Impluwensya ng matunaw na temperatura ng pag-init sa mekanikal at paghahagis ng mga katangian ng aluminyo haluang metal (AK12). Impluwensya ng temperatura ng pag-init ng natutunaw sa mekanikal at paghahagis ng mga katangian ng aluminyo haluang metal (AK12) Pagtunaw ak 12

Spectral chemical analysis ng aluminyo haluang metal. Pagkalkula ng sistema ng gating para sa paggawa ng mga sample mula sa tinukoy na haluang metal. Pagbabago sa pagkalikido ng haluang metal sa iba't ibang temperatura ng sobrang pag-init. Ang pagpapatibay ng pagkakaroon ng mga dendritic zone sa microstructure ng silumin.

Ipadala ang iyong mabuting gawa sa base ng kaalaman ay simple. Gamitin ang form sa ibaba

Ang mga mag-aaral, nagtapos na mga estudyante, mga batang siyentipiko na gumagamit ng base ng kaalaman sa kanilang pag-aaral at trabaho ay lubos na magpapasalamat sa iyo.

Nai-post sa http:// www. lahat ng pinakamahusay. en/

Ang impluwensya ng temperatura ng matunaw na pag-init sa mekanikal at paghahagis ng mga katangian ng aluminyo haluang metal (AK12)

UDC 621.74.041

Shcherbinin V.A ., Samag-aaral,

sapulpito« Mga teknolohiya ng pandayan»

Siyentipikong tagapayo: S.L. Timchenko,

saKandidato ng Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor ng Departamento« pisika» (FN-4)

Russia, 105005, Moscow, MSTU im. N.E. Bauman,

vowa. scherbinin[email protected] yandex. en

Mga keyword: haluang metal (haluang metal), eutectic(eutecticum) , pagkalikido(flowability) , tigas (tigas), lakas (nagtatagal kalidad) , lakas ng epekto (epekto tigas) , dendritic segregation (dendrific paghihiwalay), zonal segregation (zonal paghihiwalay), pumutok (klinikal), mga shell ng buhangin (buhangin butas), mga shell ng gas (suntok butas).

Anotasyon: Pinag-aaralan ng may-akda ang impluwensya ng temperatura ng matunaw na pag-init sa mga katangian ng mekanikal at paghahagis ng haluang metal ng AK12. ATinilalarawan ng trabahoeksperimentoupang matukoy ang kemikal na komposisyon ng haluang ito (spectral chemical analysis),na nagpapakitamabigatporsyento ng silikon sa haluang metal (10 -12 %) . Kinakalkula ng may-akda nang detalyado ang gatingsistema ng samplingmula sa AK12 alloy at binabalangkas ang karagdagang pagsasagawa ng mga eksperimento sa epekto at pag-igting, na ipinakita din sa artikulo, nakuha ang mga blangko.Ang ganitong tanong bilang ang pagbabago sa pagkalikido ng haluang metal sa iba't ibang mga temperatura ng sobrang pag-init ay hinawakan. Ang may-akda ay nakakumbinsi na nagpapatunay sa pagkakaroonwalang mga dendritic zone sa microstructure ng silumin, pati na rin ang kanilang pagbaba sa pagtaas ng temperatura ng pagbuhos.

Panimula

Sa kabila ng katotohanan na ang mga teknolohiya sa paghahagis ay matagal nang ginagamit upang makagawa ng mga produkto, ang ideya ng paglikha ng mga bagong pamamaraan ng paghahagis ay nananatiling may kaugnayan. May kaugnayan din ang paggamit ng mas malawak na hanay ng mga casting alloy upang makakuha ng mga de-kalidad na produkto.

Ang mga modernong teknolohiya, kabilang ang proseso ng paghahagis, ay nagpapahiwatig hindi lamang sa pagkuha ng kinakailangang pagsasaayos ng produkto, kundi pati na rin ang posibilidad ng pagkontrol sa mekanikal at paghahagis ng mga katangian ng mga nagresultang paghahagis. Nagbibigay ito ng malaking hakbang sa iba't ibang lugar ng lipunan (mula sa paggawa ng alahas hanggang sa industriya ng militar). Ito ay lohikal na tapusin na ang pag-aaral ng mekanikal at paghahagis ng mga katangian ng produkto ay kinakailangan para sa teknolohikal na pag-unlad.

Ang pag-aaral ng mga katangian ng mga haluang metal ay isang medyo karaniwang paksa sa siyentipikong pananaliksik. Halimbawa, sa artikulo, ang impluwensya ng isang electric current na may density j~ (10 5 - 10 7) A/m 2 sa proseso ng pagkikristal ng aluminyo haluang metal (AK12) kapag naghahagis sa mga hulma ng buhangin, at ang posibilidad ng pagkontrol sa proseso ng pagkikristal sa tulong ng panlabas na impluwensyang elektrikal ay ipinapakita.

Ang artikulo ay eksperimento na nagtatatag ng pag-asa ng mga mekanikal at paghahagis ng mga katangian ng isang aluminyo na haluang metal sa thermal treatment (pagpainit ng matunaw sa isang kritikal na temperatura), kung saan ang pagkabulok ng microheterogeneities sa tunawin, minana mula sa singil, ay nagsisimula at pinakamainam na isothermal holding, na ginagawang posible na makabuluhang taasan ang antas ng matunaw na homogeneity. Ang pagkikristal ng pagkatunaw mula sa isang estado na malapit sa homogenous ay nag-aambag sa pagkuha ng isang pinong istraktura at pinahusay na mga katangian ng pagganap.

Sa kasalukuyang gawain, ang gawain ay pag-aralan ang epekto ng sobrang pag-init ng matunaw

AK12 para sa paghahagis at mga mekanikal na katangian nito.

Ang mga haluang metal ng sistemang Al-Si ay sama-samang kilala bilang mga silumin. Ang mga silumin ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na mga katangian ng paghahagis at higpit, katamtamang lakas at sapat na paglaban sa kaagnasan. Ginagamit ang mga ito para sa paggawa ng mga kumplikadong castings.

AK12 - eutectic alloy, ang matrix component na kung saan ay aluminyo, ay naglalaman ng 12% silikon.

Ang density ng mga haluang metal ng silumin ay nasa hanay mula 2.5 hanggang 2.94 g/cm 3 . Kung ikukumpara sa aluminyo, ang mga haluang metal ng silumin ay may higit na lakas at paglaban sa pagsusuot.

Ang mga silumin ay lumalaban sa kaagnasan sa isang mahalumigmig na kapaligiran at tubig sa dagat, sa bahagyang acidic at alkaline na kapaligiran.

pang-eksperimentong bahagi

Upang mapag-aralan ang impluwensya ng temperatura ng natutunaw na superheat sa mga katangian ng mekanikal at paghahagis, ang mga sample ay ginawa ng AK12 na aluminyo na haluang metal, na nakuha sa mga sumusunod na temperatura ng natutunaw na superheat: 800, 850, at 925 °C. Upang mangolekta ng mga istatistika, apat na sample ang ginawa gamit ang isang pagpuno. Ang natunaw ay ibinuhos sa sand-clay at chill molds.

Upang kumpirmahin ang kemikal na komposisyon ng ginamit na haluang metal, ang mga manipis na seksyon ay ginawa at ang spectral chemical analysis nito ay isinasagawa. Ang larawan (Larawan 1) ay nagpapakita ng mga katangiang bakas ng laser na ginamit upang makagawa ng mga haluang metal (brand: LAES MATRIX). Kasunod nito, isinagawa ang pagsusuri ng spectrum ng mga singaw na ito.

kanin. 1. Manipis na mga seksyon para sa pagsusuri ng kemikal

Ang mga atomo ng bawat elemento ng kemikal ay may mahigpit na tinukoy na mga resonant na frequency, bilang isang resulta kung saan ito ay sa mga frequency na ito na naglalabas o sumisipsip ng liwanag. Ito ay humahantong sa katotohanan na sa spectroscope, ang mga linya (madilim o liwanag) ay makikita sa spectra sa ilang mga lugar na katangian ng bawat sangkap. Ang intensity ng mga linya ay depende sa dami ng bagay at estado nito. Sa quantitative spectral analysis, ang nilalaman ng test substance ay tinutukoy ng relative o absolute intensity ng mga linya o banda sa spectra.

Ang mga resulta ng spectral analysis ng mga sample, na napunan sa temperatura na 925 C°, ay ipinakita sa Talahanayan 1, at sa temperatura na 800 C° - sa Talahanayan 2.

