Изучение механизма модифицирования алюминиевых сплавов и закономерностей структурообразования при получении лигатурных материалов методом высокоскоростной кристаллизации-деформации
Диссертация
Установлены оптимальные соотношения технологических параметров изготовления прутков-модификатров и технологии модифицирования слитков с их использованием. Для получения нерекристаллизованной структуры прутка температура расплавленного металла при литье не должна превышать 720 °C. Наибольший модифицирующий эффект достигается при введении в кристаллизующийся слиток 3−4% прутка-модификатора… Читать ещё >
Содержание
- 1. Современное состояние теории, технологии и оборудования для получения прутковых лигатурных материалов
- 1. 1. Теоретические основы модифицирования
- 1. 2. Модифицирование алюминиевых сплавов
- 1. 3. Способы производства лигатур
- 1. 4. Оценка модифицирующей способности лигатуры
- 1. 5. Методы и оборудование для получения прутковых лигатурных материалов из алюминия и его сплавов
- 1. 6. Влияние структуры лигатурных материалов на модифицирующий эффект при литье слитков алюминиевых сплавов
- 1. 7. Выводы и постановка задач исследований
- 2. Материалы, методики исследований и оборудование
- 2. 1. План экспериментальных исследований
- 2. 2. Материалы для изготовления модификаторов
- 2. 3. Технология и оборудование для получения модифицирующих материалов
- 2. 4. Методы обработки модифицирующих материалов
- 2. 5. Методики исследования модифицирующих материалов
- 2. 6. Материалы и методики исследования для изучения модифицирующей способности прутков, полученных методом СЛИПП
- 3. Моделирование механизма модифицирования и получение на его основе технологии изготовления лигатурных материалов
- 3. 1. Процессы плавления и кристаллизации с позиции кинетической энергии атомов и кластерного строения жидкости
- 3. 2. О роли кластерного строения жидкости в процессах модифицирования
- 3. 3. Моделирование процесса растворения в алюминии модифицирующего прутка
- 3. 4. Выводы
- 4. Структурные исследования модифицирующих материалов, получаемых методом СЛИПП
- 4. 1. Макро- и микроструктурные исследования полуфабрикатов и промежуточных продуктов совмещенных процессов литья-прокатки- 89 прессования
- 4. 2. Исследование температуры начала рекристаллизации прутка из 93 алюминия, полученного методом СЛИПП
- 4. 3. Изучение влияния количества вводимого модифицирующего прутка и технологических режимов модифицирования на размер зерна в слитках 96 алюминия
- 4. 4. Выводы
- 5. Исследование модифицирующей способности прутков в промышленных условиях
- 5. 1. Исследование модифицирующей способности прутков при литье серийных слитков из сплавов В95пч и
- 5. 2. Исследование модифицирующей способности прутков при литье серийных слитков из сплава АДЗ
Список литературы
- Бондарев, Б. И. Модифицирование деформируемых алюминиевых сплавов Текст. / Б. И. Бондарев, В. И. Напалков, В. И. Тарарышкин. — М.: Металлургия, 1979. —224с.
- Грачев, С. В. Физическое металловедение Текст.: Учебник для вузов / В. Р. Бараз, А. А. Богатов, В. П. Швейкин — Екатеринбург: Изд-во Уральского государственного технического университета УПИ, 2001. — 534 с.
- Физическое металловедение. Фазовые превращения. Металлография Текст. / Под редакцией Р. Кана, вып. II. М.: Мир 1968. — 490 с.
- Данилов, В. И. Некоторые вопросы кинетики кристаллизации жидкостей Текст. / В. И. Данилов // Проблемы металловедения и физики металлов: сб. науч. тр. /М.: Металлургиздат, 1949. С. 10−43.
- Фридляндер, И. Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы Текст. / И. Н. Фридляндер. М.: Металлургия, 1979. — 208 с.
- Добаткин, В. И. Слитки алюминиевых сплавов Текст. / В. И. Добаткин. М.: Металлургиздат, I960. — с. 175.
- Гуляев, Б. Б. Литейные процессы Текст. / Б. Б. Гуляев. М.: Машгиз, I960. — с. 416.
- Winegard W., Chalmers В. «Trans. Amer. Soc. Metals», 1945, v. 46, p. 1214−1220, il.
- Kanenko H. " J. Japan Inst. Metals", 1965, v. 29, № 11, p. 1032−1035Д1.
- Turnbull D., Vonnegut B. «Industr. and End. Chem». 1925, v. 46, p. 1292−1298, il.
- Корольков, A. M. Литейные свойства металлов и сплавов Текст. / A.M. Корольков. М.: Наука, 1967. — с. 199.
- Елагин, В. И. Легирование деформируемых алюминиевых сплавов переходными металлами Текст. /В.И. Елагин. -М.: Металлургия, 1975.
