Структура и свойства листовой заготовки из алюминиевых сплавов системы Al-Fe-Si-Mn при совмещенном методе литья и прокатки
Диссертация
Большинство отечественных и зарубежных предприятий выпускают тонколистовой прокат из слитковой заготовки. Производство фольги традиционным способом предусматривает обработку слитков, их нагрев и последующую горячую и холодную прокатки. Удовлетворение потребностей в алюминиевых полуфабрикатах для глубокой вытяжки с использованием технологии их получения из слитков не может быть в полной мере… Читать ещё >
Содержание
- 1. Состояние вопроса
- 1. 1. Производство фольговой заготовки на агрегатах бесслитковой прокатки
- 1. 1. 1. Агрегаты бесслитковой прокатки
- 1. 1. 2. Сравнительная характеристика получения заготовки из слитка и совмещенным методом на агрегатах БП
- 1. 1. 3. Технологические параметры совмещенного процесса литья и прокатки
- 1. 1. 4. Формирование полосы в зазоре валков-кристаллизаторов
- 1. 2. Алюминиевые сплавы системы А1-Ре-8ьМп для получения фольговой заготовки
- 1. 2. 1. Легирующие компоненты в алюминиевых сплавах
- 1. 3. Проблемы получения качественной фольговой заготовки
- 1. 3. 1. Влияние газовых включений на качество заготовки
- 1. 3. 2. Причины образования горячих трещин в отливаемой полосе
- 1. 3. 3. Причины образования холодных трещин в фольговой заготовке
- 1. 3. 4. Способы подготовки расплава к литью для получения качественной заготовки
- 1. 1. Производство фольговой заготовки на агрегатах бесслитковой прокатки
- 2. 1. Оборудование и материалы, использованные в работе
- 2. 2. Методика обработки статистических данных
- 2. 3. Методы экспериментальных исследований качества и структуры фольговой заготовки
- 2. 3. 1. Металлографическое исследование макро и микроструктуры отливаемых полос
- 2. 3. 2. Электронномикроскопическое исследование
- 2. 3. 3. Механические испытания заготовки и фольги
- 2. 3. 4. Исследование качества отливаемой заготовки
- 2. 3. 5. Методика изучение влияния температуры литья на структуру и свойства отливаемых алюминиевых полос
- 3. 1. Изучение влияния содержания железа на структуру и свойства заготовки
- 3. 2. Электронномикроскопическое исследование структуры сплавов и морфологии фаз
- 3. 3. Изучение влияния отношения железа и кремния в сплавах системы А1-Ре-8ьМп на структуру и механические свойства фольговой заготовки
- 3. 4. Изучение влияния легирующих компонентов на механические свойства алюминиевых полос. ф
- 3. 5. Исследование химической неоднородности заготовки
- 3. 6. Выводы по третьей главе
- 4. 1. Особенности подготовки алюминиевого расплава при совмещенном способе литья и прокатки
- 4. 2. Рафинирование вторичных алюминиевых сплавов в плавильных агрегатах
- 4. 3. Комплексная обработка и модифицирование алюминиевого расплава в специальных ёмкостях
- 4. 3. 1. Воздействие на алюминиевый расплав с применением вибрации
- 4. 3. 2. Фильтрация алюминиевых сплавов на агрегатах БП
- 4. 4. Модифицирование алюминиевых сплавов в условиях бесслитковой прокатки
- 4. 4. 1. Выбор модификатора для бесслитковой прокатки алюминиевых Ф полос
- 4. 4. 2. Анализ оптимальных условий модифицирования алюминиевых* сплавов системы А1-Ре-81-Мп на агрегатах БП
- 4. 4. 3. Влияние модифицирования на структуру изучаемых сплавов системы А1-Ре-81-Мп в условиях бесслитковой прокатки
- 4. 5. Выводы по четвертой главе
- 5. 1. Анализ анизотропии механических свойств алюминиевых полос
- 5. 2. Влияние технологических параметров на процесс формирования (¦ кристаллического строение полосы
- 5. 2. 1. Определение глубины лунки
- 5. 2. 2. Влияние температуры расплава на скорость литья
- 5. 2. 3. Изменение температурных полей на агрегате бесслитковой прокатки
- 5. 2. 4. Анализ результатов металлографического исследования при изменении температурных полей
- 5. 3. Анализ влияния технологических параметров на качество и свойства заготовки при помощи экспертных оценок
- 5. 3. 1. Методика создания обучающей выборки для диагностики качества отливок
- 5. 3. 2. Методика эксперимента. ц
- 5. 4. Выводы по пятой главе
Список литературы
- Черняк С.Н., Коваленко П. А., Симонов В. Н. Бесслитковая прокатка алюминиевой ленты. М.: Металлургия, 1976.136 с.
