автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Исследование процессов приготовления Al-Si и Al-Mg расплавов из низкосортной шихты и разработка технологии получения из них отливок ответственного назначения

На правах рукописи

СЕМЕНОВ ВЛАДИМИР АНАТОЛЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ Al-Si И Al-Mg РАСПЛАВОВ ИЗ НИЗКОСОРТНОЙ ШИХТЫ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ НИХ ОТЛИВОК ОТВЕТСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.16.04 "Литейное производство"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в на кафедре технологии литейных процессов Московского Государственного Института Стали и Сплавов (Технологического университета)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Белов Владимир Дмитриевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Батышев Александр Иванович, кандидат технических наук Супрун Владимир Николаевич

Ведущая организация авиационная корпорация «Рубин».

Защита состоится 23 июня 2005 года на заседании диссертационного совета Д.212.132.02 при Московском Государственном Институте Стали и Сплавов (Технологическом университете) по адресу: 119049, г. Москва, Ленинский проспект, д.6, ауд. А-305.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Московского Государственного Института Стали и Сплавов (Технологического университета)

Автореферат разослан «2<2» мая 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Семин А.Е.

НОК

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время во всех странах мира, в том числе и в России, повышенным спросом пользуется продукция автомобильной отрасли. В городах из-за перенасыщенности автотранспортом сильно ухудшается экологическая обстановка. В связи с этим при производстве автомобилей заметно возросли требования к их качеству при одновременном снижении затрат на изготовление.

Обзор литературных данных показал, что для изготовления отливок ответственного назначения, например, автомобильное колесо, корпуса двигателей, головки блоков цилиндров используются сплавы на основе системы А1 - 81, такие как, АК7ч, АК9ч, АК8МЗ, АК9М2. Изготовление отливок из силуминов, приготовленных из первичных шихтовых материалов, требует значительных материальных затрат, которые возможно снизить при использовании в составе шихты лома и отходов. Однако, известно, что сплавы, приготовленные из лома и отходов, имеют нестабильный уровень механических и литейных свойств.

Повышение качества литых изделий в автомобилестроении успешно решается путем замены традиционных силуминов сплавами других систем. Разработчики изделий повышенный интерес проявляют к сплавам системы А1 - так как эти сплавы имеют пониженную плотность и высокую удельную прочность. Однако, у сплавов этой системы существенно снижаются свойства в процессе длительного хранения.

Несмотря на вышеизложенные обстоятельства, использование при производстве отливок ответственного назначения сплавов приготовленных из лома и отходов, а также замена традиционного силумина сплавами системы А1 -позволит снизить себестоимость, уменьшить массу автомобилей, повысить экологичность и увеличить конкурентоспособность продукции. Данный факт показывает перспективность исследований в этих направлениях.

В реальных условиях производства при приготовлении сплавов в открытой атмосфере происходят большие потери тепла от зеркала расплава. Необходимость в интенсификации процесса плавки связана не только с уменьшением потерь металла на угар и испарение, но и с повышением качества получаемых сплавов и производительности плавильных агрегатов, что, несомненно, ведет к увеличению экономической эффективности производства.

Цель работы. Повысить уровень и стабильность механических и литейных свойств доэвтектического силумина, приготовленного из низкосортных шихтовых материалов, за счет корректировки его химического состава и технологии обработки расплава. Определить возможность использования сплава системы А1 -Mg в качестве заменителя традиционного силумина при изготовлении отливки ответственного назначения (автомобильное колесо). Усовершенствовать технологию плавки для снижения угара, увеличения выхода годного и интенсификации процесса приготовления расплава.

Для достижения поставленной цели необходимо:

1. Исследовать влияние состава на механические, литейные и технологические свойства сплава АК9М2, приготовленного из лома и

отходов.

2. Разработать технологию обработки расплава АК9М2, приготовленного из лома и отходов.

3. Исследовать влияние магния на литейные, механические и технологические свойства сплава типа ВАЛ 16 при литье в кокиль.

4. Разработать состав теплоизолирующего флюса и исследовать его влияние на температурно-временные показатели процесса плавки сплавов на основе алюминия.

Научная новизна.

1. Установлена экстремальная зависимость концентрированной (усадочная раковина) и рассеянной (усадочная пористость) объемной усадки сплавов А1 -

с минимумом и максимумом соответственно при 8,5 % Р/^, что обусловлено аналогичной зависимостью ширины интервала кристаллизации сплава с максимумом при том же содержании магния. При этом общая объемная усадка не имеет максимума, но имеет тенденцию к снижению.

2. Установлена экстремальная зависимость механических свойств сплава АК9М2 от содержания цинка с максимумом при 0,3 % 7л\, что обусловлено максимальной растворимостью легирующих элементов в твердом растворе на основе алюминия.

3. Установлена экстремальная зависимость заполняемое™ форм сплавами системы А1 - от содержания магния с максимумом при 10,5 % Такая закономерность наблюдается при всех температурах заливки, но более явно проявляется при более низких перегревах и обусловлено как уменьшением ширины интервала кристаллизации сплава, так и увеличением фактического перегрева расплава, а также с кристаллизацией сплава с образованием неравновесной эвтектики

Практическая значимость. Откорректирован состав сплава АК9М2 и разработана технология его получения, включающая совмещенное рафинирование, модифицирование и микролегирование. Состав сплава и технология прошли опытно-промышленное опробование в условиях Заволжского моторного завода в цехе литья в кокиль и рекомендованы для изготовления широкой гаммы отливок для автомобильных двигателей (95 % номенклатуры отливок цеха), включая блок цилиндров и головку блока цилиндров взамен сплава АК9ч.

Изучены литейные, технологические и механические свойства сплава типа ВАЛ 16 при литье в кокиль. Откорректирован состав сплава ВАЛ 16, приготовленный из низкосортной шихты, применительно к литью в металлические формы. Этот сплав имеет наилучшее сочетание литейных, механических и технологических свойств. Сплав ВАЛ 16 откорректированного состава опробован на ООО «ПРОМА. Колеса из легких сплавов» при изготовлении автомобильных колес литьем в кокиль. Промышленное опробование показало, что автомобильные колеса можно изготавливать из сплава ВАЛ 16, так как уровень механических свойств сплава полученный в образцах, вырезанных из тела отливки, превышает (прочность в 1,6 раза, относительное удлинение в 2 раза) требования ГОСТ Р 50511-93 «Колеса из легких сплавов для пневматических шин. Общие технические условия».

Предложен состав нового покровного флюса на основе карналлита с добавлением вермикулита, позволяющий интенсифицировать процесс приготовления сплавов на основе алюминия, за счет использования в составе флюса теплоизолирующего материала. Проведенные в лабораторных условиях исследования влияния разработанного покровного флюса на процесс плавки сплавов А1-М§ (9 %) и АК9М2 в тигельной электропечи сопротивления показали, что длительность их приготовления может быть сокращена на 19,6 %, металлургический выход годного увеличивается на 27 %, угар магния практически полностью подавляется.

Усовершенствована методика по определению заполняемое™ сплавом формы по пробе Белова-Гусевой. Предложен новый способ обсчета образцов с помощью ЭВМ, который обеспечивает сокращение длительности определения заполняемое™ сплавом формы. Усовершенствованная методика рекомендована для экспресс анализа этого свойства сплава в промышленных условиях.

В настоящее время завершается ее освоение на ОАО «МОСОБЛ ПРОММОНТАЖ».