- Напалков, В. И. Легирование и модифицирование алюминия и магния Текст. / В. И. Напалков, С. В. Махов — Москва, «МИСИС», 2002.
- Kissling R., Wallace J. «Foundry», 1963, № 6, p. 78−82, il.
- Cibula A. «J. Inst. Metals», 1951/52, v. 80, p. 1−16, il.
- Reeve M. «Indian Const. News», 1961, v.10, № 9, p. 69−72, il.
- Новиков, И. И. Горячеломкость цветных металлов и сплавов Текст. / И. И. Новиков. М.: Наука, 1966. — с. 229.
- Мальцев, М. В. Современные методы улучшения структуры и физико-механических свойств цветных металлов Текст. / М. В. Мальцев. М.: ВИНИТИ, 1957.-с. 28.
- Мальцев, М. В. Модифицирование структуры металлов и сплавов Текст. / М. В. Мальцев. М.: Металлургия, 1964. — с. 213.
- Cibula A. «Foundry Trade I.», 1952, v. 93, p. 695−703, il.
- Sundguist В., Mondolfo L. «Trans. Met. Soc. AIME», 1960, v. 221, p. 607−611,il.
- Davies I., Dennis I., Hellawell A. «Metallurg. Trans», 1970, № 1,p. 275−279, il.
- Marcantonio J., Mondolfo L.- «Metallurg. Trans.» 1971, v. 2, № 2, p. 465−471, il.
- Collins D.- «Metallurg. Trans.» 1972, v. 3, № 8, p. 2290−2292, il.
- Moriceau I. «Metallurgia ital.», 1970, v.62, № 8, p. 295−301, il.
- Naess S., Berg O. «Z. MetallKunde», 1974, Bd 65, № 9, s. 599−602, il.
- Cisse J., Kerr H., Boiling G.- «Metallurg. Trans.» 1974, v. 5, № 3, p.633−641, il.
- Данилов, В. И. Избранные труды Текст. / В. И. Данилов. Киев, Наукова думка, 1971.-е. 453.
- Ohno A.-«Trans. Iron and Steel Inst. Jap.», 1970, v. 10, № 6, p. 459−463, il.
- Рыжиков, А. А. Текст. / А. А. Рыжиков, P. А. Микрюков // Литейное производство, 1968. № 6. — С. 12−14.
- Scheil E.-«GieBerei, tech. n. wies. Beihefte», 1951, Hf. 5, S. 201−210, il.
- Неймарк, В. E. Текст. / В. E. Неймарк // Физико химические основы производства стали: кн. / М.: изд-во АН СССР, 1957. — С. 609−703.
- Пат. 4 576 791 США Лигатура Al-Sr-Ti-B Текст. / по кл. с 22с 21/00 от 27.02.84.
- А. с. 1 272 734 СССР, МКИ С 22 С 21/00. Способ получения лигатуры А1-В Текст., опубл. 22.02.83.
- А. с. 1 302 721 СССР, МКИ С 22 С 1/02. Способ получения лигатуры А1-В Текст., опубл. 20.05.85.
- А. с. 618 435 СССР, МКИ С 22 С 1/03. Состав для легирования алюминия бором Текст., опубл. 09.04.80.
- Белько, С. Ю. О взаимодействии кислородосодержащих соединений бора с алюминием и фтористыми солями Текст. / С. Ю. Белько, Напалков В. И // ТЛС (ВИЛС), 1982. -№ 8. С. 20−23.
- Прутиков, Д. Е. Кинетика легирования алюминия бором из криолит -оксидного флюса Текст. / Д. Е. Прутиков, В. С. Коцур // Изв. ВУЗов Цветная металлургия, 1978. № 2. — С. 32 — 36
- Крушенко, Г. Г. Модификатор для алюминиевых сплавов Текст. / Г. Г. Крушенко, А. Ю. Шустров // Изв. ВУЗов Цветная металлургия, 1983. -№ 10.-С. 20−22.
- А. с. 908 936 СССР, МКИ С 25 С 3/36. Способ получения лигатуры А1-В в алюминиевом электролизере Текст., опубл. 18.03.80.
- Шпаков, В. И. Опыт получения лигатуры А1-В в алюминиевом электролизере Текст. / В. И. Шпаков, А. А. Абрамов // Изв. ВУЗов Цветная металлургия, 1979. № 14. — С. 36 — 38.
- Абрамов, А. А. Совершенствование технологии производства лигатуры А1-В в электролизере Текст. / А. А. Абрамов, В. И. Шпаков // Изв. ВУЗов Цветная металлургия, 1978. № 14. — С. 22 — 23.
- Альтман, М. В. Металлургия литейных алюминиевых сплавов Текст. / М. В. Альтман. М.: Металлургия, 1972. — с. 287.
