Исследование горячеломкости литейных сплавов на основе систем Al-Si, Al-Cu, Al-Si-Cu

Файл : bestref-49459.doc (размер : 4,201,984 байт)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………..3

Глава 1. Обзор литературы

Влияние состава и структуры на горячеломкость

при литье сплавов…………………………………………………………...5

Влияние формы и размеров зерен на горячеломкость……………..5

Влияние газосодержания сплавов на горячеломкость……………..9

Влияние состава сплавов на горячеломкость……………………...12

Влияние зональной ликвации на горячеломкость…………………17

Влияние примесей на горячеломкость……………………………...17

Пути снижения горячеломкости сплавов…………………………...19

Первый путь снижения горячеломкости –

выбор оптимального состава……………………………………………….19

Второй способ снижения горячеломкости –

регулирование содержания основных компонентов………………………23

Третий путь снижения горячеломкости –

регулирование содержания примесей в сплаве…………………………….23

Четвёртый путь снижения горячеломкости –

введение в сплав малых технологических добавок………………………..23

Литейные пробы на горячеломкость………………………………...26

Первая группа проб……………………………………………………26

1.3.1.1 Стандартная кольцевая проба на горячеломкость………………….30

Вторая группа проб…………………………………………………….30

Третья группа проб…………………………………………………….32

Характеристика некоторых алюминиевых сплавов…………………37

Сплавы на основе алюминий-кремний……………………………….37

Сплавы на основе алюминий-медь……………………………………39

Сплавы на основе алюминий-кремний-медь…………………………41

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Методика приготовления опытных сплавов……………………………43

2.2. Исследование горячеломкости сплавов систем Al-Si,

Al-Cu, Al-Si-Cu по показаниям технологических проб……….…………….43

2.3. Методика проведения дифференциального термического

анализа исследуемых сплавов………………………………………………...51

2.4. Анализ параметров кристаллизационного процесса……………………54

Вывод…………………………………………………………………………..57

Литература……….……………………………………………………………58

ВВЕДЕНИЕ

Развитие современной науки и техники показало, что важной составляющей технологического производства являются качественные показатели получаемой продукции. Приоритетными направлениями являются: увеличение прочности, увеличение диапазона рабочих температур, увеличение срока службы материалов. В данной работе будет рассмотрено и исследовано явление, которое напрямую связано с прочностными показателями получаемых в производственном процессе материалов. Речь идёт о явлении горячеломкости металлов и сплавов.

Горячеломкость – склонность металлов и сплавов к хрупкому межкристаллитному разрушению при наличии жидкой фазы по границам зёрен. Такое разрушение широко распространено при литье и сварке; оно встречается также при горячей обработке давлением, термической обработке и эксплуатации изделий при повышенных температурах.

Все металлы и сплавы в той или иной степени горячеломки. Хорошо известная красноломкость сталей и никелевых сплавов, обусловленная оплавлением сульфидной эвтектики, является частным случаем горячеломкости при горячей обработке давлением. При термической обработке сплавов горячеломкость проявляется в образовании закалочных трещин из-за оплавления границ зёрен при пережоге. Незначительные примеси металлов, образующие легкоплавкие эвтектики по границам зёрен, снижают жаропрочность и термостойкость легированных сталей, никелевых и других сплавов и могут привести к хрупкому межкристаллитному разрушению изделий во время эксплуатации при повышенных температурах.

При литье и сварке горячеломкость сплава проявляется в образовании так называемых «горячих» трещин в слитках, фасонных отливках и сварных швах. Горячие трещины – один из наиболее распространённых и трудно устранимых видов брака. Если оплавление границ зёрен при горячей обработке давлением, термообработке и эксплуатации изделий можно более или менее легко предотвратить, очищая метал от легкоплавких примесей, вводя в него малые добавки для связывания этих примесей в тугоплавкие соединения или, наконец, просто ограничивая температуру нагрева точкой солидуса границ зёрен, то при литье и сварке плавлением переход через интервал кристаллизации всегда неизбежен. Поэтому горячеломкость чаще всего проявляется в двух последних процессах.