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на:

- I международной научно-технической конференции «Генезис, теория и технология литых материалов» (г. Владимир 2002 г.).

- Некоторые аспекты приготовления медистых силуминов, применяющихся при производстве двигателей. Тезисы доклада. Словакия. Братислава. Международная конференция «Технология - 2003».

- Некоторые аспекты производства литейных алюминиевых сплавов на ОАО «МОСОБЛПРОММОНТАЖ». Материалы научно-практического семинара «Научно-технологическое обеспечение инновационной деятельности предприятий, институтов и фирм в металлургии». Москва 2004. МИСиС. Том 1.

- Проба для определения заполняемое™ сплавом формы. Материалы научно-практического семинара «Научно-технологическое обеспечение инновационной деятельности предприятий, институтов и фирм в металлургии». Москва 2004. МИСиС. Том 2.

Публикации. По результатам выполнения исследований опубликовано_2_статьи.

Структура о объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, из трех глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц и 56 рисунков. Библиографический список включает 152 наименования.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Объектами исследования были сплав АК9М2, сплав ВАЛ 16 и бинарный сплав А1 - 9 масс. % Mg.

Для приготовления силумина использовали лигатуру повышенной чистоты А1 -25 масс. % 81, алюминий марки А7, медь марки МО или использовали готовый сплав в чушках.

Для приготовления сплава ВАЛ 16 использовался готовый сплав. Бинарный А1 - Мй сплав готовили из алюминия марки А7 и магния марки Мг90.

Расплавы готовили в печах сопротивления типа СШОЛ на воздухе в графито-шамотных тиглях.

Титан в сплавы вводили лигатурой А1 - Т1 (5 масс. % ТО в количестве 0,2 % Т) от массы металла. Стронций вводили лигатурой А1 - Эг (10 масс. % 8г), в количестве 0,08 % 5г от массы расплава.

Для исследования процесса кристаллизации сплавов проводили термоанализ. Для регистрации показаний термопары использовали ЭВМ.

Механические свойства сплавов определяли по стандартным методикам.

Заполняемость сплавами формы и величину пористости в отливке «клин» определяли по пробе Белова-Гусевой. Склонность сплавов к образованию трещин определялась по пробе «арфа».

3 КОРРЕКТИРОВКА СОСТАВА СПЛАВА АК9М2 И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В ШИХТЕ НИЗКОСОРТНЫХ ОТХОДОВ

Сплавы, приготовленные из низкосортных шихтовых материалов, содержат повышенное количество примесей, которые снижают уровень механических свойств сплавов. В работе изучали возможность повышения уровня и стабильности механических свойств вторичного сплава АК9М2 за счет корректировки его химического состава и совершенствования технологии приготовления расплава.

На первом этапе корректировка состава сплава проводилась по трем основным легирующим компонентам - кремнию, магнию и меди. На втором этапе оценивалось влияние цинка на свойства сплава при постоянном содержании в нем указанных выше элементов.

Исследовали следующие варианты составаы сплава АК9М2 (таблица 1):

Таблица 1 - Химический состав исследуемого сплава АК9М2

Номер состава сплава Содержание элементов в сплаве, %

кремний медь

1 8,7 2,3

2 9,5 3,0

3 10,0 2,0

Обработка расплава рафинирующе-модифицирующими препаратами проводили при температуре 630-760 °С.

Для измельчения кремния в эвтектике сплав модифицировали натрием, который вводили из флюса состава: НаР 16 %, КаС1 56 %, КС1 21 %, ЫазА1Р6 7 %. В качестве модификаторов зерна сплава использовали титан, бор и цирконий. Кроме того, для подавления вредного влияния железа, присутствующего в составе сплава, в расплав вводили молибден в виде сульфида.

По данным термического анализа, установлено, что изменение химического состава сплава АК9М2 приводит к изменению температуры ликвидус без изменения температуры солидус. При увеличении содержания кремния с 8,7 % до 10,0 % итервал кристаллизации сплава уменьшается на 6 °С.

Исследование склонности сплава АК9М2 к образованию трещин при

постоянной температуре заливки показало, что трещины в сплаве, содержащем 10,0 % кремния и 2,0 % меди, независимо от вида обработки расплава не образуются, что, вероятно, связано с повышением прочности сплава и минимальным температурным интервалом его кристаллизации. Повышение склонности сплава АК9М2 к образованию трещин наблюдается при увеличении содержания в нем меди. Установлено, что введение в медистый силумин натрия или стронция повышает склонность сплава к образованию трещин по сравнению с другими проведенными видами обработки жидкого металла. По-видимому, это связано с тем, что натрий, способствует увеличению пористости алюминиевых сплавов, а стронций кроме того, взаимодействуя с элементами сплава, образует дополнительные фазы. Кроме того, известно, что натрий и стронций заметно отклоняют процесс кристаллизации сплава от равновесных условий: точка эвтектики смещается вправо, интервал ликвидус-солидус увеличивается.

Результаты определения механических свойств показали, что наилучший результат получается при максимальном содержании кремния (10 %) при обработке расплава титаном и борсодержащим флюсом. Такой же результат получен по относительному удлинению.

Анализ влияния меди на механические свойства сплава АК9М2 показал, что повышение содержания меди от 2 до 3 % приводит к снижению временного сопротивления разрыву и относительного удлинения. Максимальное значение механических свойств достигается при массовой доле меди 2 % и обработке расплава титаном и борсодержащим флюсом.

Полученные данные по механическим свойствам согласуются с изменениями микроструктуры и размера зерна исследуемого сплава. Модифицирование сплава натрием и титаном совместно с бором способствуют повышению механических свойств сплава АК9М2. При этом вид обработки расплава не оказывает заметных изменений на величину твердости сплава АК9М2.

Вторичный сплав АК9М2 содержит большое количество примесей, в частности, железо (до 1,2 %). Для снижения вредного влияния железа расплав подвергали кратковременному (5 минут) перегреву до 800 "С для растворения частиц железосодержащих фаз, присутствующих в исходном сплаве. Это способствовало повышению уровня механических свойств сплава. При этом установлено, что для получения отливки без усадочных дефектов температура заливки должна составлять 700-720 °С.

Кроме того, для связывания железа в компактные структурные составляющие в сплав вводили молибден. Однако, использование в составе флюсовой композиции сульфида молибдена не привело к существенному повышению механических свойств сплава. Кроме того, введение в расплав молибдена в виде сульфида вызывает трудности из-за возможного выделения сероводорода при снятии шлака с поверхности расплава.

Таким образом, первый этап исследования влияния кремния и меди в силумине АК9М2 на его механические свойства показал, что наилучшее сочетание прочности и пластичности достигается при содержании в сплаве 10,0 % кремния и 2,0 % меди.

Второй этап корректировки состава сплава АК9М2 по содержанию цинка проводили при постоянном содержании остальных легирующих элементов (Б1 10 %, Си 2 %, Mg 0,3 %). Содержание цинка в сплаве изменяли от 0,1 % до 1,7 %. Анализ полученных данных показал, что увеличение временного сопротивления

разрыву и пластичности происходит только до определенного содержания цинка в сплаве, а именно 0,3 % (рисунок 1). При увеличении массовой доли цинка более 0,3 % наблюдается уменьшение временного сопротивления разрыву и относительного удлинения сплава АК9М2.