Talahanayan 1. Porsiyento ng mga elemento ng kemikal sa isang sample sa temperaturang pagbuhos na 925°C

Talahanayan 2. Porsiyento ng mga elemento ng kemikal sa isang sample sa temperatura ng pagbuhos na 800 C°

Upang ipaliwanag ang mga resulta ng pagsusuri ng kemikal ng ginamit na haluang metal, ginagamit namin ang phase diagram ng estado ng mga haluang metal ng silumin, na ipinapakita sa Fig. 2.

kanin. 2. State diagram ng Al-Si

Ang mga haluang metal na may pinakamababang temperatura ng pagkatunaw at pinakamababang hanay ng temperatura ng pagkikristal na naglalaman ng 12-13% Si ay may pinakamainam na mga katangian ng paghahagis. Ang maginoo na silumin ay isang hypereutectic na haluang metal sa istraktura (ang porsyento ng silikon sa haluang metal ay lumampas sa 12%). Ang istraktura ng naturang haluang metal ay binubuo ng isang acicular coarse eutectic (b + Si) at pangunahing mga silikon na kristal (Larawan 3a). Silicon sa panahon ng pagkikristal ng eutectic precipitates sa anyo ng mga magaspang na malutong na kristal na hugis ng karayom, na gumaganap ng papel ng panloob na mga concentrator ng stress. Ang nasabing haluang metal ay may mababang mekanikal na katangian: y b = 120 MPa; d = 2%. Upang mapabuti ang mga mekanikal na katangian, ang mga silumin ay binago ng sodium (0.05 -0.08%) sa pamamagitan ng pagdaragdag ng pinaghalong mga asin na 67% NaF at 33% NaCl sa matunaw.

Kinumpirma ito ng eksperimento na "Pagsusuri ng istraktura ng manipis na mga seksyon", na inilarawan sa ibaba. Sa isang detalyadong pag-aaral ng istraktura ng seksyon ng AK12 na nakuha sa panahon ng trabaho, maaari mong obserbahan ang isang acicular rough eutectic (b + Si) at mga silikon na kristal Si, na inilarawan sa itaas. Ipinapakita ng Figure 3b ang istraktura ng isang seksyon ng AK12 sa temperatura ng pagbuhos na 800 C°.

Fig.3. Silumin microstructure: a) hypereutectic alloy; b) ang istraktura ng seksyon AK12 sa isang temperatura ng pagbuhos ng 800 ° C (pagtaas x 500)

Ang mga pagbabago sa istraktura ay humantong sa isang pagtaas sa mga mekanikal na katangian: y b = 200 MPa; d = 12%. Kasabay nito, ang mga katangian ng paghahagis ng mga haluang metal ay napabuti din (tumataas ang pagkalikido, tumataas ang density ng mga paghahagis, atbp.).

Mula sa porsyento ng silikon sa mga inilabas na singaw, maaari itong tapusin na ang pang-eksperimentong haluang metal ay hypoeutectic, ngunit ang mga katangian nito ay malapit sa eutectic.

Sa trabaho, ang pagkalikido ng haluang metal at ang mga mekanikal na katangian ng mga sample ay pinag-aralan sa iba't ibang temperatura ng pagbuhos. Nasa ibaba ang pagkalkula ng gating-feeding system para sa mga casting.

mga samplepara sa pagsubok sa epekto.

Sa fig. 4 ay nagpapakita ng isang diagram ng isang paghahagis na may allowance. Ang paghahagis na ito ay blangko para sa paggawa ng karaniwang pagsubok sa epekto. Ang scheme ng gating-feeding system ay ipinapakita sa fig. 5. Paraan ng paggawa ng paghahagis - paghahagis sa mga hulma ng buhangin.

kanin. 4. Iskema ng paghahagis

kanin. 5. Scheme ng gating-feeding system

Ang pagkalkula ng sistema ng gating pagkatapos piliin ang disenyo nito ay nabawasan upang matukoy ang pinakamainam na tagal ng pagbuhos ng amag at ang cross-sectional area ng lahat ng mga elemento ng system. Ang haba ng bawat channel ng gate ay kinukuha nang constructively, i.e. nang walang pagkalkula, batay sa paglalagay ng mga elemento ng gate system sa mga sukat ng amag.

1. Pagkalkula ng oras para sa pagpuno ng form.

Ang oras ng pagpuno ng amag ay nakasalalay sa paghahagis at mga teknolohikal na katangian ng haluang metal, ang temperatura ng pagbuhos, ang kapasidad ng pag-iimbak ng init ng materyal ng amag, ang mga sukat at mga tampok ng disenyo ng paghahagis. Ang mga batas ng pagpapatuloy ng jet ay hindi nagpapahintulot na isinasaalang-alang ang lahat ng mga parameter na ito, at samakatuwid ang theoretically nakuha na pag-asa ay tumutukoy sa humigit-kumulang na oras ng pagpuno ng amag.

Kadalasan, ang formula ng G.M. ay ginagamit upang kalkulahin ang oras ng pagbuhos. Dubitsky, K.A. Sobolev:

kung saan f - oras ng pagpuno, s; S - empirical coefficient; d ay ang nangingibabaw na kapal ng pader ng paghahagis, mm; G - nilalaman ng metal ng paghahagis, kg

Ang empirical coefficient, ayon sa , ay katumbas ng S=1.6.

Ang pagkonsumo ng metal ng isang casting ay tinutukoy bilang ang kabuuan ng mga masa ng casting, sprues at risers, kung sila ay napuno sa pamamagitan ng isang gating system na karaniwan sa casting. Sa kasong ito, maginhawang gamitin ang sumusunod na expression:

kung saan G O , G L, G P - ayon sa pagkakabanggit, ang masa ng paghahagis, sprues at kita, kg;

Dahil walang tubo, G P =0.

2. Tukuyin ang bilis ng pagpuno.

kung saan ang f ay ang oras ng pagpuno ng paghahagis ng tubo, c; Ang Q ay ang taas ng casting na may riser na napuno mula sa karaniwang gating system, mm.

3. Tukuyin ang kabuuang cross-sectional area ng mga feeder.

Upang matukoy ang kabuuang cross-sectional area ng mga feeder, maginhawang gamitin ang B. Ovann formula:

kung saan ang m ay ang daloy ng rate ng gating system; g - density ng likidong aluminyo g / cm 3; g - free fall acceleration, 980 cm/s 2 ; H p - disenyo ng presyon ng metal, tingnan

Tukuyin natin ang kinakalkula na presyon ng metal sa prasko, ang pamamaraan na ipinapakita sa Fig. 6;

kung saan ang H ay ang paunang ulo, cm; Ang P ay ang distansya mula sa pinakamataas na punto ng paghahagis hanggang sa antas ng supply, cm; C - taas ng paghahagis ayon sa posisyon sa panahon ng pagbuhos, tingnan

Gamit ang napiling pamamaraan ng pagpuno na ginamit, dapat ipagpalagay na ang P=C.

kanin. 6. Scheme ng prasko

4. Pagpapasiya ng cross-sectional area ng gate, riser at feeder.

Gamit ang mga kalkulasyon ayon sa (1)-(3), kinakalkula namin ang lugar ng feeder F pit =0.98 cm 2 , pagkatapos ay mula sa kaugnayan (6) nakukuha namin ang: F l.x =1.176 cm 2 ; F c \u003d 1.64 cm 2.

Pagkalkula ng gating-feeding systemmga sample na inilaanpara sa tensile testing.

Sa fig. Ang 7 ay nagpapakita ng isang diagram ng isang paghahagis na may allowance. Ang paghahagis na ito ay blangko para sa paggawa ng tensile test. Ang scheme ng gating-feeding system ay ipinapakita sa fig. 8. Ang paraan ng pagmamanupaktura ng mga casting - paghahagis sa mga hulma ng buhangin.

kanin. 7. Mga sukat ng pag-cast (may allowance)

kanin. 8. Scheme ng gating system

Ang pagkalkula ay isinagawa sa parehong pagkakasunud-sunod tulad ng nauna.

Ang mga sumusunod na resulta ay nakuha:

F l.x \u003d 1.54 cm 2; F c \u003d 2.13 cm 2; F hukay =1.27 cm 2 .

Bilang isang resulta, ang mga halaga ng mga cross-sectional na lugar ng lahat ng mga elemento ng gating system para sa epekto at makunat na mga specimen ay nakuha.

Mga paglalarawan ng proseso ng pagbuhosat pagproseso ng workpiece.

Ayon sa mga kalkulasyon, ginawa ang tooling upang makakuha ng mga hulma sa paghahagis. Ang modelo ng sistema ng gating para sa mga pagsubok sa epekto ay ginawa mula sa mga kahoy na bar, na isinasaalang-alang ang mga kinakalkula na sukat.

Ang mga hulma (sandy-clay) para sa pagbuhos ng mga sample ng Gagarin (mga tensile test) ay hinulma mula sa mga yari na karaniwang modelo.

Ang pagtunaw ng AK12 metal ay isinasagawa sa isang induction heating furnace (modelo ng HFC: SP-15) sa pamamagitan ng pag-init nito sa iba't ibang temperatura (Larawan 9).

