Формирование структуры и свойств магниевых сплавов с применением МГД-обработки в предкристаллизационный период
Диссертация
Установлено, что МГД-обработка металлического расплава оказывает многогранное воздействие на твердые включения — силовое, динамическое, электрохимическое, адсорбционное и пр. В результате чего облегчается смачивание твердых поверхностей и происходит активация микроскопических частиц, которые вовлекаются в процесс кристаллизации расплава в качестве подложек Получена оценка силового воздействия… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ СЛИТКА. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
- 1. 1. Методы воздействия на кристаллизующийся расплав
- 1. 1. 1. Тепловые методы воздействия на структуру слитка
- 1. 1. 2. Физико-химические методы управления структурой слитка
- 1. 1. 2. 1. Современные представления о процессах модифицирования структуры слитка
- 1. 1. 2. 2. Практические способы модифицирования магния и сплавов. Лигатуры
- 1. 1. Методы воздействия на кристаллизующийся расплав
- 1. 2. Физические методы формирования структуры слитка
- 1. 2. 1. Общая характеристика физических методов воздействия
- 1. 2. 2. Вибрационная и ультразвуковая обработка
- 1. 2. 3. Электромагнитные методы
- 1. 2. 3. 1. Электромагнитное перемешивание металла
- 1. 2. 3. 2. Обработка жидкого расплава постоянным электрическим током
- 1. 2. 3. 3. Другие физические воздействия. Новые процессы и технологии
- 2. 1. Материалы
- 2. 2. Оборудование и методики проведения экспериментов
- 3. 1. Жидкий металл как коллоидно-дисперсная система
- 3. 2. Физико-химические основы смачивания твердых включений жидкими металлами и их связь с процессами кристаллизации на твердой подложке
- 3. 3. Воздействие магнитного поля на жидкий металл в предкристаллизационный период
- 3. 3. 1. Силовое воздействие магнитного поля на твердые включения
- 3. 3. 2. Электрокапилярные явления (неравновесные электроповерхностные явления)
- 3. 3. 3. Поляризация и намагниченность частиц
- 3. 4. Выводы
- 4. 1. Постоянное магнитное поле
- 4. 1. 1. Модифицирование магниево-циркониевой лигатуры в постоянном магнитном поле
- 4. 1. 2. Усвояемость циркония из лигатуры, обработанной в постоянном магнитном поле
- 4. 2. Переменное магнитное поле
- 4. 2. 1. Воздействие на структуру лигатуры в переменном магнитном поле
- 4. 2. 2. Усвояемость циркония из лигатуры, обработанной в переменном магнитном поле
- 4. 2. 3. МГД-обработка в переменном магнитном поле магниевого сплава системы
- 4. 3. Обсуждение результатов
- 4. 3. 1. Измельчение зерна магния при легировании цирконием
- 4. 3. 2. МГД-обработка и качество магниево-циркониевой лигатуры
- 4. 3. 3. Влияние размера частиц циркония на его ликвацию в тигле в процессе плавки
- 4. 3. 4. Влияние дисперсности материала на кинетику растворения компонента
- 4. 4. Технология и режимы МГД-обработки магниевых сплавов в переменном магнитном поле
- 4. 5. Выводы
Список литературы
- Баландин Г. Ф. Теория формирования отливки: Основы тепловой теории. Затвердевание и охлаждение отливки. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998, с. 360.
- Гуляев Б. Б. Теория литейных процессов. JL: Машиностроение. 1976, с. 216.
- Лахтин Ю. М. Металловедение и термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1977, с. 408.
- Чухров М. В. Модифицирование магниевых сплавов. М.: Металлургия, 1972, с. 176.
- Мальцев М. В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1970. 364 с.
- Физическое металловедение. В 3-х т., 3-е изд., перераб. и доп. /Под ред. Кана Р. У., Хаазена П. Т. Т. 2: Фазовые превращения в металлах и сплавах и сплавы с особыми физическими свойствами: Пер. с англ. -М.: Металлургия, 1987, 624 с.
- Модифицирование сплавов цветных металлов при заготовительном литье (к итогам дискуссии). Добаткин В. И., Страхов Г. Н., Чурсин В. М. // Цветные металлы 1989 № 12 С. 78−80.