Наблюдаемый характер изменения механических свойств сплава от содержания в нем цинка связан, по всей видимости, с изменениями в составе а-твердого раствора. С помощью микрорентгеноспектрального анализа установлено, что с увеличением содержания цинка в сплаве происходит увеличение его содержания в а-твердом растворе. Однако, видимых изменений в микроструктуре сплава не происходит.

При этом содержание кремния и меди в а-твердом растворе алюминия увеличивается при содержании цинка до 0,3 массовых долей, а при более высоком содержании цинка в сплаве происходит уменьшение их содержания в а-твердом растворе.

Содержание цинка, %

2

—♦—без обработки • • - модифицирование "П + В

ф

I Ф X

с

а >.

ф о

X

л

с ф

ь* о

о

X

О

5 4 3 2 1

0,5 1 1,5

Содержание цинка, %

Рисунок 1 - Механические свойства сплава АК9М2 в зависимости от содержания в нем 7.п и обработки расплава.

Изменения содержания магния в а-твердом растворе при увеличении содержания цинка в сплаве не происходит. Вероятно, это связано с тем, что магний, в отличие от кремния, меди и цинка имеет больший атомный радиус, чем у алюминия и поэтому не может быть вытеснен из а-твердого раствора.

Таким образом, при увеличении содержания цинка в сплаве более 0,3 массовых долей происходит вытеснение кремния и меди из а-твердого раствора. Следовательно, при содержании в сплаве 0,3 массовых долей цинка решетка алюминия должна находится в максимально напряженном состоянии. Это подтвердили расчетные значения параметра решетки алюминия (а) (см. рисунок 2) и измерения величины микротвердости а-твердого раствора.

4,052 |-

4,0515 I

4,048 1—--^- J - — ^

0 0,5 1 1,5 2

Содержание 2п, %

Рисунок 2 - Зависимость параметра решетки алюминия от содержания цинка в сплаве

Таким образом, микрорентгеноспектральный анализ позволил выявить связь между содержанием элементов в а-твердом растворе алюминия и механическими свойствами сплава АК9М2.

Кроме того, в ходе проведения экспериментов установлена хорошая корреляция между механическими свойствами сплава АК9М2 и размером зерна в его структуре. При обработке расплава титаном и борсодержащим флюсом происходит измельчение зерна, что приводит к повышению уровня механических свойств сплава (см. рисунок 1). Однако значительных изменений величины твердости сплава АК9М2 не выявлено. Необходимо также отметить, что при содержании 0,3 % цинка сплав АК9М2 не склонен к образованию трещин.

Таким образом, при приготовлении сплава АК9М2 из низкосортной шихты для получения наилучшего сочетания механических свойств, он должен иметь следующий химический состав: 10 % 81, 2 % Си, 0,3 % Ъл, 0,3 % При этом сплав необходимо модифицировать натрием и титаном совместно с бором.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИТЕЙНЫХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СПЛАВА ВАЛ 16 ПРИ ЛИТЬЕ В КОКИЛЬ

Резервы дальнейшего повышения качества изделий в автомобилестроении связаны с заменой традиционных силуминов сплавами системы В работе

проведено исследование литейных, механических и технологических свойств сплава системы Al-Mg (ВАЛ 16) при литье в кокиль.

Результаты термического анализа показали, что зависимость ширины интервала кристаллизации сплава ВАЛ 16 от содержания магния имеет экстремальный характер с максимумом при 8,5 % магния (таблица 2). При этом при содержании магния 8,5 % и более в процессе кристаллизации сплава ВАЛ 16 образуется неравновесная (З-фаза эвтектического происхождения.

Таблица 2 - Зависимость параметров кристаллизации от содержания магния в сплаве ВАЛ 16

т 1 ликвидус* Т 1солидус» Интервал

Содержание % "С °с кристаллизации

(ДТ), °с

6,0 631 490 141

8,5 614 449 165

10,5 610 450 160

11,5 599 449 150

С увеличением содержания магния в сплавах системы А1 - М§ наблюдается тенденция к снижению объемной усадки. В связи с тем, что интервал кристаллизации сплава нелинейную зависимость от содержания в нем магния было проведено детальное исследование влияния содержания магния на объемную усадку сплава и ее составляющие: усадочную раковину и усадочную пористость. В результате исследования установлено, что зависимости изменения объема усадочной пористости и усадочной раковины от содержания магния в сплаве имеют, соответственно, максимум и минимум при 8,5 % Mg (рисунок 3) и согласуется с результатами термического анализа сплава (см. таблицу 2).

Вместе с тем общая объемная усадка сплава ВАЛ 16 не имеет экстремальной зависимости с увеличением в нем содержания магния с 6 до 10,5 %.

Таким образом, установлено, что наименьшей общей объемной усадкой обладает сплав типа ВАЛ 16 с содержанием 10,5 % магния. Дальнейшее увеличение содержание магния в сплаве может привести к резкому увеличению газовой пористости в отливках.

При изготовлении автомобильного колеса для обеспечения направленности затвердевания толщину стенки отливки увеличивают в сторону прибыли. Поэтому для изучения влияния состава сплава и температуры заливки на величину пористости применительно к автомобильному колесу изготавливали специально сконструированную отливку «клин».

Изменение пористости по высоте отливки «клин» в зависимости от состава сплава ВАЛ 16 и условий заливки представлено на рисунке 4. Как следует из приведенных данных, пористость с увеличением содержания магния снижается, при этом уменьшается размер пор.

Рисунок 3 - Изменение объема раковины, объема пористости и объемной усадки сплава ВАЛ 16 в зависимости от содержания в нем магния

а)

б)

в)

120

2 4 6 8 10 12 14 16 18 Толщина отливки "клин", мм.

2 4 6 8 10 12 14 16 18 Толщина отливки "клин", мм.

2 4 6 8 10 12 14 16 18 Толщина отливки "клин", мм.

а) - ВАЛ 16 (8,5 % Мё); б) - ВАЛ 16 (10,5 % 1^); в) - АК9пч 1- Тзал=700 °С; 2 - Тзал=740 °С; 3 - Тзал=780 °С

Рисунок 4 - Изменение пористости от толщины отливки «клин» в зависимости от состава сплава и температуры заливки

Так, для сплава, содержащего 8,5 % магния, размер пор составляет 0,1 - 0,8 мм, а для сплава, содержащего 10,5 % магния - 0,1 - 0,5 мм. С увеличением температуры заливки величина пористости снижается. Это, по-видимому, происходит из-за того, что в результате повышения температуры заливки, расплав в форме более длительное время находится в жидкоподвижном состоянии и таким образом повышается плотность отливки. Представленные на графиках зависимости (см. рисунок 4) также показывают, что по мере приближения к прибыльной части число пор увеличивается.

При этом резкое возрастание числа пор на единице площади у сплава, содержащею 8,5 % магния, начинается при толщине отливки «клин» 11 мм (независимо от температуры заливки), тогда как у сплава, содержащего 10,5 % магния, такое явление наблюдается при толщине отливки более 14 мм.

Таким образом, сплав с содержанием магния 10,5 % оказывается менее склонным к образованию усадочной пористости, чем сплав, содержащий 8,5 % магния. Это, по-видимому, связано с уменьшением величины температурного интервала кристаллизации при увеличении содержания магния в сплаве ВАЛ 16.

Так как в настоящее время большинство литых автомобильных колес изготавливается из силумина, в частности, из сплава АК9пч, то было проведено сравнительное исследование пористости по высоте отливки «клин» для промышленного сплава АК9пч.