Ang mga sumusunod na temperatura ng pagbuhos ng tunaw ay pinili: 925°C, 850°C, 800°C.

kanin. 9. Pagtunaw ng metal AK12 sa isang induction heating furnace

kanin. 10. Pagbuhos sa mga hulma

aluminyo haluang metal dendritik silumin

Ang temperatura ay kinokontrol gamit ang isang chromel-alumel thermocouple. Ang mga pagbabasa ng Thermocouple ay naitala gamit ang isang digital multimeter (PeakTech 2010 DMM). Susunod, ang matunaw ay ibinuhos sa mga natapos na hulma (Larawan 10) sa ipinahiwatig na mga temperatura. Ang mga resultang castings ay sumailalim sa karagdagang machining sa isang milling machine. Ang mga tensile specimen ay naproseso sa pamamagitan ng pag-ikot (gamit ang mga cutter) sa isang 16K20T1 CNC lathe, ang mga impact specimen ay naproseso gamit ang isang end mill sa isang 2A430 machine.

Pagsukat ng Fluidity ng Alloy AK12 sa iba't ibang temperatura.

Sa gawaing ito, pinag-aralan ang fluidity gamit ang chill mold (Samarin-Nekhendzi test) (Fig. 11). Ang mga resulta ng pagbuhos sa iba't ibang temperatura ng likidong pag-init ng metal gamit ang isang hurno ng paglaban ay pinag-aralan. Ang laki ng butil na malapit sa ibabaw ng paghahagis sa kaso ng paghahagis ng amag at sa mga hulma ng buhangin-clay ay makabuluhang mag-iiba. Sa chill mold, mas malaki ang laki ng butil. Ito ay dahil sa iba't ibang mga rate ng paglamig ng paghahagis kung saan nabuo ang butil. Sa fig. Ang 12 ay nagpapakita ng mga bahagi ng isang metal fluidity test sa iba't ibang temperatura ng pagbuhos.

Ipinapakita ng Figure 12 ang pagkakaiba sa pagkalikido sa iba't ibang temperatura ng pagpuno. Sa 925 C°, ito ang pinakamataas, dahil napansin ang isang katangian na flat "cap", na nagpapahiwatig ng pagbaba ng tensyon sa ibabaw na may pagtaas ng temperatura. Sa 850 C°, ang isang mas matambok na ibabaw ay malinaw na nakikita, na nagpapahiwatig ng mas malaking pag-igting sa ibabaw kumpara sa unang sample.

kanin. 11. Form para sa pag-aaral ng fluidity (Samarin-Nehendzi test)

kanin. 12. Mga dulo ng mga sample para sa pagkalikido sa iba't ibang temperatura

Eksperimento ng makunat.

Ang tensile test ay isinagawa sa isang Zwick/Roel Z100 machine. Ang workpiece ay nakaunat hanggang sa kumpletong pagkalagot. Ang isang pagsusuri ng mga halaga ng mga mekanikal na katangian ng haluang metal na ito ay isinagawa. Ang pagsubok ay sumailalim sa 5 sample: 3 sa temperatura na 850 ° C, at 2 sa 925 ° C.

Ang mga datos na nakuha ay ipinapakita sa Talahanayan 3.

Talahanayan 3 Pagsusuri ng Mechanical na Katangian ng AK12 Alloy sa Overheating 925 С°

kung saan ang y 0.2 ay ang conditional yield strength, na tumutugma sa stress kung saan ang natitirang deformation ay 0.2% ng haba ng test specimen; y in - lakas ng makunat; e - pagpahaba sa break; w - kamag-anak na pagpapaliit.

Sa fig. Ang Figure 13 ay nagpapakita ng isang pangkalahatang tension diagram ng workpieces, ang mga resulta ng pagsubok na kung saan ay nakalista sa Table 3. Ang abscissa ay nagpapakita ng pagpapapangit ng workpiece sa millimeters, ang ordinate ay nagpapakita ng makunat na puwersa sa megapascals.

kanin. 13. Diagram ng pag-uunat ng workpiece IX No. 2 (925)

Konklusyon.

Sa qualified molding, ang tensile strength ng alloy sa 850 C° ay mas malaki kaysa sa 925 C°. Ang kamag-anak na pag-urong at pagpahaba sa break ay inversely proportional sa temperatura ng pagbuhos.

Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng pagbuhos ng haluang metal at ang cooling medium ay nagbibigay ng ibang temperatura gradient, na nakakaapekto sa pagbuo ng haluang metal na istraktura. Sa sobrang init na temperatura na 925 °C, ang thermal energy ng haluang metal na ibinuhos sa mold cavity ay bahagyang inililipat sa molding sand, na gumaganap ng papel ng isang "accumulator" sa panahon ng kasunod na solidification ng ingot. Kaya, ang flask sa tulong ng natanggap na enerhiya ay nagdaragdag ng oras ng pagkikristal ng ingot, na nag-aambag sa pagbuo ng mga butil na may malaking sukat (kung ihahambing sa mga butil na nakuha sa pamamagitan ng pagkikristal ng ingot na may sobrang init na temperatura na 850 ° C. ), nagtataguyod ng pagbuo ng dendritic at zonal segregation.

Ayon sa data ng panitikan para sa haluang metal na ito, ang mga sumusunod na resulta ay makukuha: y v = 200 MPa, y 0.2 = 140 MPa, d = 5%. Ang pagkakaiba sa pang-eksperimentong at teoretikal na data ay nauugnay sa pagbuo ng mga depekto sa paghahagis (mga bitak, buhangin at gas shell).

Eksperimento sa epekto.

Para sa eksperimento, ginamit namin ang setup walter+ Bai ag Mga modelong PH450. Ang scheme ng pagsubok ay ipinapakita sa fig. labing-apat.

Ang kakanyahan ng eksperimento ay ang martilyo, na naayos sa pag-install at pagkakaroon ng ilang potensyal na enerhiya, ay sumisira sa workpiece, ang mga sukat nito ay kinuha ayon sa . Kasabay nito, ang enerhiya ng bali ng paghahagis ay sinusukat, na sinusundan ng pagpapasiya ng lakas ng epekto ng haluang metal ng AK12. Ang pang-eksperimentong data ay ipinapakita sa Talahanayan 4. Limang sample ang nasubok: 2 sa temperatura ng pagbuhos na 800 C° at 3 sa 850 C°. Ang lakas ng epekto ay alinsunod sa formula 6.

kung saan KS - lakas ng epekto, J / cm 2; Ang U ay ang enerhiya na kinakailangan upang sirain ang workpiece, J;

S - cross-sectional area ng workpiece sa notch, cm 2;

kanin. 14. Scheme ng impact test

Talahanayan 4 . Ang mga halaga ng lakas ng epekto na nakuha sa panahon ng eksperimento sa temperatura ng pagbuhos na 800 ° C at 850 С°

Lakas ng epekto J / cm 2
1 sample	2 sample	3 sample

Batay sa data na nakuha, maaari itong tapusin na ang lakas ng epekto ay mas malaki sa isang mas mababang temperatura ng pagbuhos.

Mula sa punto ng view ng teknolohiya ng pandayan, ayon sa, ang panloob na stress ay nangyayari kapag nagbubuhos sa mga hulma. Habang tumataas ang temperatura ng paghahagis, nagiging mas malaki ang mga stress sa paghahagis, at dahil dito, bumababa rin ang lakas ng epekto. Gayundin, ang dahilan para sa pagbaba ng lakas ng epekto sa pagtaas ng temperatura ng pagbuhos ay ang katotohanan na mas maraming mga pores ang nabuo sa core ng paghahagis.

Pagsusuri ng istraktura ng seksyon.

Ang hugis ng mga kristal na lumalaki sa pagkatunaw ay depende sa antas ng supercooling ng likido, ang direksyon ng pag-alis ng init, ang nilalaman ng mga impurities sa bakal, at iba pang mga parameter. Sa fig. 15 ay isang eskematiko na representasyon ng mga pangunahing structural zone na maaaring matagpuan sa isang tuluy-tuloy na cast ingot. Ang mga kristal na nabuo sa panahon ng solidification ng metal ay maaaring magkaroon ng ibang hugis depende sa rate ng paglamig, ang kalikasan at dami ng mga impurities. Mas madalas, sa proseso ng pagkikristal, ang mga branched (tulad ng puno) na mga kristal ay nabuo, na tinatawag na dendrites.