- Волкова Е. Ф., Заварзин И. А., Лебедев В. М., Гуревич Ф. Л. Перспективы разработки высокопрочного деформируемого магниевого сплава по технологии, включающей сверхбыструю кристаллизацию. // Металлы. 1998. № 1.С. 75−79.
- Koike J., Kawamura Y., Hayashi К. Mechanical Properties of Rapied Solidifie Mg-Zn Alloys. // Trans. Tech, Publications Ltd. Switzerland. Vol. 350−351 of Materials Science. Forum, 2000, p. 105−111.
- Кулинский A. И. Высокоскоростная кристаллизация металла в магнитном поле основа создания высокопрочных магниевых сплавов. // В сб.: Состояние и проблемы производства магния и магниевых сплавов в России. Березники. 2002. С. 137−153.
- П.Ершов Г. С., Черняков В. А. Строение и свойства жидких и твердых металлов. М.: Металлургия, 1978, с. 248.
- Байков А. А. Собрание сочинений, Т. И. М.: Изд-во АН СССР, 1948. 480 с.
- З.Данилов В. И. Строение и кристаллизация жидкости. Киев, Изд-во АН УССР, 1956. с. 566.
- Данилов В. И., Каменецкая Д. С. Сб. Проблемы металловедения и физики металлов, Металлургиздат, 1951, с. 3.
- Данков П. Д. Журнал физической химии, 1946, т. 20, вып. 8, с. 853.
- Данков П. Д. ДАН СССР, 1939, т. 2, № 3, с. 548.
- Ребиндер П. А., Липман М. С. Исследования в области прикладной физической химии поверхностных явлений. ОНТИ, 1932.
- Ребиндер П. А. Качественная сталь, 1939, № 3, с. 31.
- Семенченко В. К. Успехи химии, 1934, № 3, с. 710.
- Семенченко В. К. Поверхностные явления в металлах и сплавах. М.: Гостехиздат, 1957.
- Мальцев М. В. Модифицирование структуры металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1964. с. 214.
- Бондарев Б. И., Напалков В. И., Тарарышкин В. И. Модифицирование алюминиевых деформируемых сплавов. М.: Металлургия, 1979. 224 с.
- Обсуждаем проблему: «Модифицирование сплавов цветных металлов». За столом деловых встреч. .//Цветные металлы 1988 № 10. С. 85−95.
- Самойлович Ю. А. Формирование слитка. М.: Металлургия, 1977. с. 160.
- Оно А. Затвердевание металлов. М.: Металлургия, 1980, с. 152.
- Эскин Г. И. Ультразвуковая обработка расплавленного алюминия. М.: Металлургия, 1988. С. 224.
- Эскин Д. Г. Механизм влияния перегрева расплава на макроструктуру алюминиевых сплавов. // Цветные металлы 1989 № 5. С. 97−99.
- Эскин Г. И. Кристаллизация слитков магниевых сплавов с применением ультразвуковой обработки расплава.// Металлург. 2003 № 7. С. 47−49.
- Бодрова JI. Е., Попова Э. А., Ватолин Н. А., Пастухов Э А., Киселев А. В., Барбин Н. М., Казанцев Г. Ф. Изменение структуры силуминов воздействием на их расплавы акустической кавитацией и жидкими солями. // Расплавы. 2004 № 4. С. 62−66.
- Гаврилин И. В., Леонтьев Ю. А. Влияние постоянного электрического тока на степень переохлаждения жидкого висмута. // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 1974 № 5. С. 91−93.
- Есин О. А., Гельд П. В. Физическая химия пирометаллургических процессов. Ч. 2. Взаимодействие жидкостей с газами и твердыми фазами. Москва-Свердловск: Металлургиздат 1954, с. 606.
- Альтман М. Б., Лебедев А. А., Чухров М. В. Плавка и литье легких сплавов. М.: Металлургия, 1969, с. 680.
- ЗЗ.Чалмерс Б. Физическое металловедение. М.: Металлургия, 1962, с. 384.34.3аремба В. Г. В кн.: Механизм и кинетика кристаллизации. Минск. Наука, 1969, с. 308−312.