Данные представленные на рисунке 4, показывают, что характер распределения пористости в отливке «клин» для сплавов АК9пч и ВАЛ 16 одинаков, однако величина пористости сплава АК9пч несколько выше по сравнению со сплавом ВАЛ 16. Резкое возрастание числа пор на единице площади начинается при толщине стенки отливки 10 мм.

С увеличением температуры заливки, отливка «клин» из сплава АК9пч, также, как и для сплава ВАЛ 16 получается более плотной, что связано с повышением жидкоподвижности расплава и улучшением пропитываемости отливки.

При изготовлении отливки «клин» на ее передней поверхности был обнаружен дефект «утяжина». Длина утяжины и площадь, занимаемая ею, у сплава ВАЛ 16 снижается с увеличением температуры заливки. Вероятно, это связано с тем, что при увеличении температуры происходит уменьшение вязкости расплава и в процессе кристаллизации достигается лучшее питание отливки из прибыли.

Снижение площади, занимаемой утяжиной, и длины утяжины наблюдается также с увеличением содержания магния. Это, по-видимому, вызвано сужением интервала кристаллизации при увеличении содержания магния в сплаве ВАЛ 16, и с увеличением фактического перегрева расплава над температурой ликвидуса. В результате перегрева сплав более длительное время находится в жидкоподвижном состоянии.

В отличие от сплава ВАЛ 16, у сплава АК9пч с увеличением температуры заливки происходит увеличение длины утяжины и площади, занимаемой ею. Вероятно, это связано с физическими свойствами сплавов системы А1 - 81.

Данные по заполняемое™ формы сплавом ВАЛ 16 (рисунок 5) показали, что с увеличением температуры заливки заполняемость сплавом формы увеличивается, так как с увеличением температуры расплава вязкость его снижается. С увеличением содержания магния от 6 % до 10,5 % наблюдается увеличение заполняемое™ расплавом формы.

700 °С

97 96 95 л" 94

к

0

1 93 ф

i 92

I 91

со со

90 89 88

92,8

90,8

91

92

91,3

740 °С

94,5

93,4

92,6

93,5

93,4

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5

780 °С 96,3

94,8

92,5

96

94,2

1 2 3 4 5

1 - сплав с 6 % 2 - сплав с 8,5 % Мя 3 - сплав с 10,5 %ЫgA- сплав с 11,5 % М^ 5 - сплав АК9пч

Рисунок 5 - Изменение заполняемое™ сплавами формы в зависимости от состава сплава и температуры заливки

Как известно, заполняемость зависит от ширины интервала кристаллизации и от величины перегрева расплава. С увеличением содержания магния в сплаве ВАЛ 16 температура ликвидуса снижается (см. таблицу 2). Поскольку заливка при всех концентрациях магния производилась при одной температуре, то с увеличением концентрации магния перегрев расплава над температурой ликвидуса увеличивался. Это привело к тому что, при повышении температуры заливки, в сплаве ВАЛ 16, содержащем 10,5 % магния, наблюдается более интенсивное увеличение заполняемое™ по сравнению со сплавом ВАЛ 16, содержащим 6 % и 8,5 % магния. Кроме того, согласно литературным данным, с увеличением содержания магния уменьшается вязкость расплава.

При увеличении содержания магния от 10,5 % до 11,5 % отмечается снижение заполняемое™. Скорее всего, это объясняется тем, что при повышении количества магния в сплаве интенсифицируется процесс окисления жидкого металла. На поверхности расплава образуется более толстая оксидная плена, которая при заливке затрудняет продвижение расплава в полости формы.

Таким образом, результаты проведенного исследования показали, что наилучшей заполняемостью обладает сплав ВАЛ 16 с содержанием магния 10,5 %.

При изготовлении отливок ответственного назначения литьем в металлические формы большое внимание уделяется вопросу образования в них трещин. Сплавы системы А1 - М§ более склонны к образованию трещин, чем силумины. Поэтому экспериментально была проведена оценка склонности сплава ВАЛ 16 к образованию трещин.

Результаты показали, что с увеличением содержания магния склонность сплава типа ВАЛ 16 к образованию трещин снижается. Это, по-видимому, объясняется уменьшением температурного интервала кристаллизации сплава и снижением объемной усадки сплава, что уменьшает усадочные напряжения в теле отливки. Кроме того, с увеличением содержания магния прочность алюминиевомагниевых сплавов растет, что снижает их склонность к образованию трещин.

Заливка сплава в нагретую форму (300 °С) еще больше снижает склонность сплава к образованию трещин, так как уменьшается температурный градиент между формой и расплавом, а, следовательно, и температурные напряжения, под действием которых возникают трещины.

Установлено, что сплав ВАЛ 16 с содержанием 10,5 и 11,5 % Мд при температуре формы 300 °С не склонен к образованию трещин.

Для оценки механических свойств сплава ВАЛ 16 в реальных отливках образцы для испытаний вырезались из отливки «клин». Результаты испытаний образцов, в литом и закаленном состоянии показали, что с увеличением содержания магния прочностные характеристаки сплава ВАЛ 16 возрастают. По мере приближения к прибыльной части отливки наблюдается снижение прочностных характеристик и резкое падение их в прибыльной части, особенно у сплава, содержащего 8,5 % магния.

Для более точного определения механических свойств сплава ВАЛ 16 изготавливались отдельно отлитые образцы.

Расплав подвергался обработке №1-4 (таблица 3). Отлитые заготовки подвергались термической обработке - закалке (Т4).

Таблица 3 - Виды рафинирующе-модифицирующей обработки сплава ВАЛ 16

Вариант Состав флюса Расход флюса,

обработки %

1 30 KBF4, 70 KCl 1

2 30 KBF4, 70 KCl 1,5

3 30 KBF4, 42 K2ZrF6, 1

28 KCl

4 30 KBF4( 42 K2ZrF6, 1,5

28 KCl

Примечание: при обработке № 3 и № 4 лигатура А1- 2х в расплав не вводилась.

Результаты определения механических свойств сплава ВАЛ 16 в закаленном состоянии и размер зерна (Оэ) в структуре этих образцов представлены на рисунке 6.

Из представленных данных можно видеть, что с увеличением количества рафинирующе-модифицирующего флюса от 1 до 1,5 масс, доли, % такие механические характеристики, как прочность и пластичность, увеличиваются, что, вероятно, связано с измельчением зерна (см. рисунок 6) и легированием цирконием а-твердого раствора.

Следует отметить, что ввод циркония из флюса при обработке расплава способствует более значительному повышению механических свойств, чем ввод циркония из лигатуры и обработка расплава борсодержащим флюсом без циркония.

Твердость сплава ВАЛ 16 при различных видах обработки расплава практически не изменялась.

Таким образом, для получения сплава ВАЛ 16 с наиболее высокими механическими свойствами можно рекомендовать проводить обработку расплава по режиму № 4 (таблица 3).

Кроме того, с увеличением содержания магния от 8,5 до 10,5 % отмечена тенденция к увеличению прочности и твердости сплава ВАЛ 16. При этом пластичность сплава незначительно снижается. Это, по-видимому, связано с пересыщением а-твердого раствора магнием в результате закалки.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что сплав ВАЛ 16 с содержанием магния 8,5 % и выше кристаллизуется с образованием неравновесной эвтектики при 1емпературе 450 °С. Кроме того, зависимости изменения объема усадочной раковины и усадочной пористости от содержания магния в сплаве тина ВАЛ 16 имеют экстремальный характер с точкой экстремума при 8,5 % магния. При этом объемная усадка при увеличении содержания магния в сплаве до 10,5 % снижается до 8,7 %.