Kapag tumigas ang ingot, magsisimula ang pagkikristal sa ibabaw ng isang mas malamig na amag at sa una ay nangyayari nang nakararami sa isang manipis na layer ng napakalamig na likido na katabi ng ibabaw. Dahil sa mataas na rate ng paglamig, humahantong ito sa pagbuo ng isang napakakitid na zone 1 ng medyo maliit na equiaxed na butil sa ibabaw ng ingot. Dagdag pa, nabuo ang isang zone ng mga dendrite (2), ang direksyon ng pagpapalaganap nito ay tumutugma sa direksyon ng pag-alis ng init. Ang Zone 3 ay huling nag-kristal at may malutong na istraktura na naglalaman ng malaking bilang ng mga pores. Ang Zone 4 ay nabuo dahil sa pag-urong (pagbabawas ng dami).

kanin. 15. Structural zone

Ang mga istruktura ng manipis na mga seksyon ng haluang metal ng AK12 ay nasuri sa iba't ibang temperatura ng pagbuhos (850 C°, 900 C° at 925 C°). Sa fig. Ipinapakita ng 16-18 ang microstructure ng haluang ito.

kanin. 16. Istraktura ng seksyon (800 C°): a) magnification (x200); b) pagpapalaki (x500)

kanin. 17. Istraktura ng seksyon (850 С°): a) magnification (x200); b) pagpapalaki (x500)

Fig18. Istraktura ng seksyon (925 C°): a) magnification (x200); b) pagpapalaki (x500)

Dahil ang rate ng pag-alis ng init sa lahat ng mga kasong ito ng crystallization ay pareho, ang posibilidad ng nucleation ng dendritic grains ay nakasalalay sa pagkakaiba sa pagitan ng temperatura ng amag at ng temperatura ng pagbuhos, iyon ay, sa magnitude ng paunang supercooling. Sa fig. Ipinapakita ng 19 ang pag-asa ng crystal growth rate (c.c.) at ang rate ng nucleation ng crystallization centers sa (c.c.) sa magnitude ng supercooling.

kanin. 19. Pag-asa ng P.C. at s.k. mula sa magnitude ng hypothermia

Konklusyon: Mula sa fig. Ang 16-18 ay nagpapakita ng pagbaba sa bilang ng mga dendritic zone na may pagtaas sa temperatura ng pagbuhos, na nangangahulugan na ang paghahagis at mga mekanikal na katangian ay napabuti. Makikita rin na ang eutectic ay mas nakakalat sa Тhall = 850 С°.

Konklusyon

Sa papel na ito, ipinakita ang mga eksperimento sa AK12 casting alloy, at pinag-aralan ang impluwensya ng melt heating temperature sa mechanical at casting alloys.

Ang isang parang multo na pagsusuri ng haluang ito ay isinagawa. Ang mga resulta ng pagsusuri na ito ng mga sample, na napunan sa temperatura na 925 C°, ay ipinakita sa Talahanayan 1, at sa temperatura na 800 C° - sa Talahanayan 2.

Ang microstructure ng seksyon AK12 ay nagpakita ng pagkakaroon ng isang magaspang, acicular eutectic (b + Si), at silicon crystals Si (Fig. 3).

Ayon sa mga kalkulasyon ng gating-feeding system, ang mga sample ay inihagis sa iba't ibang temperatura ng pagbuhos. Ayon sa mga resulta ng karagdagang tensile at impact experiments, ang tensile strength, conditional yield strength (y v, y 0.2) at impact strength (CC) ay nahayag. Ang relatibong contraction at elongation sa break ay inversely proportional sa temperatura. Habang tumataas ang temperatura ng paghahagis, nagiging mas malaki ang mga stress sa paghahagis, at dahil dito, bumababa rin ang lakas ng epekto.

Makikita rin mula sa eksperimento sa pagkalikido na sa pagtaas ng temperatura ng pagbuhos ng haluang metal, bumababa ang pag-igting sa ibabaw, na nagpapahiwatig ng pagtaas ng pagkalikido.

Bibliograpiya

1. Timchenko S.L. Pagsisiyasat ng crystallization ng haluang metal sa ilalim ng impluwensya ng electric current // Rasplavy. 2011. Bilang 4. pp. 53-61.

2. V. B. Deev, S. V. Morin, I. F. Selyanin, at R. M. Khamitov, Overheating ng mga natutunaw ng cast aluminum alloys, Polzunovskii Almanakh. 2004.№4. p. 23-24.

3. GOST 1583-93. Cast aluminyo haluang metal. Mga pagtutukoy. Panimula 1993-10-04. M.: Publishing house of standards, 1996. 3s.

4. Melnikov V.P., Davydov S.V. Gawain sa laboratoryo. Pag-aaral ng istraktura at katangian ng mga non-ferrous na haluang metal // "Teknolohiya ng mga metal at metal science" BSTU. 2008. Bilang 3. 14p.

5. Melnikov V.P., Davydov S.V. Gawain sa laboratoryo. Pag-aaral ng istraktura at katangian ng mga non-ferrous na haluang metal // "Teknolohiya ng mga metal at metal science" BSTU. 2008. Bilang 3. S. 3-5.

6. GOST 9454-78. Mga metal. Paraan ng pagsubok para sa impact bending sa mababa, kwarto at mataas na temperatura. Panimula 1979-01-01. M.: Publishing house of standards, 1978. S. 3-4.

7. Virt A. E., Lavrentiev A. M. Pagkalkula ng mga gating system ng steel castings // 2012. P. 7-11.

8. GOST 1497-84. Mga metal. Paraan ng tensile test. Ipasok ang 86-01-01. M.: Publishing house of standards, 1984. S. 21-26.

9. Letsik V.I. Paghahagis ng mga non-ferrous na metal sa mga metal na hulma // 2003.

10. Gulyaev A.P. Metalurhiya // Metalurhiya. 1986. 43p.

11. Korotkikh M. T. Teknolohiya ng mga materyales sa istruktura at agham ng materyales: gabay sa pag-aaral // Aluminum at haluang metal batay dito. 2004. 23s.

Naka-host sa Allbest.ru

...

Mga Katulad na Dokumento

Rationale para sa pagpili ng brand ng haluang metal para sa paggawa ng frame ng isang sasakyang panghimpapawid na lumilipad sa subsonic na bilis. Ang kemikal na komposisyon ng duralumin, ang mga mekanikal at pisikal na katangian nito, at mga teknolohikal na pamamaraan para sa kanilang pagkakaloob. Pagsusuri ng panghuling istraktura ng haluang metal.

pagsubok, idinagdag noong 01/24/2012

Pag-aaral ng mga katangian ng isang wrought aluminum alloy, kung saan ang pangunahing elemento ng alloying ay mangganeso. Impluwensya ng mga elemento ng alloying sa mga katangian at istraktura ng haluang metal at ang mga pangunahing impurities. Mga kondisyon ng pagpapatakbo at saklaw ng mga aluminyo na haluang metal.

abstract, idinagdag noong 12/23/2014

Pag-unlad ng isang teknolohikal na proseso para sa paggawa ng extruded profile PK-346 mula sa haluang metal AD1. Pagkalkula ng pinakamainam na mga parameter ng pagpindot at kagamitan na kinakailangan para sa paggawa ng isang naibigay na profile. Paglalarawan ng pisikal at mekanikal na katangian ng AD1 alloy.

term paper, idinagdag noong 05/17/2012

Mga katangian ng haluang metal ng VT22, ang mga kemikal na katangian nito, density, proseso ng forging at stamping, aplikasyon. Pagkalkula ng masa ng workpiece. Pagpapasiya ng programa ng produksyon para sa produksyon ng mga bar mula sa W22 alloy, pagpili ng operating mode at pagkalkula ng time fund.

term paper, idinagdag noong 11/11/2010

Pamamaraan para sa pagbuo ng mga diagram ng estado. Ang pagtitiyak ng kanilang paggamit para sa mga haluang metal na bumubuo ng mga mekanikal na halo ng mga purong sangkap. Nagtatampok ng pagpapasiya ng temperatura ng pagkikristal ng haluang metal. Mga cooling curves ng Pb-Sb alloy, application ng cut-off rule.

pagtatanghal, idinagdag noong 10/14/2013

Kemikal na komposisyon, layunin ng haluang metal grade HN75MBTYu. Mga kinakailangan para sa metal ng bukas na pagtunaw. Pag-unlad ng teknolohiya para sa smelting grade alloy. Pagpili ng kagamitan, pagkalkula ng mga teknolohikal na parameter. Pagtunaw ng balanse ng materyal. Mga kinakailangan para sa karagdagang pamamahagi.

term paper, idinagdag noong 07/04/2014

Metal-pisikal na paglalarawan ng aluminyo haluang metal at pagkalkula ng pagawaan para sa paggawa ng mga profile ng aluminyo para sa mga pangangailangan sa konstruksiyon. Saklaw ng temperatura ng pagpindot at teknikal na mga kinakailangan para sa profile. Pagkalkula ng pagiging produktibo ng press at mga tuntunin sa pagtanggap ng produkto.

term paper, idinagdag noong 01/25/2013

Ang ugnayan sa pagitan ng komposisyon at istraktura ng haluang metal, na tinutukoy ng uri ng phase diagram at ang mga katangian ng haluang metal. Mga estado ng mga haluang metal, ang mga bahagi nito ay may mga polymorphic na pagbabago. State na may polymorphic transformation ng dalawang bahagi. Alloy na microstructure.

kontrol sa trabaho, idinagdag 08/12/2009

Ang mga pangunahing kinakailangan para sa produkto, ang pamamaraan ng teknolohikal na proseso ng produksyon, ang mga katangian ng pangunahing kagamitan. Mga mekanikal na katangian ng haluang metal. mga kinakailangan sa pag-upa. Paraan ng pagkalkula B.V. Kucheryaev. Pagkalkula ng pagganap ng pangunahing yunit.

term paper, idinagdag noong 01/09/2013

Aluminyo at mga haluang metal nito. Mga katangian at pag-uuri ng mga aluminyo na haluang metal. Wrought, cast at mga espesyal na aluminyo na haluang metal. Cast composite materials batay sa aluminum alloy para sa mechanical engineering. Komposisyon ng pang-industriyang duralumins.