- Tiller W. A., Takahashi Т. R. Acta metallurgies 1969, v. 17, p. 114−121.
- Воронов С. М. Избранные труды по легким сплавам. Оборонгиз, 1957.
- Напалков В. И., Бондарев Б. И., Тарарышкин В. И., Чухров М. В. Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплавов. М.: Металлургия, 1983, 160 с.
- Малиновский Р. Р. Модифицирование структуры слитка в процессе литья. // Цветные металлы 1989 № 2. С. 88−90.
- Крушенко Г. Г., Балашов Б. А., Василенко 3. А., Тимофеев Н. А. Модифицирование алюминия при литье крупногабаритных слитков прутковыми лигатурами. // Цветные металлы 1989 № 2. С. 91−92.
- Балашов Б. А., Крушенко Г. Г., Василенко 3. А., Белоусов Н. Н., Фильков М. Н. Зависимость величины зерна алюминия от способа производства лигатуры Al-Zr. // Цветные металлы 1989 № 5. С. 92−93.
- Кокоулин В. Г., Боргояков М. П., Гильдебрант Э. М. Модифицирование алюминиевых сплавов с применением лигатур с дисперсными интерметаллидами. // Цветные металлы 1989 № 5. С. 93−96.
- Эмли Е. Ф. Основы технологии производства и обработки магниевых сплавов. М.: Металлургия, 1972, с. 488
- Колобнев Н. Ф., Крымов В. В., Мельников А. В. Справочник литейщика. Цветное литье из легких сплавов. М.: Машиностроение. 1974, с. 416.
- Белкин Г. И. Производство магниево-циркониевых лигатур и сплавов. М.: ЗАО «Металлургиздат», 2001. 216 с.
- Бондарев Б. И. Плавка и литье деформируемых магниевых сплавов. М.: Металлургия, 1973, с. 288.
- Вяткин И. П., Кечин В. А., Мушков С. В. Рафинирование и литье первичного магния. М.: Металлургия, 1974, с. 192.
- Herenquel F., Bogen J. Les Memoires Scientifiques de la Revue de Metallurgia, 1959, v. 56, № 4, p. 371.
- Деткова О. В. и др. Цветные металлы, 1970, № 4, с. 79.
- Рейнор Г. В. Металловедение магния и его сплавов. М.: Металлургия, 1964. 488 с.
- Мухина И. Ю., Уридия 3. П., Степанов В. В. Исследование качества магниево-циркониевой лигатуры. // Магниевые сплавы для современной техники. Сб. научных трудов. М.: Наука, 1992, с. 192.
- Qian М., StJohn D. Н., Frost М. Т. Heterogeneous nuclei size in magnesium-zirconium alloys. Scripta Materialia, 2004, 50, 1115−1119.
- Исследование возможности получения лигатуры JI2 с пониженным содержанием солей и уменьшение ее коррозии при длительном хранении: Отчет о НИР. // Бф ВАМИ Тема 5−72−592, № ГР 72 051 276, -Березники, 1973,44 с.
- Разработать технологию производства лигатуры JI2 повышенного качества: Отчет о НИР. // БФИТ Тема 10−85−01.8 (10−86−01.9), этапы 1, 2, № ГР 1 860 052 556, — Березники-Соликамск, 1987, 66 с.
- Разработать и внедрить технические мероприятия по повышению эффективности передела литья магния и сплавов в цехе № 1 СМЗ: Отчет о НИР. // БФИТ, СМЗ Тема 10−86−36.37, № ГР 1 890 019 411, -Березники, 1989,99 с.
- Повх .И. JL, Капуста А. Б., Чекин Б. В. Магнитная гидродинамика в металлургии. М.: Металлургия. 1974, с. 240.
- Плавка и литье алюминиевых сплавов: Справ, изд. // Альтман М. Б., Андреев А. Д., Балахонцев Г. А. и др. -М.: Металлургия, 1983. 352 с.
- Баландин Г. Ф. Формирование кристаллического строения отливок. М.: Машиностроение, 1965. 255 с.
- Специальные способы литья: Справочник. // Ефимов В. А., Анисимов Г. А., Бабин В. Н. и др. Под общ. ред. В. А. Ефимова. М.: Машиностроение, 1991.436 с.
