, агшилтын сүвэрхэг чанарыг нэмэгдүүлдэггүй. Түүний тусламжтайгаар олж авсан цутгамал нь дахин хайлсны дараа ч өөрчлөгдсөн шинж чанараа хадгалдаг.

AK12 цутгамал хайлшны хэрэглээ.

Хөнгөн цагаан цахиурын хайлш AK12 нь муу зүсэгдсэн, өнхрөх чадвартай боловч урсах чадвар ихэссэнээр тодорхойлогддог. Үүнийг харгалзан 200 градус хүртэл температурт ажиллах чадвартай цутгамал эд анги үйлдвэрлэхэд маш их эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Тэдгээрийг олж авахын тулд янз бүрийн цутгах аргыг ашигладаг: даралтын дор, элсэнд, металл хэвэнд. Цаашид гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, уул уурхай, металлурги, нисэх онгоц, машин үйлдвэрлэлийн үйлдвэрт зориулсан эд ангиудыг цутгамал материалаар хийдэг.

  • картер;
  • бүлүүр;
  • цилиндр блок;
  • мах бутлуурын;
  • дулаан солилцуур;
  • насосны орон сууц;
  • дамжуулах хоолойн хэрэгслүүд;
  • адаптер гэх мэт.

Тэмдэглэгээнд "P" үсэгтэй, хар тугалга, цайр, бериллий, хүнцлийн хамгийн бага хувийг агуулсан Silumin AK12-ийг металл сав суулга үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Жишээлбэл, хүчтэй, хөнгөн тогоо, хайруулын таваг, дэгдээхэй, жигд таваг болон бусад хүнсний бүтээгдэхүүнийг үүнээс гаргаж авдаг.

Үүнээс гадна AK12 хайлшийг үнэт эдлэлд идэвхтэй ашигладаг. Энэ нь сайн гагнаж, гоёл чимэглэлийг угсрахад чухал ач холбогдолтой бөгөөд сүвэрхэг чанар багатай тул өнгөлж, нунтаглаж, гялалзсан жигд гадаргуу үүсгэдэг. Шаардлагатай бол үнэт эдлэлийг аноджуулж, тэдгээрийн гадаргуу дээр үүссэн ислийн давхаргыг янз бүрийн өнгөөр ​​будна. Бага температурт ислийн тунгалаг хальс нь алтан өнгө олж авдаг (байгалийн алтны өнгөөр).

Бид AK12 хөнгөн цагаан цахиурын хайлшийг ембүү болон цутгамал хэлбэрээр санал болгож байна.

  • AK12h;
  • AK12pch;
  • AK12h;

Материалыг тээвэрлэх нөхцөл, дүрмийн дагуу Оросын аль ч бүс нутагт хүргэж байна.

Цахиур, бага хэмжээний магни, түүнчлэн бусад хольцтой. Силуминууд нь бусад Al-д суурилсан хайлштай харьцуулахад цутгах агшилт, битүүмжлэл, зэврэлтэнд тэсвэртэй, өндөр хатуулаг зэргээрээ онцлог юм. Гэсэн хэдий ч бүх силуминууд нь ижил шинж чанартай байдаггүй бөгөөд ачаалал ихсэх, далайн ус, өндөр температурт өөр өөр байдлаар ажилладаг.

Та манайхаас худалдан авах боломжтой:

  • AK12pch ембүү (өндөр цэвэршилттэй).

AK12-ийн химийн найрлага ба механик шинж чанар

AK12 нь цутгамал хөнгөн цагааны хайлш тул химийн найрлага болон бусад чухал мэдээллийг ГОСТ 1583-93-д заасан болно.

Цутгамал ба технологийн шинж чанарууд

Хөнгөн цагаанаар хийсэн бусад хэд хэдэн бэлдэцүүд дэх AK12 бэлдэцүүд нь цутгамал агшилтын 0.8%, шингэн төлөвт өндөр шингэн, нягт нягтрал багатайгаараа ялгагдана. Үүнээс гадна цутгах явцад энэ материал хагардаггүй. Гэсэн хэдий ч энэ силумины богино хугацааны бат бөх чанар нь бага байдаг тул түүний хэрэглээний хүрээ нь бага ачаалалтай ажилладаг хэсгүүдэд хязгаарлагддаг.

AK12-аас цутгамал цутгах нь хамгийн бага агшилттай, сайн нягтралтай, өндөр нягттай байдаг. Зузаан ханатай бүтээгдэхүүнийг цутгахад эд ангиудын бат бэх нь доошоо нэг их хэлбэлздэггүй. Ердийн ус, агаар мандалд зэврэлтэнд тэсвэртэй. Гагнуурын чадвар AK12 - аргон нуман эсвэл спот гагнуурын хязгаарлалтгүй, гагнуурчин хангалттай мэргэшсэн. Бид энэ материалын хэрэглээний талаар доор дэлгэрэнгүй тайлбарлах болно.

AK12-ийн үйл ажиллагааны онцлог

Энэ хайлшаар хийсэн хэсгүүд нь далайн усанд ажиллах зориулалттай биш гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүний шалтгаан нь түүний найрлага дахь зэсийн өндөр агууламж юм. AK12 дахь Cu-ийн агууламж 0.6% орчим байдаг бөгөөд далайн усанд хэрэглэхэд зөвхөн 0.3% -иас бага зэсийн агууламжтай хөнгөн цагааны хайлшийг ашигладаг. Тиймээс эдгээр зорилгоор AK12 ашиглахыг зөвлөдөггүй.