Mga file: 1 file

Ang mga dalisay na metal, ibinalik at mga dumi ng parehong komposisyon tulad ng inihandang haluang metal ay ginagamit bilang mga materyales sa pag-charge sa panahon ng pagtunaw, at

pati na rin ang mga basura ng iba pang mga haluang metal. Natutukoy ang pagpili ng mga materyales sa pagsingil,

pati na rin ang buong posibilidad ng pagkuha ng isang haluang metal ng isang naibigay na komposisyon mula sa kanila, pati na rin ang teknikal at pang-ekonomiyang data: ang pagkakaroon ng materyal, ang presyo nito, ang posibilidad ng pagproseso sa napiling yunit ng pagtunaw.

Ang mga pagbabalik at basura ay may pinakamababang presyo. Gayunpaman, ang mga ito, bilang isang patakaran, ay nahawahan ng mga impurities, kaya imposibleng mabuo ang buong singil mula sa kanila, dahil ang pag-alis ng mga impurities sa kurso ng pagtunaw ay malayo sa palaging posible at kapaki-pakinabang. Bilang karagdagan, ang mga basura at pagbabalik ay kadalasang naglalaman ng mga hindi matukoy na dumi na nagpapababa sa mga katangian ng metal. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang bahagi ng basura at pagbabalik sa singil ay madalas na itinakda mula sa kondisyon ng pinahihintulutang nilalaman ng mga tinukoy na impurities.

Ang halaga ng mga materyales sa pagsingil ay tinutukoy sa pamamagitan ng pagkalkula ng singil. Isinasaalang-alang ng pagkalkula ang inaasahang pagkawala ng metal. Upang makalkula ang singil, kinakailangan na magkaroon, marahil, ng isang mas kumpletong pagsusuri ng kemikal ng lahat ng mga materyales sa pagsingil. Nasa ibaba ang aritmetika na pagkalkula ng singil.

Teknolohiya ng pagtunaw: Depende sa sukat at mga detalye ng produksyon, ang mga aluminum cast alloy ay tinutunaw sa mga crucible at reverberatory furnace na pinapagana ng kuryente, likido o gas na panggatong. Lalo na malawakang ginagamit ang mga electric induction furnace.

Ang kemikal na komposisyon ng mga pangunahing metal, pangalawang haluang metal at ligature ay dapat sumunod sa mga kinakailangan ng GOST, o TU. Ang sumusunod ay karaniwang ginagamit bilang bayad:

Silumin brand SIL1 (12% Si, rest Al) (GOST2685-89);
Ligature Al-Cu (57.5% Al).

Ang bayad para sa pagtunaw ng mga aluminyo na haluang metal ay hindi dapat basa at kontaminado ng langis, emulsyon, lupa. Ang lahat ng mga bahagi ng singil na ipinasok sa likidong metal ay dapat na pinainit sa 150...200°C upang maiwasan ang mga paglabas ng metal. Kasama sa komposisyon ng singil ang ingot na pangunahing aluminyo at pangalawang haluang metal, pagbabalik at basura. Ang mga madaling oxidizing na elemento ay ipinakilala sa anyo ng mga ligature upang mapadali ang kanilang pagkatunaw at mabawasan ang basura. Ang smelting ng mga ligature ay pinakamahusay na ginawa sa induction crucible furnaces.

Para sa kaginhawahan at kalinawan, kinakalkula namin para sa 100 kg ng haluang metal.

Pagkalkula ng singil sa paggamit ng master alloy nang hindi isinasaalang-alang ang nilalaman ng mga impurities: ito ay ibinigay upang maghanda ng 1000 kg ng AK12M2 haluang metal Ang average na kemikal na komposisyon ng haluang metal ay Si = 11-13%; Cu=1.5-3%; Fe=1% karumihan 1%; Al - ang natitira.

pasaporte ingots brand A0 (GOST 11069-01);
Silumin brand SIL00 (13% Si, rest Al) (GOST2685-89);
Ligature Al-Cu (57.5Cu);

4) ang pagtunaw ay isasagawa sa isang hurno ng crucible. Pagkawala ng mga bahagi: 1% Al; 1% Si; 1% Fe; 1.5% Cu;

a) aluminyo (84 × 100) / (100-1) = 84.8 kg;

b) silikon (12 × 100) / (100-1) = 12.12 kg;

c) tanso (2 × 100) / (100-1.5) = 2.03 kg;

d) bakal (1 × 100) / (100-1) = 1.01 kg;

2. Tukuyin ang kinakailangang halaga ng AO:

82.06 / (99/100) \u003d 82.88 kg;

b) tatak ng silumin SIL1. Ang pagkalkula ay isinasagawa para sa silikon:

(13 × 93.23) / 100 = 12.12 kg

c) Al-Cu ligature:

(42.5 × 4.77) / 100 = 2.02 kg

3. Tukuyin ang dami ng aluminyo na dapat ilagay sa dalisay nitong anyo:

Ang lahat ng Al ay ipinakilala sa anyo ng mga ligature. Maaaring gamitin ang aluminyo ingot upang ayusin ang komposisyon ng haluang metal.

5. Tinutukoy namin ang masa ng bawat bahagi ng singil para sa isang pagtunaw ng haluang metal (10,000 kg):

passport ingots brand A0 8288kg

Silumin brand SIL00 93 23 kg

Ligature Al-Cu 477 kg

5. Pagkalkula ng dami ng init na kinakailangan para magpainit, matunaw at magpainit ng 1 tonelada ng haluang metal sa temperatura ng paghahagis.

Ang dami ng kapaki-pakinabang na init na ginugol sa pag-init, pagtunaw at pag-overheat ng natutunaw sa isang naibigay na temperatura, kJ

Qtot = Qraz + Qpl + Qper

kung saan ang Q ay doble sa dami ng init na kinakailangan upang mapainit ang haluang metal sa isang temperatura, kJ;

Ang Qpl ay ang dami ng init na ginugol sa pagtunaw ng metal, kJ;

Ang Qper ay ang dami ng init na ginugol upang mapainit ang pagkatunaw sa isang naibigay na temperatura, kJ.

a) tukuyin ang dami ng init na kinakailangan upang mapainit ang haluang metal sa isang temperatura:

kung saan ang M ay ang masa ng metal,

Ctv - average na kapasidad ng init ng matigas na haluang metal,

Mula sa batas ng Dulong-Petit

213.125 kcal/(kg C)

Stv \u003d 213.125 × 4.18 \u003d 890.9 J / (kg × C)

tsol - punto ng pagkatunaw, tsol = 560 C;

paunang temperatura ng haluang metal, t0 = 20 C

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

b) matukoy ang dami ng init na ginugol sa pagtunaw ng metal:

kung saan ang average na nakatagong init ng pagsasanib ng haluang metal, kJ/kg

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

c) matukoy ang dami ng init na ginugol sa sobrang pag-init ng matunaw sa isang naibigay na temperatura:

kung saan ang average na kapasidad ng init ng likidong haluang metal,

Mula sa batas ng Dulong-Petit para sa estado ng likido:

\u003d (0.22 + 0.03 + 0.002) * 1000 \u003d 252 kcal / (kg × C)

Ctv \u003d 252 kcal / (kg × C) \u003d 4.18 × 252 \u003d 1053.36 J / (kg C)

overheating na temperatura, C;

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

d) ang kabuuang halaga ng init na kinakailangan para sa pagpainit, pagtunaw at sobrang pag-init ng 1000 kg ng haluang metal:

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

6. Pagpili ng yunit ng pagtunaw at pagbuo ng teknolohiya ng paghahanda ng haluang metal.

6.1. Ang pagpili ng yunit ng pagtunaw at mga katangian nito.

Para sa paggawa ng mga haluang metal na aluminyo, ginagamit ang iba't ibang mga hurno. Ang pagpili ng pugon ay ginawa depende sa sukat ng produksyon, ang mga kinakailangan para sa kalidad ng smelted metal at isang bilang ng iba pang mga kadahilanan.