- Флеминге М. Процессы затвердевания / Пер. с англ.- Под ред. A.A. Жукова и Б. В. Рабиновича. М.: Мир, 1977. 424 с.
- Баландин Г. Ф. Основы теории формирования отливок. М.: Машиностроение, 1976. 4.1. 338 с.
- Чернов Д. К. Наука о металлах. В кн.: Труды Д. К. Чернова / Под редакцией Н. Г. Рубцова. M. JL: Металлургиздат, 1950. 564 с.
- Милицын К.Н., Ловчиков B.C., Суворов A.M. Плавка и литье цветных металлов и сплавов. М.: Металлургиздат, 1956. 662 с.
- Титов Н.Д., Степанов Ю. А. Технология литейного производства. М.: Машиностроение, 1985. 400 с.
- Рыжиков A.A. Теоретические основы литейного производства. Изд.2-е. Москва-Свердловск, Машгиз, 1961. 447 с.
- Плавка и литье алюминиевых сплавов: Справ, изд./ Альтман М. Б., Андреев А. Д., Балахонцев Г. А. и др. 2-е издание, перераб. и доп. М.: Металлургия, 1983. 352 с.
- Алюминиевые сплавы: Плавка и литье алюминиевых сплавов/ Альтман М. Б., Андреев А. Д., Белоусов H.H. и др.: Отв.ред. Добаткин В. И. М.: Металлургия, 1970. 416 с.
- Вейник А.И. Теория затвердевания отливки. М.: Машгиз. 1960. 433 с.
- Добаткин В.И. Непрерывное литье и литейные свойства сплавов. Оборонгиз, 1948. Ч.З. 154 с.
- Курдюмов. A.B., Пикунов М. В., Чурсин В. М. Литейное производство цветных и редких металлов. М: Металлургия, 1982. 352 с.
- Курдюмов A.B., Пискунов М. В., Бахтерев P.A. Плавка и затвердевание сплавов цветных металлов. М: Металлургия. 1968. 228 с.
- Курдюмов A.B., Инкин C.B., Чулков B.C., Шадрин Г. Г. Металлические примеси в алюминиевых сплавах. М: Металлургия, 1988. 142 с.
- Бочвар A.A. Свидерская З. А. / О разрушении отливок под действием усадочных напряжений в период кристаллизации в зависимости от состава / Изв. АН СССР, ОТН. 1947. № 3. С. 349−354.
- Рутес B.C., Аскольдов В. И., Евтеев Д. П. и др. Теория непрерывной разливки. М.: Металлургия, 1979. 335 с.
- Гуляев Б.Б. Современное состояние изучения процессов затвердевания металлов / Сб. Труды второго совещания по теории литейных процессов. М.: Машгиз, 1958. С. 5−32.
- Новиков A.B., Злотин Л. Б. Исследование процессов литья и обработки цветных металлов и сплавов. М: Металлургия, 1982. 88 с.
- Ливанов В.А. Металлургические основы непрерывного литья. Сб. Труды технологической конференции. М.: Оборонгиз, 1945. С. 5−7.
- Кац A.M., Шадек Е. Г. Теплофизические основы непрерывного литья слитков цветных металлов и сплавов. М: Металлургия, 1983. 207 с.
- Воздвиженский В.М., Грачев В. А., Спаский В. В. Литейные сплавы и технология плавки в машиностроении. М. Машиностроение, 1984. 423 с.