ф

X

X ф

и

8|

Ф о. о со X л х о. ф 2 ф о. Ш

350 , 340 | 330 , 320 310 ^ 300 4 290 280

I*

£ ® ° I

О

11 10 9 8 7 6 5 4

150 130

1 110

2

90 70 50

8,5 %

319

306

308

308

301

10,5 % Мя 340

333

313

1 2 3 4 1 2 3 4

Вариант обработки

8,5 % 10 10>3

8,3

8,9

10,5 % 9,4 8,7

7

1 2 3 4 1 2 3 4

Вариант обработки

8,5 % Мя

130

10,5 % Ме 137

125

105

84

98

88

102

1 2 3 4 1 2 3 4

Вариант обработки

Рисунок 6 - Изменение механических свойств и размера зерна в зависимости от варианта обработки и содержания магния в сплаве ВАЛ 16

Изучение влияние магния на литейные, механические и технологические свойства сплава ВАЛ 16 и его аналогов при литье в кокиль показало, что наилучшим сочетанием литейных, механических и технологических свойств обладает сплав типа ВАЛ 16 с содержанием 10,5 % магния.

Для промышленного опробования можно рекомендовать сплав типа ВАЛ 16 с содержанием 10,5 % магния.

5 РАЗРАБОТКА СОСТАВА ПОКРОВНОГО ФЛЮСА ДЛЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Как было отмечено ранее, приготовление алюминиевых расплавов в открытой атмосфере связано с повышенными тепловыми потерями от зеркала металла. При этом происходит интенсивное окисление и насыщение расплава водородом, особенно при плавке сплавов системы алюминий-магний. Для повышения интенсификации процесса приготовления сплава был разработан покровный теплоизолирующий флюс. В качестве теплоизолирующей добавки в составе флюса использовали вермикулит.

В связи с этим были проведены исследования влияния вермикулита на процесс плавки алюминиевых сплавов. В качестве объектов исследования использовали двойной алюминиево-магниевый сплав и АК9М2.

Состав исследованных покровных флюсов для алюминиево-магниевого сплава представлен в таблице 4.

Таблица 4 - Состав покровных флюсов использованных в исследованиях

Вариант обработки Состав покровного флюса

1 Без обработки

2 Вермикулит

3 80 % МяС12-КС1 + 20 % СаБг

4 80 % Вермикулит + 16 % MgCl2•KCl + 4 % СаР2

В результате исследований установлено, что в зависимости от обработки расплава меняется продолжительность плавки, а именно: чистый вермикулит сокращает продолжительность плавки на 40 мин; покровный флюс №4 сокращает продолжительность плавки на 100 мин. Следовательно, нанесение различных покровов (таблица 4) приводит к снижению тепловых потерь от зеркала расплава в окружающую среду. Следует отметить, что совместное введение карналлитового флюса и вермикулита приводит к наибольшему снижению тепловых потерь. Это подтверждается снижением средней температуры над расплавом после нанесения покрова (рисунок 7).

Это, по-видимому, связано с тем, что карналлит смачивает частицы вермикулита и в результате покровный флюс наиболее полно снижает тепловые потери от зеркала расплава.

Таким образом, использование в составе покровного флюса вермикулита позволило эффективно интенсифицировать процесс приготовления сплава системы Однако, покровный флюс должен в первую очередь защищать

расплав от испарения и взаимодействия с атмосферой. В связи с этим была проведена оценка влияния состава покровного флюса на металлургический выход годного и угар магния в двойном алюминиево-магниевом сплаве.

Исследования показали, что сам по себе чистый вермикулит утепляет зеркало расплава, но при этом не способен в полной мере защитить расплав от взаимодействия с атмосферой. Решающую роль по защите расплава от взаимодействия с атмосферой играет карналлитовая составляющая.

Наибольший металлургический выход годного достигается при использовании покровного флюса № 4 (рисунок 8). Кроме того, использование любого из представленных защитных покровов уменьшает угар магния. При этом химический анализ показал (рисунок 9), что покровный флюс № 4 максимально защищает сплав от угара магния.

Положительные результаты по использованию в составе покровного флюса вермикулита позволили провести аналогичные исследования на сплаве АК9М2. Состав исследованных покровных флюсов приведен в таблице 5.

Таблица 5 - Состав исследованных покровных флюсов

Вариант обработки Состав покровного флюса

1 Без обработки

2 50 % NaCl + 50 % KCl

3 20 %Вермикулит + 40 % NaCl + 40 % KCl

4 30 %Вермикулит + 35 % NaCl + 35 % KCl

5 40 %Вермикулит + 30 % NaCl + 30 % KCl

6 50 %Вермикулит + 25 % NaCl + 25 % KCl

7 80 %Вермикулит + 10 % NaCl + 10 % KCl

8 100 % Вермикулит

Эксперименты показали, что увеличение содержания вермикулита во флюсе снижает температуру над расплавом Это приводит к наиболее быстрому достижению металлом заданной температуры (рисунок 10).

При этом было получено подтверждение того, что использование вермикулита без солевой основы мало эффективно (см. рисунок 10). Так как в этом случае частицы вермикулита оказываются не связанными жидкой составляющей флюса.

Максимальное снижение тепловых потерь от зеркала расплава достигается при содержании 80 % вермикулита во флюсе.

Кроме того, данные по влиянию состава покровного флюса на металлургический выход годного показали, что в отличие от алюминиево-магниевого сплава, изменение количества вермикулита во флюсе не оказывает значительного воздействия на металлургический выход годного сплава АК9М2. Это, по-видимому, связано с тем, что силумины в значительно меньшей степени окисляются в жидком состоянии, чем алюминиево-магниевые сплавы:

3

X

л &

го

о. 2 ф о с т

г ® £ ё 5 й 200

£ ^ §

о.

° 0

600 500 400 300

100

480

448

12 3 4

Вариант обработки

Рисунок 7 - Средняя температура над расплавом в зависимости от варианта обработки

100 80

I

а

1# I

I £ 60 Г

||4°1 I 20 [■

ф

5 о ^

85

92

93

66

2 3

Вариант обработки

Рисунок 8 - Зависимость металлургического выхода годного сплава А1 - 9 от варианта обработки расплава

50 г

45 ^

» 40 I

. 35 -к „„ «30 г

«25 I-

120 г

5 , 0

43

17

0 4

Вариант обработки

Рисунок 9 - Изменение угара магния в зависимости от варианта обработки сплава А1 - 9 % М§

120 г 100 и

80

80

70

60

50

40

30

20 |

0

1 2 3 4 5 6 7 8 Вид обработки

Рисунок 10 - Время (т) достижения металлом заданной температуры от момента нанесения покровного флюса на поверхность расплава

Таким образом, проведенные исследования показали, что вспученный вермикулит может служить эффективной теплоизолирующей добавкой в составе покровных флюсов. Количество вермикулита во флюсе должно составлять 80 % от массы флюса. При этом расход флюса должен быть 1-1,5 % от массы расплава. Это позволит в наиболее полной мере утеплить зеркало расплава и защитить его от взаимодействия с атмосферой.

6 ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ОТВЕТСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ ИЗ СПЛАВОВ АК9М2 И ВАЛ 16, ПРИГОТОВЛЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В ШИХТЕ НИКОСОРТНЫХ ОТХОДОВ

В данной главе изложены результаты промышленного опробования по влиянию различных способов обработки расплава при приготовлении сплава АК9М2 из низкосортных шихтовых материалов.