Ayon sa uri ng enerhiya na ginagamit para sa pagtunaw ng mga haluang metal, ang lahat ng mga natutunaw na hurno ay nahahati sa gasolina at kuryente. Ang mga hurno ng gasolina ay nahahati sa crucible, reflective at shaft-bathroom. Ang mga electric furnace ay inuri depende sa paraan ng pag-convert ng elektrikal na enerhiya sa thermal energy. Sa mga pandayan, ginagamit ang mga hurno ng paglaban, induction, electric arc, electron beam at plasma furnace.

Sa mga electric resistance furnaces, ang pag-init at pagtunaw ng singil ay isinasagawa dahil sa thermal energy na nagmumula sa mga electric heating elements na naka-install sa bubong o sa mga dingding ng melting furnace. Ang mga hurno na ito ay ginagamit para sa pagtunaw ng aluminyo, magnesiyo, sink, lata at mga haluang metal.

Ayon sa prinsipyo ng operasyon at disenyo, ang mga induction furnace ay nahahati sa crucible at channel.

Anuman ang dalas ng kasalukuyang supply, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng lahat ng induction crucible furnaces ay batay sa induction ng electromagnetic energy sa pinainit na metal (Foucault currents) at

ginagawa itong init. Kapag natutunaw sa metal o iba pang mga crucibles na gawa sa mga electrically conductive na materyales, ang thermal energy ay inililipat sa pinainit na metal din sa pamamagitan ng mga dingding ng crucible. Ang mga induction crucible furnace ay ginagamit para sa pagtunaw ng aluminyo, magnesiyo, tanso, nickel alloys, pati na rin ang mga bakal at cast iron.

Upang ihanda ang haluang metal na AK12M2, pumili kami ng induction crucible furnace ng tatak ng IAT-1.

Ang kapasidad ng mga crucible furnace ay mula sa mga fraction ng isang kilo (laboratory furnaces) hanggang sa ilang sampu-sampung tonelada.

Mga kalamangan ng crucible induction furnaces:

1) mataas na pagganap na nakamit dahil sa mataas na halaga ng density ng kapangyarihan;

2) masinsinang sirkulasyon ng matunaw sa tunawan, na nagsisiguro sa pagkakapantay-pantay ng temperatura sa dami ng paliguan at pagkuha ng homogenous na komposisyon ng kemikal ng mga haluang metal;

3) ang posibilidad ng isang mabilis na paglipat mula sa pagtunaw ng isang haluang metal ng isang grado patungo sa isa pa;

4) malawak (hanggang sa 100%) paggamit ng mababang uri ng mga materyales sa singil - mga chips at basura;

5) ang posibilidad ng pagtunaw sa anumang presyon (vacuum furnaces) at sa anumang kapaligiran (oxidizing, pagbabawas, neutral);

6) pagiging simple at kaginhawaan ng pagpapanatili ng pugon, kontrol at regulasyon ng proseso ng pagtunaw; sapat na pagkakataon para sa mekanisasyon at automation ng pagkarga ng singil at pagbuhos ng metal, magandang kondisyon sa kalinisan at kalinisan.

Ang mga disadvantages ng crucible furnaces ay kinabibilangan ng mababang tibay ng crucible lining at ang medyo mababang temperatura ng metal sa ibabaw ng likidong paliguan, na hindi pinapayagan ang mahusay na paggamit ng mga flux para sa metalurhiko na pagproseso ng mga haluang metal. Gayunpaman, ang mga bentahe ng mga crucible furnace ay napakahalaga na ang mga ito ay nagiging mas laganap. May mga bukas na hurno (natutunaw sa hangin) at vacuum (natutunaw sa vacuum).

Para sa natutunaw na aluminyo, magnesiyo at tanso na haluang metal, ang mga bukas na induction crucible furnace ng pang-industriya na dalas ay ginagamit na may kapasidad na 0.4-1.0 hanggang 25-60 tonelada at isang kapasidad na 0.5-6.0 tonelada ng likidong metal kada oras. Anuman ang grado ng haluang metal na tinutunaw at ang kapasidad, ang mga induction crucible furnace ay may parehong mga yunit ng istruktura at higit na naiiba sa pagganap at kapangyarihan ng mga de-koryenteng kagamitan.

Ang mga crucibles ng mga furnace para sa pagtunaw ng aluminyo at tanso na haluang metal ay ginawa sa pamamagitan ng stamping at sintering refractory mass, at ang mga furnace para sa pagtunaw ng magnesium alloys ay nilagyan ng steel crucible ng welded o cast construction.

Ang mga high-frequency induction furnace ay ginagamit para sa pagtunaw ng mga haluang metal sa mga base ng nickel at tanso, pati na rin ang mga bakal at ilang iba pang mga haluang metal. Kapasidad ng hurno - mula sampu-sampung kilo hanggang 1-3 tonelada ng likidong metal. Ang pinagmumulan ng kapangyarihan ay mga thyristor current converter.

Ang mga pangunahing katangian ng induction channel furnace IAT-1

Talahanayan 5

6.2. Pag-unlad ng teknolohiya para sa pagkuha ng haluang metal AK12M2

Ang pagtunaw ng karamihan sa mga aluminyo na haluang metal ay hindi mahirap. Ang mga sangkap na pinaghalo, maliban sa magnesiyo, sink at kung minsan ay tanso, ay ipinakilala sa anyo ng mga master alloy. Ang ligature A1-Si ay ipinakilala sa matunaw sa 700-740 °C; ang zinc ay na-load bago magnesiyo, na karaniwang ipinakilala bago ang metal ay pinatuyo. Ang pag-load ng mga materyales sa pagsingil ay nasa sumusunod na pagkakasunud-sunod; aluminum ingot, bulky waste, remelting, master alloys o purong metal. Ang maximum na pinahihintulutang overheating para sa mga cast alloy ay 800-830 °C. Kapag natunaw sa hangin, ang aluminyo ay nag-oxidize. Ang pangunahing oxidizing agent ay oxygen at water vapor. Ang moisture content sa hangin sa taglamig ay 2-4.5 g/m 3, sa tag-araw 18.5-23 g/m 3; Ang mga produkto ng pagkasunog ng mga likido o gas na panggatong ay maaaring maglaman ng mula 35 hanggang 70 g/m 3 ng singaw ng tubig. Depende sa temperatura at presyon ng oxygen at singaw ng tubig, pati na rin sa kinetic na mga kondisyon ng pakikipag-ugnayan, ang aluminum oxide (A1 2 O 3) at mga suboxide (A1 2 O at A1O) ay nabuo sa panahon ng oksihenasyon. Ang posibilidad ng pagbuo ng mga suboxide ay nagdaragdag sa pagtaas ng temperatura at pagbaba sa bahagyang presyon ng oxygen sa pagtunaw. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagtunaw, ang thermodynamically stable na phase ay solid aluminum oxide - A1 2 O 3, na hindi natutunaw sa aluminyo at hindi bumubuo ng mga low-melting compound kasama nito. Kapag pinainit sa 1200 ° C - ang A1 2 O 3 ay nagre-recrystallize sa a-Al2O3. Habang nangyayari ang oksihenasyon sa ibabaw ng solid at likidong aluminyo, nabubuo ang isang siksik, matibay na oxide film na 0.1–0.3 µm ang kapal. Kapag naabot ang kapal na ito, halos huminto ang oksihenasyon, dahil ang bilis ng pagsasabog ng oxygen sa pamamagitan ng pelikula ay bumagal nang husto. Ang rate ng oksihenasyon ay malakas na tumataas sa isang pagtaas sa temperatura ng matunaw.

Ang mga haluang metal na may magnesium ay bumubuo ng isang oxide film ng variable na komposisyon. Sa mababang nilalaman ng magnesiyo (hanggang sa 0.005%), ang oxide film ay may istraktura -A1 2 O 3 at isang solidong solusyon ng MgO sa -A1 2 0 3; sa isang nilalaman ng 0.01-1% Mg, ang oxide film ay binubuo ng spinel (MgO-A1 2 O) ng variable na komposisyon at magnesium oxide; na may nilalaman na higit sa 1.0% Mg, ang pelikula ay halos ganap na binubuo ng magnesium oxide. Binabawasan ng Beryllium at lanthanum (hanggang 0.01%) ang rate ng oksihenasyon ng mga haluang ito sa antas ng rate ng oksihenasyon ng aluminyo. Ang kanilang proteksiyon na epekto ay dahil sa compaction ng oxide film ng mga haluang metal dahil sa pagpuno ng mga pores na nabuo dito.

