Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 8
1.1 Приготовление расплавов на основе алюминия для получения отливок ответственного назначения 8
1.1.1 Характеристика шихтовых материалов и их влияние на качество получаемых сплавов 9
1.2 Влияние различных элементов на структуру и механические свойства силуминов 11
1.3 Способы повышения механических и эксплуатационных свойств доэвтектических и эвтектических силуминов 14
1.3.1 Влияние термообработки и легирующих элементов на структуру и механические свойства доэвтектических силуминов 14
1.3.2 Модифицирование микроструктуры 17
1.3.3 Модифицирование макроструктуры 19
1.3.4 Микролегирование доэвтектических и эвтектических силуминов 22
1.4 Сплавы на основе системы алюминий-магний 26
1.5 Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сплавов системы алюминий-магний 28
1.5.1 Промышленные сплавы системы алюминий-магний, их свойства и структура в зависимости от содержания легирующих элементов 29
1.5.2 Влияние магния и других легирующих элементов на физико-механические свойства алюминиевомагниевых сплавов 31
1.6 Технологические и литейные свойства алюминиевомагниевых сплавов 34
1.7 Изменение механических свойств и структуры алюминиевомагниевых сплавов при закалке, искусственном и естественном старении 36
1.8 Некоторые проблемы, возникающие при приготовлении алюминиевых сплавов
1.8.1 Возможность интенсификации процесса плавки с применением теплоизолирующих флюсов 41
1.8.2 Свойства теплоизоляционных материалов и смесей 42
1.8.2.1 Классификация и свойства теплоизоляционных материалов 42
1.8.2.2 Вермикулит и его свойства 45
1.9 Выводы и постановка задач исследования 48
2 Методика проведения экспериментов 51
2.1 Приготовление и обработка расплава 51
2.2 Изучение влияния состава на параметры процесса кристаллизации сплава 51
2.3 Методика определения объемной усадки 54
2.3.1 Заливка образцов 54
2.3.2 Определение объема раковины 55
2.3.3 Определение объема усадочной пористости 56
2.3.4 Определение объемной усадки 57
2.4 Оценка влияния химического состава и температуры заливки на заполняемость сплавами формы 57
2.5 Оценка влияния состава сплава ВАЛ 16 на величину пористости и твердости в отливке «клин» 60
2.6 Определение величины утяжины в отливке «клин» 61
2.7 Оценка влияния химического состава на склонность сплавов к образованию трещин 62
2.8 Оценка влияния химического состава и обработки расплава на механические свойства сплавов 62
2.9 Методика определения состава фаз в сплаве АК9М2 64
2.10 Методика определения размера зерна 64
2.11 Методика приготовления расплава для исследования теплоизолирующих свойств флюса 64
2.12 Методика оценки выхода годного, угара сплава и угара магния 66
3 Оптимизиция состава и технологии приготовления сплава АК9М2 67
3.1 Влияние состава и обработки расплава на температурные параметры кристаллизации и горячеломкость сплава АК9М2 68
3.2 Влияние кремния, меди и вида обработки на механические свойства сплава АК9М2 72
3.3 Влияние вида обработки расплава на структуру и механические свойства сплава АК9М2, содержащего 10 % Si и 2 % Си 81
3. 4 Влияние цинка на предел прочности и относительное удлинение сплава АК9М2 83
3.4.1 Влияние обработки расплава на склонность к образованию трещин сплава АК9М2 с содержанием цинка 0,3 % 91
4 Исследование литейных и механических свойств сплава ВАЛ 16 при литье в кокиль 93
4.1 Влияние магния на температурные параметры кристаллизации сплава ВАЛ 16 93
4.2 Влияние содержания магния и условий заливки на литейные свойства сплава ВАЛ 16 94
4.3 Влияние состава сплава и температуры заливки на величину пористости в отливке «клин» 97
4.3.1 Влияние состава сплава и температуры заливки на размер утяжины в отливке «клин» 100
4.4 Влияние состава и температуры заливки на заполняемость формы сплавом ВАЛ 16 102
4.5 Влияние содержания магния на склонность к образованию трещин в сплаве ВАЛ 16 103
4.6 Влияние химического состава, обработки расплава и термической обработки на механические свойства и структуру сплава ВАЛ 16 105
4.6.1 Влияние содержания магния и пористости в сплаве ВАЛ 16 на механические свойства в реальных отливках 105
4.6.2 Влияние состава и обработки расплава на механические свойства и структуру сплава ВАЛ 16 107
5 Разработка состава покровного флюса для алюминиевых сплавов 110
5.1 Влияние флюсовой обработки на процесс плавки сплава А1 - 9% Mg 110
5.2 Влияние состава покровного флюса на металлургический выход
годного и угар магния в двойном алюминиево-магниевом сплаве 113
5.3 Влияние флюсовой обработки на процесс плавки сплава АК9М2 115
6 Опытно-промышленное опробование технологии изготовления отливок ответственного назначения из сплавов АК9М2 и ВАЛ 16, приготовленных с использованием в шихте никосортных отходов 118
6.1 Опытно-промышленное опробование скорректированного состава сплава АК9М2, приготовленного из низкосортной шихты, и технологии изготовления из него отливок ответственного назначения в условиях ОАО«ЗМЗ» 118
6.2 Опытно-промышленное опробование изготовления литых автомобильных колес из сплава ВАЛ 16 в условиях ООО «ПРОМА. Колеса из легких сплавов» 125
Выводы 130
Список использованных источников 133
Приложения 146