- Никитин В.И., Парамонов A.M., Попель П. С., Павлов В. А. Влияние получения лигатуры Al-Ti на дисперсность выделений TiAb / Сб. Физико-химические исследования металлургических процессов. Вып. 14. Свердловск. УПИ. 1986. С. 87−92.
- Добаткин В.И. Слитки алюминиевых сплавов. Свердловск: Металлургиздат, 1960. 175 с.
- Фриндляндер И.Н. Исследование влияния скорости затвердевания на структуру и свойства алюминиевых сплавов / Сб. Затвердевание металлов. М.: Машгиз, 1958. С. 175−298.
- Специальные способы литья. Справочник под. ред. В. А. Ефимова, М.: Машиностроение, 1991. 733 с.
- Степанов А.Н., Зильберг Ю. В., Неуструев A.A. Производства листа из расплава. М.: Металлургия, 1978.-167 с.
- Мондольфо Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов. Пер. с англ. Под ред. Ф. И. Квасова, Т. В. Строгонова, И. Н. Фридляндера. М.: Металлургия. 1979. 639 с.
- Колачев Б.А., Елагин В. И., Ливанов В. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. 3-е изд. М.: МИСИС, 2001. 416 с.
- Шевелев В.В., Яковлев С. П. Анизотропия листовых материалов и её влияние на вытяжку. Машиностроение. 1972.136 с.
- Никитин К.В. Наследственное влияние мелкокристаллических модификаторов на свойства алюминиевых сплавов // Литейное производство. 2002. № 10.С.16−18.
- Напалков В.И., Махов C.B. Легирование и модифицирование алюминия и магния. М.: МИСИС, 2002. 376 с.
- Напалков В.И., Бондарев Г. И., Тарарышкин В. И. и др. Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплавов. М.: Металлургия, 1983, 160 с.
- Алюминиевые сплавы. Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. Справ, изд. М., Металлургия, 1984,408 с.
- Курдюмов A.B., Инкин C.B., Чулков В. С., Графас Н. И. Флюсовая обработка и фильтрование алюминиевых расплавов. М., Металлургия, 1980,267 с.
- Фридляндер.И. Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы. М.: Металлургия. 1979. 208 с.
- Алюминиевые сплавы. Металловедение алюминия и его сплавов: справочник под ред. И. Н. Фридляндера. М.: Металлургия, 1971. 352 с.
- U.Houbner, E. Lossak, В. Princ. Aktuelle Problem des Sdranggiebens. Deitsche fur Metallkunde. 1981. № 3. s. 149−160.
- Light Metal Age. 1989. V.47. № 7/8. p. 6−10.
- Light Metal Age. 1996. V54. № 11/12. p .8−19.
- M.Yun. Slokyer, J. D Hunt. Twin roll casting of aluminium alloys// Materials Science and Engineering. A 280, 2000. p. 116−123.
- T.Haga. Semi-Solid casting of aluminium alloy strip by melt drag twin roll caster // Materials Processing Technology. 111. 2001 p.64−68.
- T.Haga, R Takahashi, M. Kawa, H.Watari. A vertical-type twin roll caster for aluminium alloy strips// Materials Processing Technology 140. 2003. p. 610 615.
- T.Haga, S.Suzuki. Study on high- speed twin roll caster for aluminium alloys // Materials Processing Technology. 143/144. 2003. p. 895−900.
- Haga Т., Suzuki S. Melt ejection twin roll caster for the strip casting of aluminium alloy // Materials Processing Tecnology 137 (2003). -p.92−95.
- Phillips H.W.L. Annotated Equilimbrium Piagrams of Some Aluminium Alloy Systems, 1959, № 125. p .565.
- Phregmen G.S. Inst. Metals, 1950, v.77, p.489
- Pratt J.N., Raynor G.V.J. Inst. Metals, 1951, v.79
- Miki et. Al. Y. Yapan Inst. Light Metals., 1975, 25,№ 1, p.1−9.
- Семецкий Я.П. ЖФХ. 1946, 20, c.5971
- Armand M. Compt rend., 1952, v.235, p. l506.