Ang paghahalo ng matunaw sa panahon ng proseso ng pagtunaw ay sinamahan ng isang paglabag sa integridad ng oxide film at paghahalo ng mga fragment nito sa matunaw. Ang pagpapayaman ng mga natutunaw na may mga pagsasama ng oksido ay nangyayari rin bilang resulta ng mga reaksyon ng palitan sa lining ng mga natutunaw na aparato. Ang pinakamahalagang impluwensya sa antas ng kontaminasyon ng mga natutunaw na may mga pelikula ay ibinibigay ng oksihenasyon sa ibabaw ng paunang pangunahin at pangalawang mga materyales sa pagsingil. Ang negatibong papel na ginagampanan ng salik na ito ay tumataas habang bumababa ang pagiging compactness at tumataas ang partikular na ibabaw na lugar ng materyal.

Paglalarawan ng trabaho

Ang aluminyo ay may isang cubic face-centered crystal lattice at hindi sumasailalim sa allotropic transformations. Ito ay may mababang density (2.7 g/cm3), mababang melting point (660°C), mataas na tensile elongation (hanggang 60%), magandang electrical conductivity, at mataas na partikular na lakas. Ang aluminyo ay may malaking volumetric shrinkage ng crystallization (6.5%) at isang malaking linear shrinkage (1.7%); madali itong na-oxidized sa pagbuo ng isang siksik na protective oxide film ng Al2O3. Ang aluminyo ay malawakang ginagamit sa electrical engineering, aviation, food industry, automotive industry, at construction.

1. Pangkalahatang katangian at paggamit ng haluang metal………………….3
2. Pisikal, pandayan, mekanikal at iba pang katangian ng haluang metal.........6
3. Pagkalkula ng teoretikal na density ng haluang metal…………………………………………7
4. Mga katangian ng singil at mga pantulong na materyales para sa pagkuha ng isang haluang metal. Pagkalkula ng singil……………………………………………………………… 9
5. Pagkalkula ng dami ng init na kinakailangan para sa pagpainit, pagtunaw at sobrang pag-init ng 1 tonelada ng haluang metal sa temperatura ng paghahagis…………………………………………11
6. Pagpili ng yunit ng pagtunaw at pagbuo ng teknolohiya sa paghahanda ng haluang metal……………………………………………………………………………………..13
6.1. Ang pagpili ng unit ng natutunaw at ang mga katangian nito………………….13
6.2. Pag-unlad ng teknolohiya para sa pagkuha ng haluang metal AK12M………………….16
Listahan ng ginamit na literatura……………………………………………………19

Ang aluminyo-silicon na haluang metal AK12 (lumang tatak - AL2), na may kaugnayan sa mga silumin, ay may mahusay na paglaban sa kaagnasan, pati na rin ang isang mas mataas na antas ng paghahagis at mekanikal na mga katangian. Dahil sa mga kakaibang teknolohikal na parameter, matagumpay itong nakikipagkumpitensya sa mga ferrous na metal, na unti-unting pinapalitan ang kanilang tradisyonal na mga lugar ng industriya: automotive at textile engineering.

Komposisyong kemikal.

Ang AK12 ay isang cast alloy, na, ayon sa kasalukuyang mga pamantayan ng GOST 1583-93, ay naglalaman ng hanggang 90% na aluminyo na haluang metal na may silikon. Dagdag pa, naglalaman ito ng maliliit na karagdagan ng mangganeso, titan, nikel at iba pang mga elemento.

Tandaan: Al - base; ang porsyento ng Al ay ibinibigay bilang isang approximation.

Ang ganitong mataas na porsyento ng silikon - 10-13%, na nilalaman sa haluang metal ng AK12, ay nagbibigay ng mahusay na pagkalikido at mga katangian ng paghahagis, na nagpapahintulot sa iyo na babaan ang temperatura ng paghahagis at pahabain ang buhay ng paghahagis. Ang mga maliliit na pagdaragdag ng iba't ibang mga metal na ipinakilala sa komposisyon ng haluang metal ng AK1 ay makabuluhang nagpapataas ng pagganap nito.

Sa partikular, ang mangganeso ay hindi lamang nagpapataas ng thermal strength, ngunit pinipigilan din ang mga bahagi ng cast na dumikit sa mga dingding ng mga hulma, at nagbubuklod din ng mga impurities ng bakal at binabawasan ang nakakapinsalang epekto nito sa kalidad ng materyal. Ang mga pagdaragdag ng titanium, na humahantong sa pagpipino ng butil, ay mayroon ding positibong epekto sa castability at machinability ng haluang metal.

Mga katangian ng silumin AK12.

Ang tatak ng Silumin na AK12 ay may mababang density, dahil naglalaman ito ng magaan na silikon - ang density ay 2.66 g / cm3. Mayroon itong mahahalagang katangian na mahirap makuha mula sa mas matibay na aluminyo na haluang metal:

mataas na pagkalikido;
mababang linear shrinkage;
mahusay na weldability.

Ang Alloy AK12 ay nagbibigay ng mababang pag-urong sa panahon ng paghahagis, halos hindi bumubuo ng mga bitak. Kasabay nito, ang mga casting, dahil sa maliit na agwat ng pagkikristal nito (malapit sa zero), ay may maliit na porosity. Ngunit dahil sa pagkahilig ng aluminyo-silikon na haluang metal sa saturation ng gas, ang mga produkto ay maaaring maglaman ng puro gas shell - saradong bukas o mga cavity na may magaspang na ibabaw. Ito ay dahil sa kanila na ang malaking paghihirap ay lumitaw sa paggawa ng napakalaking at kumplikadong hugis na mga blangko mula sa AK12.

Ang paglaban sa kaagnasan ay ang pangalawa pagkatapos ng mga katangian ng paghahagis, ngunit hindi gaanong mahalagang parameter ng haluang metal ng AK12. Sa pangkalahatan, mayroon itong isang average na antas ng anti-corrosion, kaya maaari itong magamit sa industriya nang walang proteksiyon na patong o may isang layer ng pintura na inilapat sa ibabaw nito. Ang rate ng kaagnasan ng AK12 silumin sa dagat at mahalumigmig na hangin ay higit na nakasalalay sa komposisyon nito.

Ang Alloy AK12 ay mahusay na hinangin ng anumang uri ng welding, parehong argon at spot, na nagbibigay ng medyo malakas na weld.

pagbabago ng haluang metal.

Sa kasamaang palad, ang thermal hardening ng AK12 alloy ay hindi humahantong sa pagtaas ng mga katangian ng lakas nito. Kaugnay nito, ang mga mekanikal na katangian nito ay binago ng mga espesyal na additives. Upang gawin ito, ang aluminyo-silicon na haluang metal ay natunaw sa isang likidong estado at ginagamot sa mga alkali na metal (sodium, lithium, potassium) o ang kanilang mga asing-gamot. Ang isang maliit na modifier ay kinakailangan, literal na daan-daang porsyento, upang ito ay nagbubuklod sa mga particle ng silikon sa solusyon at nagpapabagal sa kanilang paglaki. Bilang isang resulta, ang lakas at kalagkit ng haluang metal ng AK12, pati na rin ang mga katangian ng paghahagis nito, ay makabuluhang nadagdagan.

Kamakailan, aktibong ginagamit ng industriya ang AK12 na aluminyo-silicon na haluang metal na binago ng mga strontium compound, na may halos parehong epekto sa haluang metal gaya ng mga alkali metal salt. Ang mga ito ay ipinakilala sa anyo ng isang aluminum-based na master alloy, at, hindi tulad ng sodium, ang strontium ay hindi madaling kapitan ng basura at hindi pinapataas ang gas-shrinkage at shrinkage porosity ng materyal. Ang mga casting na nakuha sa tulong nito ay nagpapanatili ng kanilang mga binagong katangian kahit na pagkatapos ng muling pagtunaw.

Application ng casting alloy AK12.

Ang aluminyo-silicon na haluang metal na AK12 ay hindi maganda ang pagputol at pag-rollable, ngunit ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng pagkalikido. Dahil dito, ito ay lubos na hinihiling sa paggawa ng mga bahagi ng cast na may kakayahang gumana sa temperatura hanggang sa 200 degrees. Upang makuha ang mga ito, ang iba't ibang mga paraan ng paghahagis ay ginagamit: sa ilalim ng presyon, sa buhangin at sa mga metal na hulma. Sa hinaharap, ang mga bahagi para sa mga gamit sa sambahayan, pagmimina at metalurhiko, paggawa ng sasakyang panghimpapawid, mga industriya ng paggawa ng makina ay ginawa mula sa mga casting:

mga crankcase;
piston;
mga bloke ng silindro;
mga gilingan ng karne;
mga palitan ng init;
pump housings;
mga accessory ng pipeline;
mga adaptor, atbp.

Ang Silumin AK12, na may letrang "P" sa pagmamarka at naglalaman ng minimal na proporsyon ng lead, zinc, beryllium at arsenic, ay maaaring gamitin sa paggawa ng mga metal na kagamitan. Halimbawa, ang mga malakas at magaan na kaldero, kawali, duckling, baking dish at iba pang produktong pagkain ay nakukuha mula dito.

