Введение
1 Свойства литейных алюминиевых сплавов и способы их повышения 8
1.1 Общая характеристика литейных алюминиевых сплавов 8
1.1.1 Сплавы на основе системы алюминий-кремний 8
1.1.2 Основные свойства силуминов 21
1.1.3 Области применения сплавов на основе системы алюминий-кремний 24
1.2 Технология приготовления литейных алюминиевых сплавов 25
1.2.1 Составление шихты и подготовка шихтовых материалов 26
1.2.2 Ведение плавки 27
1.2.3 Технология рафинирования силуминов 28
1.2.4 Технология модифицирования 29
1.2.5 Разливка 33
1.3 Общая характеристика и методы получения модифицирующих присадок 34
1.3.1 Требования к модифицирующим лигатурам 34
1.3.2 Модификаторы эвтектических и заэвтектических силуминов 35
1.3.3 Способы производства лигатур 38
1.4 Выводы и постановка задачи исследования 40
2 Исходные материалы и методика проведения исследования 42
2.1 Общая характеристика исходных материалов 42
2.2 Проведение экспериментальных плавок 43
2.2.1 Получение алюминиево-кремниевых сплавов 43
2.2.2 Технология получения синтетического силумина 44
2.2.3 Синтез модифицирующих лигатур 45
2.3 Исследование механических свойств сплавов 46
2.4 Исследование микроструктуры 48
2.5 Исследование фазового состава комплексных модификаторов, полученных на основе шлака синтетического силумина и сплавов алюминия с кремнием до и после модифицирования 48
2.6 Методика исследования технологических свойств силуминов до и после модифицирования 51
2.6.1 Исследование процессов кристаллизации, усадки и термоэдс сплавов 51
2.6.2 Исследование жидкотекучести 52
2.6.3 Определение содержания водорода в сплавах 54
2.6.4 Исследование пористости 56
3 Разработка теоретических и технологических основ модифицирования комплексными алюминиевыми лигатурами на основе шлака синтетического силумина 57
3.1 Обоснование выбора присадок при синтезе комплексных алюминиевых лигатур 57
3.2 Теоретические предпосылки модифицирования лигатурами на основе шлака синтетического силумина 60
3.3 Разработка технологии модифицирования лигатурами на основе алюминия .68
3.3.1 Синтез модификаторов на основе шлака синтетического силумина 70
3.3.2 Способ введения в расплав синтезированных лигатур на основе отходов алюминиевого производства 79
3.4 Исследование модифицирующей способности комплексных алюминиевых лигатур и влияния термообработки на свойства алюминиевых сплавов 80
3.4.1 Влияние модифицирования и термообработки на механические свойства алюминиево-кремниевых сплавов 80
3.4.2 Исследование микроструктуры алюминиево-кремниевых сплавов до и после модифицирования 85
3.4.3 Влияние модифицирования присадками на основе шлака синтетического силумина на технологические свойства сплавов алюминия с кремнием 95
3.5 Исследование влияния модифицирования на термоэдс силуминов 100
3.6 Выводы 109
4 Модельно-математическое и физико-химическое исследование процессов модифицирования 111
4.1 Теплофизический анализ полученных результатов 111
4.1.1 Определение скорости кристаллизации на основе теплофизических параметров материала формы и отливки 112
4.1.2 Определение теплоты кристаллизации сплавов по экспериментальным данным ДТА 121
4.2 Термодинамический и кинетический анализ процесса модифицирования алюминиево-кремниевых сплавов 129
4.3 Анализ результатов термоэлектрических исследований 135
4.4 Влияние модифицирования на технологические свойства сплавов системы алюминий-кремний 140
4.5 Выводы 152
5 Освоение технологии модифицирования лигатурами на основе отходов производства алюминиевых сплавов 153
5.1 Промышленная апробация 153
5.2 Разработка нормативно-технической документации и экономическое обоснование предложенного технического решения 155
5.3 Выводы 159
Общие выводы 160
Список использованных источников 162
Приложение А 175