- ГОСТ 7727–81 «Сплавы алюминиевые. Методы спектрального анализа».
- МК 64−31−75 «Выявление макроструктуры деформируемых алюминиевых сплавов»
- ГОСТ 27 637–88 «Контроль микроструктуры металлографическим методом».
- ГОСТ 1583–93 «Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия».
- ГОСТ 21 132.0−75 «Алюминий и сплавы алюминиевые. Метод определения содержания водорода в жидком металле».
- ГОСТ 1497–84 «Металлы. Методы испытания на растяжение».
- ASTM В557М-94 «Методы исследования на растяжение кованной и литейной продукции из алюминиевых и магниевых сплавов».
- ГОСТ 17 653.2−75 «Определение величины зерна методом подсчета зерен» / под ред. В. В. Чекменева. М.: Издательство стандартов, 1976.135 с.
- Галацкая И.К. Металлография металлургических дефектов в прессовых полуфабрикатах из алюминиевых сплавов. Куйбышевское книжное издательство, 1973. 156 с.
- Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых из сплавов: Справ, изд. Арчакова З. Н., Балахонцев Г. А., Басов И. Г. и др. 2-е изд., перераб. и доп. М. Металлургия, 1984. 408 с.
- Мальцев М.В. Модифицирование структуры металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1964. 214 с
- Гаврилин И.В. Плавление и кристаллизация металлов и сплавов. Владимир: Владимир, гос. ун-т., 2000. 260 с.
- Гаврилин И.В. Что дают исследования строения жидких сплавов для практики литья // Литейное производство. 1988. № 9. С. 3−4.
- Ухов В.Ф., Ватолин H.A., Гальчинский Б. Р. Межчастичное взаимодействие в жидких металлах. М.: Наука, 1974. 192 с.
- Уббелоде А.Р. Расплавленное состояние вещества / Пер. с англ. М.: Металлургия, 1982. 376 с.
- Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкости. JL: Наука, 1976. 592 с.
- Вилсон Д.Р. Структура жидких металлов и сплавов / Пер. с англ. М.: Металлургия, 1972. 247 с.
- Архаров В.И. Исследование по диффузии и внутренней адсорбции в металлах и сплавах / Труды института физики металлов. У ФАН СССР. 1955. Вып. 16. С. 7.
- Ермолаев К.Н., Вертман A.A., Самарин A.M. О механизме модифицирования металлов / Свойства расплавленных металлов. М.: Наука, 1974. С. 70−74.
- Столофф Н.С. Влияние легирования на характеристики разрушения // Разрушение металлов. / Пер. с англ.- под ред. M.JI. Бернштейна. М.: Металлургия, 1976. Том 6. С. 11−85.
- Чалмерс Б. Теория затвердевания. М.: Металлургия, 1968. 248 с.
- Баландин Г. Ф. Формирование кристаллического строения отливок. М.: Машиностроение, 1973. 297 с.
- Рыжиков A.A. Теоретические основы литейного производства. М.: Машгиз, 1971.322 с.
- Воздвиженский В.М. Прогноз двойных диаграмм состояния. М.: Металлургия, 1975. 260 с.
- Салтыков Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1976. 271 с.
- Милн-Томсон JIM. Теоретическая гидродинамика. М.: Мир, 1964. 655 с.
- Худокомов Д.М., Галушко А. Н., Леках С. Н. Влияние модифицирования на форму включений железесодержащей фазы в алюминиевых сплавов // Литейное производство № 5, 1975. С. 18−20.
- Шуранков С.Е., Трибушевский В. Л., Неменюк Б. М., Леках С. Н. Рафинирование вторичных алюминиевых сплавов // Литейное производство № 5, 2001. С. 12−14.
- Найдек В. Л., Наривский A.B., Ганжа Н. С. Новые технологии рафинирования алюминиевых расплавов // Литейное производство.№ 9, 2003. С.8−10.
- Балахонцев Г. А., Бондарев Б. И., Макалов Г. С., Напалков В. И., Чулков B.C. Особенности рафинирования алюминиевых сплавов от водорода и неметаллических включений // Технология легких сплавов.№ 11, ВИАМ, 1981. С.19−21.