Установлено, что наиболее эффективным способом повышения механических свойств вторичного сплава АК9М2 является введение в расплав титана совместно с бором из лигатуры и последующая обработка жидким флюсом на основе хлоридно-фторидных солей натрия. Данная технология обработки расплава позволила повысить временное сопротивление разрыву на 27,2 %, относительное удлинение на 47,8 %, твердость по Бринеллю на 3,8 %. Для снижения вредного влияния железа допускается кратковременный (5 минут) перегрев расплава до 800 °С.

Промышленное опробование проведено на значительной партии отливок ответственного назначения «Головка цилиндров». Контроль отливок по различным методам не выявил снижения качества.

Сплав АК9М2, приготовленный из низкосортной шихты, внедрен в производство на ОАО «ЗМЗ» для изготовления 95 % номенклатуры отливок ответственного назначения литьем в кокиль.

Промышленное опробование технологии изготовления отливок ответственного назначения из сплава типа ВАЛ 16 проведено на партии литых автомобильных колес в производственных условиях ООО «ПРОМА. Колеса из легких сплавов».

При проведении опытно-промышленного опробования было отлито 20 колес модели 6 l/2Jxl5H2 и проведено сравнение свойств разработанного сплава типа ВАЛ 16 с серийным сплавом АК9пч. Сравнение показало, что использование разработанного сплава, приготовленного как из первичных шихтовых материалов, так и с добавлением 80 % возврата позволяет превысить требования ГОСТ Р 50511-93 на механические свойства сплава, уменьшить массу колеса на 4,5 % за счет меньшей плотности сплава. Более существенное снижение массы колеса может быть достигнуто за счет оптимизации его конструкции применительно к новому сплаву. В соответствии с требованиями ГОСТ Р 5051193 все колеса прошли визуальный и рентгеновский контроль, испытание на герметичность; на образцах, вырезанных из отливок, определены механические свойства. Металлографический анализ образцов, вырезанных из колес опытной партии, показал высокую степень модифицирования макроструктуры сплава. Так, размер макрозерна составлял 0,3-1,0 мм.

По результатам проведенного контроля установлено, что колеса, отлитые из опытного сплава, имели усадочные дефекты в верхней части отливки. Это связано с особенностью технологии литья колес на ООО «ПРОМА. Колеса из легких сплавов», которая разработана для изготовления их из узкоинтервального сплава АК9пч. В связи с этим, для изготовления литых колес без усадочных дефектов из широкоинтервального сплава типа ВАЛ 16 необходимо изменение конструкции литейной формы.

Таким образом, в результате опытно-промышленного опробования установлено, что сплав типа ВАЛ 16, приготовленный как из первичных шихтовых материалов, так и с использованием отходов, возможно использовать для получения отливок ответственного назначения с высоким уровнем эксплуатационных свойств. При замене промышленных силуминов сплавом типа ВАЛ 16, для получения качественных изделий, необходимо разрабатывать специальную технологию литья, учитывающую особенности этого сплава.

ВЫВОДЫ

1. Исследовано влияние основных компонентов (кремния, меди и цинка) на механические и литейные свойства сплава АК9М2, приготовленного из лома и отходов. Оптимальное сочетание литейных и механических свойств обеспечивается при содержании в нем 10 % кремния и 2 % меди и 0,2 - 0,4 % цинка. При таком составе сплав АК9М2 не склонен к образованию трещин при литье в кокиль, независимо от обработки расплава, а также имеет максимальные значения временного сопротивления разрыву и относительного удлинения.

2. Разработана комплексная технология совмещенного микролегирования модифицирования и рафинирования расплавов доэвтектических силуминов. Она предусматривает обработку расплава лигатурой Al-5%Ti совместно с фторборатом калия и затем флюсом на основе хлоридно-фторидных солей натрия. Эффективность такой обработки при приготовлении сплава АК9М2 из

низкосортной шихты подтверждена результатами опытно-промышленного опробования на Заволжском моторном заводе.

3. Методом термического анализа исследован процесс кристаллизации А1 - Mg сплава типа ВАЛ 16 с различным содержанием магния. Установлено, что сплав имеет максимальный интервал кристаллизации при 8,5 % Mg. При этом же содержании магния (8,5 %) и выше он кристаллизуется.

4. Показано, что зависимости изменения объема усадочной раковины и усадочной пористости от содержания магния в сплаве типа ВАЛ 16 имеют экстремальный характер с точкой мииимума и максимума соответственно при 8,5 % магния. При этом общая объемная усадка при увеличении содержания магния в сплаве до 10,5 % не имеет экстремума и снижается до 8,7 %.

5. Усовершенствована методика определения заполняемости сплавом формы по пробе Белова-Гусевой. За счет компьютеризации расчета величины заполняемости сплавом формы длительность определения заполняемости сплавом формы сокращена до 10 минут и достигнут разброс величины заполняемости 1 -2 %. Предложенная методика внедрена в качестве метода экспресс анализа алюминиевых сплавов на ОАО «МОСОБЛПРОММОНТАЖ».

6. Изучено влияние магния на литейные, механические и технологические свойства сплава ВАЛ 16 и его аналогов при литье в кокиль. Установлено, что оптимальным сочетанием литейных, механических и технологических свойств обладает сплав типа ВАЛ 16 с содержанием 10,5 % магния. Это подтверждено результатами опытно-промышленного опробования на ООО «ПРОМА. Колеса из легких сплавов». Сплав рекомендован для изготовления литых автомобильных колес литьем в кокиль и под регулируемым газовым давлением.

7. Разработан новый покровный флюс для алюминиевых сплавов. Наличие в его составе теплоизолирующего материала - вермикулита, позволяет интенсифицировать процесс приготовления расплава, снизить угар элементов, создать дополнительную защиту от взаимодействия расплава с атмосферой.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. В.Д. Белов, В.А. Семенов. Влияние магния и температуры заливки на структуру, механические и литейные свойства сплава системы Al-Mg. Известия ВУЗов. Цветная металлургия. № 4, 2002г., стр.

2. В.Д. Белов, В.А. Семенов, В.И. Харитонов, С.А. Кучеряев. Оптимизация состава и технологии приготовления сплава АК9М2, применяемого при производстве двигателей на ОАО «Заволжский моторный завод». Известия ВУЗов. Цветная металлургия. № 6, 2004г., стр. 24-29.

3. В.Д. Белов, В.А. Семенов (МИСиС, Москва), Joo Hak-Lae, Kang Won-Duck (Корея, Sung Hoon Corp.) Влияние магния и температуры заливки на структуру, механические и литейные свойства сплава системы А1 - Mg. I международная научно-техническая конференция «Генезис, теория и технология литых материалов» (г. Владимир 2002 г.). Стр. 219-220.

4. В.Д. Белов, В.А. Семенов, В.И. Харитонов, С.А. Кучеряев Некоторые аспекты приготовления медистых силуминов, применяющихся при производстве двигателей. Тезисы доклада. Словакия. Братислава. Международная конференция «Технология - 2003». Стр. 51

5. А.Г. Цыденов, A.A. Плаксин, C.B. Савченко, В.А. Семенов. Некоторые аспекты производства литейных алюминиевых сплавов на ОАО «МОСОБЛГТРОММОНТАЖ». Материалы научно-практического семинара «Научно-технологическое обеспечение инновационной деятельности предприятий, институтов и фирм в металлургии». Москва 2004. МИСиС. Том 1. Стр 169-173.