- Чалмерс Б. Теория затвердевания. М.: Металлургия, 1964. 288 с. 62.0строумов Г. А. Физико-математические основы магнитного перемешивания расплавов. М.: Металлургиздат, 1960. 80 с.
- Тир JI. JL, Столов М. Я. Электромагнитные устройства для управления циркуляцией металла в электропечах. М.: Металлургия, 1991. 280 с.
- Техническая электромагнитная гидродинамика. Сб. № 1(3). Донецк. Изд-во ДонНИИЧермет, 1968. 192 с.
- Круминь Ю. К. Взаимодействие бегущего магнитного поля с проводящейсредой. Рига, Зинатне, 1969. 259 с. бб. Чернышов И. А. Электромагнитное воздействие на металлические расплавы. М.: Металлургиздат, 1963. 86 с.
- Гаврилин И. В., Леонтьев Ю. А. О воздействии постоянного тока на процесс кристаллизации олова. // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 1976 № 2. С. 123−125.
- Якимов В. И., Шпорт В. И., Муравьев В. И., Калинин А. Т., Якимов А. В. Влияние постоянного тока на качество магниевого сплава. // Литейное производство. 1999 № 12. С. 10−12.
- Якимов В. И., Калинин А. Т. Способ приготовления магниевых сплавов. A.c. 1 644 531 СССР. Заявка № 4 708 407 от 21.06.89.
- Ловцов Д. П. Литейное производство, 1956, № 10, с. 17.
- Спасский А. Г. Ловцов Д. П. Сборник трудов Минцветмета, XXV, М.: Металлургиздат, 1956, с. 123.
- Гидромеханика невесомости // Под ред. А. Д. Мышкиса. М.: Наука, 1976. 504 с.
- Космическая технология // Под ред. Л. Стега. М.: Мир, 1980. 422 с.
- Авдуевский В. С., Бармин И. В., Гришин С. Д. и др. Проблемы космического производства. М.: Машиностроение, 1980. 223 с.
- Иванов Л. И., Земсков В. С., Кубасов В. Н. и др. Плавление, кристаллизация и формообразование в невесомости. М.: Наука, 1979. 256 с.
- Гидромеханика и процессы переноса в невесомости. // Сб. статей. Свердловск: УНЦ АН ССР, 1983 168 с.
- Белова С. А. Повышение эксплуатационных характеристик поверхности стали методом лазерного карбоборохромирования. Автореф. канд. дисс. Пермь, 1999.
- Курапов С. А., Панов В. Ф. Полевое глубинное воздействие на расплавы металла. (ПГТУ, Семинар, 2006 г.).
- Салтыков С. А. Стереометическая металлография. М.: Металлургия, 1976. 270 с.
- Моитгомери Д. Получение сильных магнитных полей с помощью соленоидов. М.: Мир, 1971. 360 с.
- Карасик В. Р. Физика и техника сильных магнитных полей. М.: Наука, 1964. 348 с.
- Кулинский А. И., Щепин JI. А., Шумахер А. А. Исследования по разработке высокоэффективной технологии модифицирования магниевых сплавов. //В сб.: Состояние и проблемы производства магния и магниевых сплавов в России. Березники, 2002. С. 108 115.
- Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1988. с. 464.
- Щукин Е. Д., Перцов А. В., Амелина Е. А. Коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1992. 414 с.
- Скорчеллетти В. В. Теоретическая электрохимия. Л.: Химия, 1974. 585 с.
- Дамаскин Б. Б., Петрий О. А. Электрохимия. М.: Высш. шк., 1987. с. 296.
- Сумм Б. Д., Горюнов Ю. В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия, 1976,232 с.
- Кунин Л. Л. Поверхностные явления в металлах. М.: Металлургиздат 1955, с. 304.
- Вундерлих Б. Физика макромолекул. Кристаллическая структура, морфология, дефекты. М.: Мир, 1976. 624 с.
- Найдич Ю. В. Контактные явления в металлических расплавах. Киев, «Наукова думка», 1972,196 с.
- Флемингс М. Процессы затвердевания. М.: Мир, 1977,424 с.
- Чураев Н. В. Гидрофильность и поверхностные силы. // В сб.: Успехи коллоидной химии и физико-химической механики. М.: Наука, 1992. 232 с.