- Шустеров C.B., Шеметев Г. Ф. Разработка методов комплексного рафинирования и модифицирования алюминиевых сплавов // Литейное производство № 6, 2001. С.15−16.
- Шаров М.В., Пименов Ю. П. /В кн : Свойства расплавленных металлов .М.: Наука, 1974. С.106−109.
- Альтман М.Б., Глотов Е. Б., Засыпкин В. А. и др. Вакуумирование алюминиевых сплавов.М.: Металлургия. 1977. 240 с.
- Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена.изд. 4-е, дополненное. Наука. Сибирск. Отд. Новосибирск. 1970. 658 с.
- Шипилов B.C., Габидуллин P.M., Ливанов В. А. Легирование и обработка легких сплавов. М.- Наука, 1981. 129с.
- Кручер Г. Н. Современные агрегаты для горячей и бесслитковой прокатки алюминия // Цветные металлы. № 1. 1992. С. 53−55.
- Кисунько В.З., Новохацкий И. А. Влияние структурных превращений в алюминиевых сплавах на их свойства // Литейное производство. 1986, № 11.С.10−12.
- Шевелев В.В., Яковлев С. П. Анизотропия листовых материалов и ее влияние навытяжку. М.: Машиностроение, 1975. 135 с.
- Арышенский Ю. М., Гречников Ф. В. Теория и расчеты пластического формоизменения анизотропных материалов. М.: Металлургия, 1990. 304 с.
- Баранов Е.М., Ри Хосен. Зависимость механических свойств алюминиевых сплавов от термоскоростной обработки жидкой фазы // Литейное производство. 1986. № 11.С. 8−9.
- Шустеров C.B., Шеметев Г. Ф. Разработка методов комплексного рафинирования и модифицирования алюминиевых сплавов // Литейное производство. 2001.№ 6. С. 15−17.
- Шуранков С.Е., Трибушевский В. Л., Неменюк Б. Н., Леках С. Н. Рафинирование вторичных алюминиевых сплавов // Литейное производство. 2001. № 9.С. 12−13.
- Чижиков В.В., Борисов В. Т., Иванов Р. А. Измерение температурных полей в отливках // Цветные металлы. 1976, № 3, С.75−77.
- Локшин М.З., Макаров Г. С. ЕТ-2000: Проблемы производства качественной заготовки из алюминиевых сплавов для прессования // Цветные металлы. 2001. № 4. С.23−25.
- Баранов М.В., Бажин В. Ю. Производство упаковки для пищевой промышленности из алюминиевых сплавов / Прогрессивные технологии развития: Сборник научных статей по материалам НПК 17−18 декабря 2004 года. Тамбов: ПБОЮЛ Бирюкова М. А., 2004. С. 218.
- Баранов М.В., Бажин В. Ю. Литниковые системы для бесслитковой прокатки алюминиевых полос // Литейщик России. 2005. № 1. С. 31−34.
- Баранов М.В., Бажин В. Ю. Технические и технологические разработки для литья алюминиевых полос, совмещенного с прокаткой. // Литейщик России. 2005. № 1 С. 37−39.
- Баранов М.В., Бажин В. Ю. Изучение влияния содержания водорода на свойства алюминиевых полос, отлитых совмещенным методом литья и прокатки // Процессы литья. 2005. № 1. С. 35−38.
- Баранов М.В., Бажин В. Ю., Мысик Р. К., Волкова A.B. Комплексная обработка алюминиевого расплава для получения фольговой заготовки совмещенным методом литья и прокатки / Труды 7-го съезда литейщиков России, г. Новосибирск 23−27 мая. 2005. С. 283−289.
- Баранов М.В., Мысик Р. К., Бажин В. Ю. Модифицирование алюминиевых сплавов AI-Ti5-Bl для получения заготовки на агрегатах бесслитковой прокатки / Труды 7-го съезда литейщиков России, г. Новосибирск 23−27 мая. 2005. С. 248−251.