- Заявка 55−51 499 Япония Способ получения сплава Al-Ti для измельчения зерна Текст. / по кл. с22с 1/02 от 28.01.78.
- Нерубащенко, В. В., Получение алюминиевых лигатур в электролизных ваннах Текст. / В. В. Нерубащенко, А. П. Крымов // Цветные металлы, 1980.-№ 12.-С. 47−48.
- Нерубащенко, В. В. Влияние совместного введения титана и бора на структуру слитков и полуфабрикатов Текст. / В. В. Нерубащенко, В. И. Напалков // ТЛС (ВИЛС), 1974. № 11. — С. 33−35.
- Напалков, В. И, Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплавов Текст. / В. И. Напалков, Е. И. Бондарев. — М.: Металлурги я, 1983.
- Напалков, В. И. Приготовление лигатур А1-В и Al-Ti-B Текст. / В. И. Напалков // ТЛС (ВИЛС), 1974. № 1. — С. 12−14.
- Заявка 55−36 256 Японии Способ получения сплава содержащего Ti и В Текст. / по кл. с 22 с 1/02 от 19.09.80.
- Пат. 4 298 408 США Лигатура Al-Ti-B Текст. / по кл. с 22 с 21/00 от 07.01.80.
- Никитин, В. И. Исследование качества лигатур алюминиевых сплавов Текст. / В. И. Никитин, М. Н. Нонин // ТЛС (ВИЛС), 1982. № 6. — С. 15−17.
- Кадышева, Г. И. Исследование модифицирующего действия жидкой лигатуры Al-Ti из электролизеров при приготовлении алюминиевых сплавов Текст. / Г. И. Кадышева, М. П. Боргояков // ТЛС (ВИЛС), 1981. № 6. — С. 13−17.
- Малиновский, Р. Р. Модифицирование структуры слитков алюминиевых сплавов Текст. / P. Р. Малиновский // Цветные металлы № 8, 1984.-С. 91−94.
- Силаев, П. Н., Измельчение структуры алюминиевых сплавов лигатурным прутком в процессе литья Текст. / П. Н. Силаев, Е. И. Бондарев // ТЛС (ВИЛС), 1977. № 5. — С. 3−6.
- Колесов, М. С. О растворимости лигатуры Al-Ti-B в алюминии Текст. / М. С. Колесов, В. А. Дегтярев //Металлы, 1990. -№ 5. С. 28−30.
- Шнайдер, А. Качественные требования предъявляемые к лигатуре Al-Ti-В для модифицирования алюминия Текст. / А. Шнайдер // Aluminium -1988−64.- № 1.- С. 70−75.
- Напалков, В. И. Влияние совместных добавок Ti и В на измельчение зерна в алюминиевых сплавах. Модифицирование силуминов Текст. / В. И. Напалков, П. Е. Ходаков. Киев, 1970.
- Современные методы применения лигатур в алюминиевой промышленности Текст. // ТЛС (ВИЛС), 1972. № 11−12. — С. 69−70.
- Iones G. P., Pearson I. Metallurgical Transactions, 1976, 7 В, № 6,p. 23−234.
- Бондарев Е. И. Перспективы развития производства лигатур для алюминиевых сплавов Текст. / Е. И. Бондарев, В. И. Напалков // Цветные металлы, 1977. № 5. — С. 56.
- Тепляков, Ф. К. О механизме образования интерметаллидов и их превращения в процессе приготовления и использования лигатур Al-Ti-B и Al-Ti Текст. / Ф. К. Тепляков, А. П. Оскольских // Цветные металлы, 1991.-№ 9.-С. 54−55.
- Научно-исследовательская работа № 270. Разработка промышленной технологии производства модифицирующей лигатуры и лигатурного прутка из сплава Al-Ti-B Текст. / КраМЗ, 1983.
- Канцельсон, М. П. Литейно-прокатные агрегаты для производства катанки из цветных металлов Текст. / М. П. Канцельсон. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1990.
- Королев, А. А. Механическое оборудование прокатных цехов черной и цветной металлургии Текст. / А. А. Королев. — М.: Металлургия, 1976.
- Черняк, С. Н. Бесслитковая прокатка алюминиевой ленты Текст. / С. Н. Черняк, П. А. Коваленко. М.: Металлургия, 1976.
- Гильденгорн, М. С., Непрерывное прессование труб, профилей и проволоки способом Конформ Текст. / М. С. Гильденгорн, В. В. Селиванов // Технология легких сплавов, 1987. № 4
- Корнилов В. Н. Непрерывное прессование со сваркой алюминиевых сплавов Текст. / В. Н. Корнилов. — Красноярское изд-во педагогического института, 1993.
- Пат. 3 934 446 США, В 21 В 21/00. Methods of and apparatus for production of wire Текст. / С. W. Lanham. R. M. Rogers- 27.01.1976.
