Введение
Глава 1. Состояния вопроса 11
1.1. Алюминиевые литейные сплавы 11
1.2. Модифицирование алюминиевых сплавов 14
1.2.1. Теория модифицирования эвтектики Al-Si поверхностно-активными веществами 14
1.2.2. Модификаторы эвтектики в силуминах 19
1.2.3. Модифицирование веществами, создающими дополнительные центры кристаллизации 28
1.2.4. Модификаторы а-твердого раствора 29
1.2.5. Модифицирование силуминов редкоземельными металлами 34
1.2.6. Модифицирование силуминов неметаллами 36
1.3. Постановка задач исследования 37
Глава 2. Выбор основных компонентов состава комплексного модифицирующего флюса 40
2.1. Принципы выбора компонентов флюса 40
2.2. Выбор поверхностно-активного компонента флюса 40
2.2.1. Определение критериев для выбора поверхностно-активного компонента флюса 41
2.2.2. Поверхностное натяжение исследуемых элементов 41
2.2.3. Сродство исследуемых элементов к кислороду 42
2.2.4. Термодинамический анализ взаимодействия солей на основе карбонатов с расплавом силуминов 47
2.3. Выбор компонента флюса, образующего дополнительные центры
кристаллизации 53
2.3.1. Требования, предъявляемые к исследуемым элементам, образующим дополнительные центры кристаллизации 53
2.3.2. Выбор элементов по принципу подобия кристаллических решеток 54
2.3.3. Выбор исследуемых элементов по их растворимости 54
2.3.4. Выбор исследуемых элементов по температуре кристаллизации
2.4. Выбор карбидообразующего компонента флюса для создания
ультрадисперсных соединений 57
Выводы по 2 главе 59
Глава 3. Объекты и методы исследования 60
3.1. Объект исследования 60
3.2. Методика дегазации расплава инертным газом 61
3.3. Методы обработки сплавов 61
3.3.1. Обработка расплава стандартным флюсом 61
3.3.2. Обработка расплава солями, содержащими поверхностно-активные элементы 63
3.3.3. Обработка расплава опытными составами комплексного модифицирующего флюса 64
3.4. Дифференциальный термический анализ 65
3.5. Определение жидкотекучести по технологической пробе 67
3.6. Определение горячеломкости по технологической пробе 67
3.7. Методика определения механических свойств алюминиевых сплавов... 69
3.8. Металлографические исследования структуры сплавов 69
3.9. Спектральный анализ опытных сплавов 72
3.10. Метод сканирующей электронной микроскопии 72
3.11. Метод исследования температуры на границе расплав-флюс и температуры в расплаве 74
Глава 4. Разработка и исследование комплексного модифицирующего флюса 75
4.1. Анализ влияния поверхностно-активных элементов на структуру и механические свойства сплава АК12 75
4.1.1. Влияние добавок лития 75
4.1.2. Влияние добавок натрия 77
4.1.3. Влияние добавок кальция 78
4.1.4. Влияние добавок стронция 78
4.1.5. Влияние добавок иттрия 79
4.1.6. Влияние добавок цезия 81
4.1.7. Влияние добавок бария 82
4.1.8. Влияние добавок калия 82
4.2. Анализ влияния элементов, создающих дополнительные центры кристаллизации, на структуру и механические свойства сплава АК12 85
4.2.1. Влияние добавок титана 85
4.2.2. Влияние добавок циркония 86
4.3. Анализ влияния порошкового графита на структуру и механические свойства сплава АК12 86
4.4. Анализ влияния опытных составов комплексного модифицирующего флюса на структуру и механические свойства сплава АК12 89
4.5. Определение оптимального состава комплексного модифицирующего флюса 97
4.6. Исследование влияния комплексного модифицирующего флюса на механические и технологические свойства сплава АК12 105
4.6.1. Определение механических свойств сплава в зависимости от количества комплексного модифицирующего флюса 106
4.6.2. Литейные свойства сплава обработанного комплексным модифицирующим флюсом 106
4.6.3. Исследование длительности модифицирующей способности комплексного модифицирующего флюса 109
4.6.4. Исследование сохранение модифицирующей способности комплексного модифицирующего флюса после нескольких переплавов 114
4.7 Исследование процесса комплексного взаимодействия флюса с расплавом 116
4.8.Промышленная апробация процесса модифицирования силуминов комплексным модифицирующим флюсом 123
Выводы по 4 главе 124
5. Исследование процессов кристаллизации сплава АК12 126
5.1. Системы компьютерного моделирования литейных процессов 126
5.2. Исследование процессов кристаллизации сплава АК12 после обработки комплексным модифицирующим флюсом 129
5.3. Анализ влияния модифицирующего комплекса на процесс кристаллизации алюминиевых сплава АК12 с помощью СКМ ProCAST... 139
Вывод по 5 главе 150
Общие выводы 151 Список литературы 153