- Баранов М.В., Бажин В. Ю. Технология получения фольговой заготовки из алюминиевого сплава 8006 совмещенным способом литья и прокатки / Труды 7-го съезда литейщиков России, г. Новосибирск 23−27 мая. 2005. С.311−315.
- Баранов М.В., Бажин В. Ю., Мысик Р. К. Изучение влияние содержания железа в алюминиевых сплавах на структуру и механические свойства фольги при совмещенном методе литья и прокатки // Процессы литья. 2005. № 2. С. 45−48.
- Баранов М.В., Бажин В. Ю., Мысик Р. К. Причины образования поверхностных дефектов фольговой заготовки из алюминиевых сплавов на агрегатах бесслитковой прокатки // Литейщик России. 2005. № 9. С. 43−46.
- Бажин В.Ю., Хазан Г. Л., Бабенко А. Г., Волкова A.B. Использование экспертных оценок для диагностики дефектности бесслитковой фольговой заготовки // Литейщик России. 2005. № 9. С. 37−40.
- Бажин В.Ю., Баранов М. В. Формирование алюминиевой полосы при бесслитковой прокатке // Расплавы. 2005. № 4. С. 33−41.
- Баранов М.В., Бажин В. Ю., Мысик Р. К. Алюминиевые сплавы для получения фольги /Сборник трудов НТК «Литейные процессы» № 5. Магнитогорск. 2005. С. 33−35.
- Злотин Л.Б., Лейбов Ю. М. Структурные свойства алюминиевой фольги из заготовки полученной бесслитковой прокаткой // Цветные металлы. 1982. № 4. С.77−79 .
- Сильникова Е.Ф. Зависимость механических свойств полос алюминия от режима бесслитковой прокатки // Цветные металлы. 1983. № 8.С.79−81.
- Волков О. А, О теплообмене полунепрерывного слитка с кристаллизатором // Цветные металлы. 1983. № 3. с.63−67.
- Кувалдина Р.И. Дефекты заготовки, приводящие к обрывам при прокатке алюминиевой фольги // Цветные металлы. 1989. № 8. с.89−91.
- Расчет параметров периодической прокатки с учетом реальной упругости рабочей клети // Цветные металлы. 1989. № 2. С.87−90.
- Кузнецов А.Н. Технология непрерывного литья слитков из алюминия в низкий кристаллизатор с тепловой насадкой // Цветные металлы. 1990. № 11. с.85−88.
- Емелкин Л.Б., Земцов А. И., Повышение эффективности переработки отходов алюминиевой фольги // Цветные металлы. 1991. № 11. С.52−56.
- Афонькин М.Г., Чижиков В. В. Особенности формирования макроструктуры заготовки при бесслитковой прокатке и механические свойства получаемой ленты // Цветные металлы. 1976. № 4. с.61−64.
- Борисов В.Г., Иванов P.A., Зонтов С. Г. Определение опережения при литье в валковый кристаллизатор // Цветные металлы. 1976. № 11. С.53−56.
- Агеева Г. Н., Золотаревский B.C. Исследование структуры алюминиевых полос бесслитковой прокатки и лент из них // Цветные металлы. 1977. № 1. С.36−38.
- Афонькин М.Г., Богоявленский К. Н. Влияние параметров бесслитковой прокатки на анизотропию свойств // Цветные металлы. 1977. № 6. сС 62−64.
- Бредихин В.Н., Изюмский Ф. П. Исследование влияния технологических параметров непрерывного литья на качество заготовок // Цветные металлы.1976. № 12.с. 48−50.
- Сметанин А.Н., Гергерт А. П., Саркисов С. С. Освоение и развитие производства упаковочных материалов // Цветные металлы. 1999. № 1. С.56−58.
- Шур И. А. Перспективы развития бесслитковой прокатки алюминиевых сплавов // Технология легких сплавов. № 5−6. 2001.С.38−41.
- Бутковский А.Т. Методы управления системами с распределенными параметрами. М., Наука 1975,. 586 с.
- Налимов В.В., Чернова Н. А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. 340 с.
- Балансовые плавки на печах ОП-3,4
- Измерения температур на агрегате БПЛ-33. Химический состав4. Скорость литья5. Давление металла на валки