6. В.Д. Белов, В.В. Гусева, В.А. Семенов. Проба для определения заполняемости сплавом формы. Материалы научно-практического семинара «Научно-технологическое обеспечение инновационной деятельности предприятий, институтов и фирм в металлургии». Москва 2004. МИСиС. Том 2.

Стр. 739-740.

Формат 60 х 90 V,fi Объем 1,56 п л

Тираж 100 экз Заказ 766

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в типографии Издательства «Учеба» МИСиС, 117419, Москва, ул Орджоникидзе, 8/9 JIP №01151 от 11 07 01

г

«2- 98 30

РНБ Русский фонд

2006-4 11045

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

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

1.2 Влияние различных элементов на структуру и механические свойства силуминов

1.3 Способы повышения механических и эксплуатационных свойств доэвтектических и эвтектических силуминов

1.3.1 Влияние термообработки и легирующих элементов на структуру и механические свойства доэвтектических силуминов

1.3.2 Модифицирование микроструктуры

1.3.3 Модифицирование макроструктуры

1.3.4 Микролегирование доэвтектических и эвтектических силуминов

1.4 Сплавы на основе системы алюминий-магний

1.5 Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сплавов системы алюминий-магний

1.5.1 Промышленные сплавы системы алюминий-магний, их свойства и структура в зависимости от содержания легирующих элементов

1.5.2 Влияние магния и других легирующих элементов на физико-механические свойства алюминиевомагниевых сплавов

1.6 Технологические и литейные свойства алюминиевомагниевых сплавов

1.7 Изменение механических свойств и структуры алюминиевомагниевых сплавов при закалке, искусственном и естественном старении

1.8 Некоторые проблемы, возникающие при приготовлении алюминиевых сплавов

1.8.1 Возможность интенсификации процесса плавки с применением теплоизолирующих флюсов

1.8.2 Свойства теплоизоляционных материалов и смесей

1.8.2.1 Классификация и свойства теплоизоляционных материалов

1.8.2.2 Вермикулит и его свойства

1.9 Выводы и постановка задач исследования 48 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1 Приготовление и обработка расплава

2.2 Изучение влияния состава на параметры процесса кристаллизации сплава

2.3 Методика определения объемной усадки

2.3.1 Заливка образцов

2.3.2 Определение объема раковины

2.3.3 Определение объема усадочной пористости

2.3.4 Определение объемной усадки

2.4 Оценка влияния химического состава и температуры заливки на заполняемость сплавами формы

2.5 Оценка влияния состава сплава ВАЛ 16 на величину пористости и твердости в отливке «клин»

2.6 Определение величины утяжины в отливке «клин»

2.7 Оценка влияния химического состава на склонность сплавов к образованию трещин

2.8 Оценка влияния химического состава и обработки расплава на механические свойства сплавов

2.9 Методика определения состава фаз в сплаве АК9М

2.10 Методика определения размера зерна

2.11 Методика приготовления расплава для исследования теплоизолирующих свойств флюса

2.12 Методика оценки выхода годного, угара сплава и угара магния

3 ОПТИМИЗИЦИЯ СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СПЛАВА АК9М

3.1 Влияние состава и обработки расплава на температурные параметры кристаллизации и горячеломкость сплава АК9М

3.2 Влияние кремния, меди и вида обработки на механические свойства сплава АК9М

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 АК9М

3.4.1 Влияние обработки расплава на склонность к образованию трещин сплава АК9М2 с содержанием цинка 0,3 %

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИТЕЙНЫХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

СПЛАВА ВАЛ 16 ПРИ ЛИТЬЕ В КОКИЛЬ

4.1 Влияние магния на температурные параметры кристаллизации сплава ВАЛ

4.2 Влияние содержания магния и условий заливки на литейные свойства сплава ВАЛ

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»

4.4 Влияние состава и температуры заливки на заполняемость формы сплавом ВАЛ

4.5 Влияние содержания магния на склонность к образованию трещин в сплаве ВАЛ

4.6 Влияние химического состава, обработки расплава и термической обработки на механические свойства и структуру сплава ВАЛ

4.6.1 Влияние содержания магния и пористости в сплаве ВАЛ 16 на механические свойства в реальных отливках

4.6.2 Влияние состава и обработки расплава на механические свойства и структуру сплава ВАЛ

5 РАЗРАБОТКА СОСТАВА ПОКРОВНОГО ФЛЮСА ДЛЯ

АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

5.1 Влияние флюсовой обработки на процесс плавки сплава А1 — 9% Mg

5.2 Влияние состава покровного флюса на металлургический выход годного и угар магния в двойном алюминиево-магниевом сплаве

5.3 Влияние флюсовой обработки на процесс плавки сплава АК9М

6 ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ОТВЕТСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ ИЗ СПЛАВОВ АК9М2 И ВАЛ 16, ПРИГОТОВЛЕННЫХ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В ШИХТЕ НИКОСОРТНЫХ ОТХОДОВ

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»

6.2 Опытно-промышленное опробование изготовления литых автомобильных колес из сплава ВАЛ 16 в условиях ООО «ПРОМА. Колеса из легких сплавов»

ВЫВОДЫ

В условиях развивающихся в России рыночных отношений перед машиностроителями остро стоит задача выпуска конкурентоспособной продукции с минимальными материальными и энергетическими затратами. Как известно, себестоимость изделия может быть снижена при уменьшении затрат на материалы, применяющиеся для его изготовления. Одним из путей снижения стоимости материалов является организация замкнутого технологического цикла их использования. Это предусматривает вовлечение в производство всех образующихся отходов, включая стружку. Кроме того, уменьшение затрат на металл возможно за счет увеличения доли дешевых низкосортных шихтовых материалов при приготовлении расплавов.

В то же время применение более дешевых вторичных сплавов для отливок ответственного назначения, к которым относятся корпуса двигателей, головки цилиндров, автомобильное колесо и др., обычно ограничивают из-за высокого содержания примесей, снижающих уровень механических свойств. Сведения о возможности получения высоких механических свойств, в частности, высокой пластичности, в отливках из вторичных сплавов практически отсутствуют.

Традиционными способами повышения механических и эксплуатационных свойств сплава являются рафинирование, модифицирование и микролегирование расплава. Кроме того, повышение качества литых изделий в автомобилестроении успешно иногда решается путем замены традиционных силуминов сплавами других систем. Разработчики изделий повышенный интерес проявляют к сплавам системы А1 - Mg, так как эти сплавы пониженной плотности и высокой удельной прочности. Однако, у сплавов этой системы существенно снижаются свойства в процессе длительного хранения.

Не смотря на вышеизложенные обстоятельства, использование при производстве отливок ответственного назначения сплавов приготовленных из ломов и отходов, а также замена традиционного силумина сплавами системы А1 - Mg позволит снизить себестоимость, уменьшить массу автомобилей, повысить экологичность и увеличить конкурентоспособность продукции.

Кроме того, необходимо принять во внимание то, что в реальных условиях производства при приготовлении сплавов в открытой атмосфере происходят большие потери тепла от зеркала расплава. Необходимость в интенсификации процесса плавки связана не только с уменьшением потерь металла на угар и испарение, но и с повышением качества получаемых сплавов и производительности плавильных агрегатов, что, несомненно, ведет к увеличению экономической эффективности производства.