Bilang karagdagan, ang haluang metal ng AK12 ay aktibong ginagamit sa alahas. Ito ay mahusay na hinangin, na mahalaga kapag nag-assemble ng alahas, at pinakintab din at giniling dahil sa mababang porosity nito, na bumubuo ng isang makintab at kahit na ibabaw na walang mga bahid. Kung kinakailangan, ang alahas ay anodized, pinipinta ang layer ng oxide na nabuo sa kanilang ibabaw sa iba't ibang kulay. Sa mababang temperatura, ang transparent na pelikula ng mga oxide ay nakakakuha ng isang gintong kulay (sa ilalim ng kulay ng natural na ginto).

Nag-aalok kami ng mga sumusunod na grado ng aluminum-silicon alloy AK12 sa mga ingot at casting:

AK12h;
AK12pch;
AK12h;

Ang paghahatid ng materyal ay isinasagawa sa anumang rehiyon ng Russia bilang pagsunod sa mga tuntunin at tuntunin ng transportasyon.

May silikon at isang maliit na proporsyon ng magnesiyo, pati na rin ang iba pang mga impurities. Ang mga silumin ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang pag-urong ng paghahagis, higpit, paglaban sa kaagnasan at mataas na tigas kumpara sa iba pang mga haluang metal na nakabase sa Al. Gayunpaman, hindi lahat ng mga silumin ay nagpapakita ng kanilang mga katangian sa parehong paraan at kumikilos nang iba sa ilalim ng mga kondisyon ng tumaas na pagkarga, sa tubig ng dagat at sa mataas na temperatura.

Maaari kang bumili mula sa amin:

Ingots AK12pch (mataas na kadalisayan).

Kemikal na komposisyon at mekanikal na katangian ng AK12

Dahil ang AK12 ay isang cast aluminum alloy, ang komposisyon ng kemikal at iba pang mahalagang impormasyon tungkol dito ay nakalagay sa GOST 1583-93.

Casting at teknolohikal na mga katangian

Ang mga billet mula sa AK12 sa isang bilang ng iba pang mga billet na gawa sa aluminyo ay nakikilala sa pamamagitan ng mababang pag-urong ng paghahagis sa isang porsyento na 0.8%, mataas na pagkalikido sa estado ng likido at mababang density. Bilang karagdagan, sa panahon ng paghahagis, ang materyal na ito ay hindi pumutok. Gayunpaman, ang panandaliang lakas ng silumin na ito ay mas mababa, kaya ang saklaw ng aplikasyon nito ay limitado sa mga bahagi na gumagana sa ilalim ng isang maliit na pagkarga.

Ang mga casting mula sa AK12 ay nakuha na may kaunting pag-urong ng paghahagis, mayroon silang magandang density at mataas na higpit. Ang lakas ng mga bahagi ay hindi gaanong nagbabago pababa kapag naghahagis ng mga produktong may makapal na pader. Ang paglaban sa kaagnasan sa normal na tubig at kapaligiran ay mabuti. Weldability AK12 - nang walang mga paghihigpit sa pamamagitan ng argon-arc o spot welding, na may sapat na mga kwalipikasyon ng welder. Ilalarawan namin ang aplikasyon ng materyal na ito nang mas detalyado sa ibaba.

Mga tampok sa pagpapatakbo ng AK12

Dapat pansinin na ang mga bahagi na gawa sa haluang metal na ito ay hindi idinisenyo upang gumana sa tubig ng dagat. Ang dahilan nito ay ang mataas na nilalaman ng tanso sa komposisyon nito. Ang nilalaman ng Cu sa AK12 ay halos 0.6%, at para sa paggamit sa tubig ng dagat, ang mga aluminyo na haluang metal lamang na may nilalamang tanso sa ibaba 0.3% ang ginagamit. Samakatuwid, hindi inirerekomenda ang AK12 para sa mga layuning ito.

Tulad ng para sa temperatura ng rehimen ng pagpapatakbo, maraming mga silumin ang nagpapanday at mga haluang metal na lumalaban sa init, ngunit ang AK12 ay sumasakop sa isang espesyal na angkop na lugar sa iba pang mga silumin. Maaari rin itong gamitin para sa pag-forging, ngunit ang mga bahaging gawa rito ay hindi maaaring gamitin sa temperaturang higit sa 200 °C. Higit pa sa temperatura na ito, ang haluang metal ay magsisimulang mawalan ng resistensya at lakas ng kaagnasan. Ang mga pagbabagong ito ay hindi maibabalik.

Mga produkto mula sa AK12 silumin

Sa view ng magandang pagkalikido, impermeability, corrosion resistance, ang materyal na ito ay inirerekomenda para sa paghahagis ng mga bahagi ng makinarya, kagamitan, mga device na may kumplikadong hugis. Gayunpaman, ang brittleness ng haluang ito ay hindi pinapayagan na gamitin ito para sa paghahagis ng mga kritikal na bahagi na gumagana sa ilalim ng pagkarga.

Ang AK12 ay ginagamit para sa paghahagis ng mga bahagi sa isang malamig na amag, mga hulma ng buhangin, sa ilalim ng presyon, ayon sa mga modelo, sa mga hulma sa anyo ng mga shell. Ang mga pump housing, mga bahagi ng makina, kagamitan at mga gamit sa bahay ay ginawa mula dito. Sa iba pang mga bagay, ang mga produktong pagkain ay ginawa din mula sa silumin ng tatak na ito ng mataas na kadalisayan, ngunit may espesyal na pahintulot lamang: mga kaldero, kaldero, atbp. Posible rin itong gamitin sa negosyo ng armas.

Ang aluminyo haluang metal AK12 ay kabilang sa kategorya ng mga silumin. Naglalaman ito ng 10-13% silikon at isang maliit na halaga ng iba pang mga impurities. Ang haluang metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang pag-urong ng paghahagis, mahusay na higpit at tigas kumpara sa iba pang mga aluminyo na haluang metal, at mahusay na paglaban sa kaagnasan. Sa panahon ng paghahagis, ang haluang metal ay hindi pumutok, ngunit dahil sa medyo mababang lakas ng ani, ginagamit ito upang gumawa ng mga bahagi na nagpapatakbo sa ilalim ng isang maliit na halaga ng stress.

Ang paggawa ng mga blangko at bahagi ay isinasagawa gamit ang paghahagis (sa lupa, malamig na amag, sa ilalim ng presyon, mga hulma sa anyo ng mga shell). Ang iba't ibang bahagi ng mga makina, kagamitan sa sambahayan, pump housing, elemento ng mga baril ay ginawa mula sa haluang metal. Mula sa isang haluang metal ng isang mataas na antas ng kadalisayan, pinapayagan na gumawa ng mga produktong pagkain (kung mayroong naaangkop na permit).

Form ng paglabas: ingot 8-14 kg.
Pag-iimpake: isang pakete na tumitimbang ng 300-1000 kg
Pamantayan: GOST 1583-93
Pagmamarka: ang bawat ingot ay may indelible imprint ng melt number, ang sumusunod na impormasyon ay naka-ink sa mga ingots ng tuktok na row ng pack: alloy grade, melt number, number of ingots at net weight ng package, hindi kasama ang bigat ng pakete.
Mga Dokumento: Sa pagpapadala, ang sertipiko ng tagagawa ng isang pinag-isang form ay ibinibigay na nagpapahiwatig ng Supplier, ang Tatanggap ng mga kalakal, ang kemikal na komposisyon ng mga produkto para sa bawat pakete, netong timbang, kabuuang timbang, pati na rin ang waybill sa T-1 anyo. Sa kahilingan ng Mamimili, ang posibilidad na mag-isyu ng mga karagdagang kinakailangang dokumento ay napag-usapan din.
Presyo sa kahilingan

Ang kemikal na komposisyon ng haluang metal AK12 ayon sa GOST 1583-93

Sinabi ni Al	Si	Mn	Ti	Fe	Cu	Zr	mg	Zn	mga dumi
pangunahing	10 - 13	hanggang 0.5	hanggang 0.1	0.7	hanggang 0.6	hanggang 0.1	hanggang 0.1	hanggang 0.3

Mga tuntunin ng pagbebenta at paghahatid ng aluminyo haluang metal AK12

Maaari kang bumili ng mga aluminum ingots mula sa AK12 alloy sa kabisera ng kumpanya na Pereplav. Dalubhasa kami sa paggawa ng aluminum alloy at non-ferrous na pagbebenta ng metal, na nag-aalok sa mga customer ng makatwirang presyo at mataas na kalidad ng mga produkto. Ang huli ay palaging nakakatugon sa mga kinakailangan ng kasalukuyang mga pamantayan, na kinumpirma ng mga nauugnay na sertipiko.