- Ильин В. В., Хряпа В. М., Чураев Н. В. //Физика многочастичных систем. Киев: Наукова думка, 1985. 235 с.
- Попель С. И. Поверхностные явления в расплавах. М.: Металлургия, 1994, с. 440.
- Бояревич В. В., Фрейберг Я. Ж., Шилова Е. И., Щербинин Э. В. Электровихревые течения. Рига: Зинатне, 1985. 316 с.
- Веселаго В. Г., Максимов Л. П., Прохоров А. МЛ Некоторые итоги эксплуатации установки «Соленоид». Физические исследования в сильных магнитных полях. Труды ордена Ленина физического института им. П. Н. Лебедева АН СССР. М., Наука, 1973, т. 67, с. 3−7.
- Кирко И. М. МГД-машина как сепаратор для непроводящих включений в жидком металле. // Применение магнитной гидродинамики в металлургии. Сб. статей. Свердловск, 1977 (УНЦ АН СССР), с. 140.
- Шилова Е. И. Об очистке жидких металлов от непроводящих примесей в собственном магнитном поле электрического тока. // Магнитная гидродинамика 1975 № 2. С. 142−144.
- Гупало Ю. П., Полянин А. Д., Рязанцев Ю. С. Массообмен реагирующих частиц с потоком. М.: Наука, 1985. 336 с.
- Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. 415 с
- Блум Э. Я., Михайлов Ю. А., Озолс Р. Я. Тепло- и массообмен в магнитном поле. Рига, Зинатне, 1980, с. 354.
- Фоченков Б. А. О движении твердых неметаллических включений в каналах индукционной плавильной печи // Цветные металлы 1985 № 7. С. 65−67.
- Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию. М.: Мир, 1987.280 с.
- Холин Б. Г. Центробежные и вибрационные грануляторы плавов и распылители жидкости. М.: Машиностроение, 1977. 182 с.
- Духин С. С. Неравновесные электроповерхностные явления в дисперсных системах. // В сб.: Успехи коллоидной химии и физико-химической механики. М.: Наука, 1992. — 232 с.
- Духин С. С. Электропроводность и электрокинетические свойства дисперсных систем. Киев: Наукова думка, 1975. 246 с.
- Духин С. С., Дерягин Б. В. Электрофорез. М.: Наука, 1976. 328 с.
- Барабошкин А. Н. Электрокристаллизация металлов из расплавленных солей. М.: Наука, 1976, с. 280.
- Мартынова О. И., Гусева Б. Т., Леонтьев Е. М. О магнитной обработке воды. // Успехи физических наук, 1969, т. 98, с. 195.
- Вонсовский С. В. Магнетизм. М.: Наука, 1971. 640 с.
- Самсонов Г. В.// Порошковая металлургия, 1964, № 5, с.21−27.
- Эткинс П. Физическая химия. В 2-х т. Т.2 М.: Мир, 1980, 584 с.
- Румер Ю. Б., Рыбкин М. Ш. Термодинамика, статистическая физика и кинетика. М.: Наука, 1977, 552 с.
- Лычев А. П., Черемисин А. И. Кристаллизация металлов во внешнем магнитном поле. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1978 № 11. С. 158−161.
- Лычев А. П., Черемисин А. И. О влиянии постоянного магнитного поля на кристаллизацию. // (АН Молдавской ССР. Институт прикладной физики) Электронная обработка материалов. 1978 № 6. С. 38−40.
- Дильман В. В., Полянин А. Д. Методы модельных уравнений и аналогий в химической технологии. М.: Химия, 1988. -304 с.
- Sauerwald F. Z. anorg. Chem., 1947, Bd 255, S. 212.
- Sauerwald F. Z. anorg. Chem., 1949, Bd 258, S. 396.
- Кутателадзе С С. Анализ подобия и физические модели. Новосибирск: Наука, 1986. 296 с.
- Аэров М. Э., Тодес О. М., Наринский Д. А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. Гидравлические и тепловые основы работы. Л.: Химия, 1979.176 с.
- Общая химическая технология. Под ред. проф. Амелина А. Г. М.: Химия, 1977. 400 с.
- Левич В. Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959. 670 с.