- Климко, А.П. Влияние структуры лигатурных материалов на модифицирующий эффект при литье слитков алюминиевых сплавов Текст. / А. П. Климко, А. И. Гришечкин, B.C. Биронт, С. Б. Сидельников, Н. Н. Загиров // Технология легких сплавов. — 2001. № 2. — С.14−19.
- Пшеничное, Ю. П. Выявление тонкой структуры кристаллов Текст. / Ю. П. Пшеничное: Справочник. М.: Металлургия, 1974. — 528 с.
- Панченко Е. В. Лаборатория металлографии Текст. / Е. В. Панченко, Ю. А. Скаков, Б. И. Кример, П. П. Арсентьев, К. В. Попов, М. Я. Цвилинг / под ред. д.т.н., проф. Б. Г. Лившица. М.: Металлургия 1965. — 440 с.
- Крушенко Г. Г. О механизме влияния упругих колебаний на алюминиево-кремниевые сплавы Текст. / Г. Г. Крушенко, А. А. Иванов // «Литейное производство», Москва, 2003. № 2. — С. 12−14.
- Лопатина, Е. С. Моделирование механизма модифицирования Текст. / Е. С. Лопатина, А. П. Климко, В. С. Биронт, //Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: сб. науч. тр. / под ред. В.
- B.Стацуры- ГУЦМиЗ, Красноярск, 2004. С. 53−55.
- Арчакова, 3. Н. Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов Текст. / 3. Н. Арчакова, Г. А. Балахонцев, И. Г. Басова. М.: Металлургия, 1984. — 408 с.
- Сидельникова, Е. С. (Лопатина Е. С.) Исследование модифицирующей способности прутковой лигатуры, полученной методом СЛИПП, на промышленных слитках Текст. / Е. С. Сидельникова, А. П. Климко, В.
- C. Биронт, С. Б. Сидельников, А. И. Гришечкин, Н. Н. Загиров // Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика: сб. науч. тр. / под ред. В. В. Стацуры- ГАЦМиЗ, Красноярск, 2002. С. 157 159.
- Крушенко, Г. Г. Влияние перегрева на физико-механические свойства алюминия Текст. / Г. Г. Крушенко, В. И. Шпаков // ТЛС (ВИЛС), 1973. № 4.- С. 59−62.
- Крушенко, Г. Г. Непрерывное литье слитков с применением жидкого алюминия и лигатур Текст. / Г. Г. Крушенко, В. Н. Терехов, А. Н. Кузнецов // Цветные металлы № 11, 1975. С. 49−51.
- Крушенко, Г. Г. Приготовление деформируемых сплавов на жидких компонентах при полунепрерывном литье слитков Текст. / Г. Г. Крушенко // Расплавы № 2, 2003. С. 87−89.
- Акт внедрения опытно-промышленной установки СПП-400
- Расчет экономической эффективности опытно-промышленной установки1. СПП-4001. УТВЕРЖДАЮ:
- На^а?шти^-финансового управления1. И. С. Бурдин 2003 г.
- РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИот внедрения установки совмещенной обработки алюминиевых сплавов
- В результате внедрения установки совмещенной обработки алюминиевых сплавов получен следующий экономический эффект.
- Общий годовой экономический эффект тогда составит 15 108 000 + 277 092 000 = 292 200 000 руб.
- Таким образом, наиболее экономически выгодно применение установки совмещенной обработки для сплавов типа Амгб, при этом себестоимость продукции снижается практически в 2 раза.
- Ведущий экономист ООО «Ш СЕГАЛ» ^Го^^оу.Розенбаум В.В.
- Программа работы по оценке модифицирующих прутков полученных по технологии совмещенного литья и прокаткипрессования
- УТВЕРЖДАЮ Зам, генерального директора1. И. ГРИИЕЧКИН•t?^ ~7002г. •1. ПРОГРАММАработы по оценке модифицирующей способности прутков полученных СЛ и Ш1 при отливке слитков сплава В95 пч и 2219
- NN 1Ш * Наименование работ > Исполнитель Отметка о выполнении
- Приготовление шихтовых материалов для получения сплавов В95 пч и 2219 в лабораторных условиях • ВЭ5 пч — 3 плавки ¦ - 2219 — 3 плавки АО ВСМПО цех 1 нтц июнь 2002 Г.
- N: п/п Содержание работ Исполнитель Отметка о выполнении
- Исследование отлитых плавок в объеме: макроструктура (поперечная) — микроструктура (общий вид, размер зерна) — - механические свойства при t° комн. (Gb, Go2,6,i|I) — АО ВСМПОНТЦ Красноярск июнь 2002 г.
- Анализ и обобщение полученнных результатов исследований АО. ВСМПО НТЦ Красноярск ИЮЛЬ 2002 г.
- Оформление заключения АО ВСМПО ' Красноярск июль 2002 Г.