Ашиглалтын температурын горимын хувьд олон силумин нь хуурамч, халуунд тэсвэртэй хайлш байдаг боловч AK12 нь бусад силуминуудын дунд онцгой байр суурийг эзэлдэг. Мөн хуурамчаар үйлдэх боломжтой, гэхдээ 200 ° C-аас дээш температурт эд ангиудыг ашиглах боломжгүй. Энэ температураас цааш хайлш нь зэврэлтэнд тэсвэртэй, бат бөх чанараа алдаж эхэлнэ. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь эргэлт буцалтгүй юм.

AK12 silumin-ийн бүтээгдэхүүн

Сайн шингэн, ус үл нэвтрэх, зэврэлтэнд тэсвэртэй тул энэ материалыг машин, тоног төхөөрөмж, нарийн төвөгтэй хэлбэрийн төхөөрөмжийн эд ангиудыг цутгахад ашиглахыг зөвлөж байна. Гэсэн хэдий ч энэ хайлшийн хэврэг чанар нь ачааллын дор ажиллаж байгаа чухал хэсгүүдийг цутгахад ашиглахыг зөвшөөрдөггүй.

AK12 нь эд ангиудыг хөргөх хөгц, элсний хэвэнд, даралтын дор, загваруудын дагуу, бүрхүүл хэлбэрээр хэвэнд цутгахад ашигладаг. Насосны орон сууц, хөдөлгүүрийн эд анги, тоног төхөөрөмж, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийг үүнээс хийдэг. Бусад тохиолдолд хүнсний бүтээгдэхүүнийг энэ брэндийн өндөр цэвэршилттэй силуминаар үйлдвэрлэдэг, гэхдээ зөвхөн тусгай зөвшөөрөлтэйгээр: тогоо, сав гэх мэт. Үүнийг зэвсгийн бизнест ч ашиглах боломжтой.

Хөнгөн цагааны хайлш AK12 нь силумины ангилалд багтдаг.Энэ нь 10-13% цахиур болон бага хэмжээний бусад хольц агуулдаг. Энэ хайлш нь цутгамал агшилт багатай, бусад хөнгөн цагааны хайлштай харьцуулахад сайн битүүмжлэл, хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй гэдгээрээ онцлог юм. Цутгах явцад хайлш нь хагардаггүй, харин уналтын бат бэх харьцангуй бага тул бага хэмжээний ачаалалтай ажилладаг эд ангиудыг хийхэд ашигладаг.

Хоосон болон эд ангиудын үйлдвэрлэлийг цутгах (газар руу, хөгц хөргөх, даралтын дор, бүрхүүл хэлбэрээр хэв) ашиглан гүйцэтгэдэг. Хөдөлгүүрийн янз бүрийн эд анги, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, насосны орон сууц, галт зэвсгийн элементүүдийг хайлшаар хийдэг. Өндөр цэвэршилттэй хайлшаас хүнсний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхийг зөвшөөрдөг (хэрэв зохих зөвшөөрөлтэй бол).

  • Суллах хэлбэр: ембүү 8-14 кг.
  • Сав баглаа боодол: 300-1000 кг жинтэй
  • Стандарт: ГОСТ 1583-93
  • Тэмдэглэгээ: ембүү тус бүр нь хайлмал дугаарын арилшгүй дардастай, боодлын дээд эгнээний ембүү дээр дараах мэдээллийг бичнэ: хайлшны ангилал, хайлмал тоо, ембүүгийн тоо, багцын цэвэр жин, түүний жинг оруулаагүй болно. багц.
  • Баримт бичиг: Ачаалах үед нийлүүлэгч, бараа хүлээн авагч, савлагаа тус бүрийн бүтээгдэхүүний химийн найрлага, цэвэр жин, нийт жин, түүнчлэн Т-1 дахь тээврийн хуудас зэргийг харуулсан нэгдсэн маягтын үйлдвэрлэгчийн гэрчилгээ олгоно. хэлбэр. Худалдан авагчийн хүсэлтээр шаардлагатай нэмэлт баримт бичгийг гаргах боломжийг мөн хэлэлцэнэ.
  • Хүсэлтийн дагуу үнэ

ГОСТ 1583-93 стандартын дагуу AK12 хайлшийн химийн найрлага

Ал Си Mn Ти Fe Cu Zr мг Zn хольц
гол 10 - 13 0.5 хүртэл 0.1 хүртэл 0.7 0.6 хүртэл 0.1 хүртэл 0.1 хүртэл 0.3 хүртэл

Хөнгөн цагааны хайлш AK12 худалдах, нийлүүлэх нөхцөл

Та нийслэл Переплав компанид AK12 хайлшаас хөнгөн цагаан ембүү худалдаж авах боломжтой. Бид хөнгөн цагааны хайлш үйлдвэрлэх, өнгөт металлын борлуулалтаар мэргэшсэн бөгөөд хэрэглэгчдэд боломжийн үнэ, өндөр чанартай бүтээгдэхүүнийг санал болгодог. Сүүлийнх нь одоогийн стандартын шаардлагыг үргэлж хангадаг бөгөөд үүнийг холбогдох гэрчилгээгээр баталгаажуулдаг.