Исходя из вышеизложенного, особый интерес представляет оптимизация химического состава вторичного сплава с целью повышения его свойств; разработка технологии получения кондиционного сплава из низкосортной шихты; изучение возможности замены традиционного силумина, используемого для получения литых автомобильных колес, сплавом системы Al-Mg; разработка состава покровного флюса способного не только защитить металл от взаимодействия с атмосферой, но и уменьшить тепловые потери от зеркала расплава.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

выводы

1. Исследовано влияние основных компонентов (кремния, меди и цинка) на механические и литейные свойства сплава АК9М2, приготовленного из лома и отходов. Оптимальное сочетание литейных и механических свойств обеспечивается при содержании в нем 10 % кремния и 2 % меди и 0,2 — 0,4 % цинка. При таком составе сплав АК9М2 не склонен к образованию трещин при литье в кокиль, независимо от обработки расплава, а также имеет максимальные значения временного сопротивления разрыву и относительного удлинения.

2. Разработана комплексная технология совмещенного микролегирования модифицирования и рафинирования расплавов доэвтектических силуминов. Она предусматривает обработку расплава лигатурой Al-5%Ti совместно с фторборатом калия и затем флюсом на основе хлоридно-фторидных солей натрия. Эффективность такой обработки при приготовлении сплава АК9М2 из низкосортной шихты подтверждена результатами опытно-промышленного опробования на Заволжском моторном заводе.

3. Методом термического анализа исследован процесс кристаллизации А1 — Mg сплава типа ВАЛ 16 с различным содержанием магния. Установлено, что сплав имеет максимальный интервал кристаллизации при 8,5 % Mg.

4. Показано, что зависимости изменения объема усадочной раковины и усадочной пористости от содержания магния в сплаве типа ВАЛ 16 имеют экстремальный характер с точкой минимума и максимума соответственно при 8,5 % магния. При этом общая объемная усадка при увеличении содержания магния в сплаве до 10,5 % не имеет экстремума и снижается до 8,7 %.

5. Усовершенствована методика определения заполняемости сплавом формы по пробе Белова-Гусевой. За счет компьютеризации расчета величины заполняемости сплавом формы длительность определения заполняемости сплавом формы

131 сокращена до 10 минут и достигнут разброс величины заполняемости 1—2%. Предложенная методика внедрена в качестве метода экспресс анализа алюминиевых сплавов на ОАО «МОСОБЛПРОММОНТАЖ».

6. Изучено влияние магния на литейные, механические и технологические свойства сплава ВАЛ 16 и его аналогов при литье в кокиль. Установлено, что оптимальным сочетанием литейных, механических и технологических свойств обладает сплав типа ВАЛ 16 с содержанием 10,5 % магния. Это подтверждено результатами опытно-промышленного опробования на ООО «ПРОМА. Колеса из легких сплавов». Сплав рекомендован для изготовления литых автомобильных колес литьем в кокиль и под регулируемым газовым давлением.

7. Разработан новый покровный флюс для алюминиевых сплавов. Наличие в его составе теплоизолирующего материала — вермикулита, позволяет интенсифицировать процесс приготовления расплава, снизить угар элементов, создать дополнительную защиту от взаимодействия расплава с атмосферой.

1. Энциклопедия эксплуатации. Автомобили ВАЗ. М.: Изд-во «За рулем», 1998.

2. Савельев Г.В. Автомобильные колеса.- М.: Машиностроение, 1983.

3. Колеса от Авиатехнологии. /Митин А.Ю. // АВТО-ревю.- М.: 1993.- №3.

4. Зачем Ватанабе русский магний. /Крючков В. // «За рулем».- М.: 1998.- №2.с.43-44.

5. Красота это. страшная сила! /Сухов А. // «За рулем».- М.: 1997.- №6.- с. 148151.

6. Ивлев В.А. Технологические особенности производства деталей из алюминиевых сплавов для новых автомобилей ВАЗ. // Металловедение и термическая обработка металлов,- М.: 1996.- №10.- с.32.

7. Алюминиевые сплавы на автомобилях ВАЗ. / Тихонов А.К., Босов A.M., Ивлев

8. В.А.// Автомобильная промышленность.- М.: 1990.- №1.- с.6-7.

9. Белов В.Д. Литье под низким давлением. Учебное пособие.- М.: МИСиС.-1993.

10. Литье автомобильных колес из легких сплавов. Woodward R.R. Automobilewheel production in light-alloys. //"Foundry Trade J.".- 1979.- 147 №3167.-p.180-181.

11. Литье автомобильных колес. Ruote in lega leggera: la tecnologia speedline./f Aluminio".-1981.- 50 №5.- p.259-261.

12. Литье под давлением колес автомобилей из алюминиевых сплавов. Микки Исао, Накадзима Кэйити, Катто Харуясу; Ниппон кэйкиндзоку к.к.-Заявка 57-207162, Япония.- Опубл. 18.12.82 MKU C22F1/04, B22D17/00.

13. Литье под низким давлением автомобильных колес. UK Low-pressure Machines produce Wheels in Italu for Ford in USA. //"Foundry Trade J. Int.".- 1981.-41 l.-p.27.

14. Литье в металлические формы колес из алюминиевых сплавов. Кувадзима Хидэаки, Масуда Тадаси, Инагаки Норио; Топи коре к.к.- Заявка 60170567.- Япония.- Опубл. 4.09.85 MKU C22F1/04, B22D29/00.

15. Способы изготовления литых колес из алюминиевых сплавов и контроль их качества. Хирамаизу Адзути, Хаяси Сёмицу, Савадзаки Такаси. //"Тютандзо тонэцу сери, Cast. Forg. And heat Treat".-1981.- 34 №6.- p.6-17.

16. Литейные алюминиевые сплавы. Комиаямо Иосиро, Утида Кунихино, Гуньити Магахиро. //«Тоёта дзидося ночёне».-1985.- 47 №4.- р.45-46.

17. Алюминиевый сплав для автомобильных колес. Ватанобэ Хироси, Наганиси Хиронори. //«Хитати Ниндзоку п.п.».-1978.- №4.

18. Bans apres, Gavat Michel. //Rev. aluminium.-1982.- № 520.- p.337-348.

19. Production of cast aluminium automotive wheels in Germany. /Nussbaum J. //Light Metal Age.-1996.- 54, №4.-p. 102-103.

20. Mangels to fabricate aluminium wheels. /Foundry lnt-1998.- 21, № 2- p.34-35.

21. Forged aluminium wheels for Europe. //Metallurgia.-1995.- 62, №9.- p.320.

22. Производство отливок из сплавов цветных металлов: Учебник для вузов. / Курдюмов А.В., Пикунов М.В., Чурсин В.М., Бибиков Е.А. 2-е изд., доп. и перераб.-М.: МИСиС, 1996.

23. Корольков A.M. Литейные свойства металлов и сплавов.- М.: Изд-во АН СССР.-1960.

24. Исследование объемной усадки алюминиево-кремниевых сплавов. /Дубицкий В.Н., Сафаров Р.Ш. //Литейные свойства металлов и сплавов. Труды II совещания по теории литейных процессов.- М.: Наука.-1967.

25. Ефимов В.А. Усадочные процессы в сплавах и отливках. //АН УССР Институт проблем литья.- Киев: Наукова думка.-1970.

26. Зависимость суммарного объема усадочных пор от состава двойных сплавов. /Артунов В.Н., Корольков Г.А., Новиков И.И. //Литейное производство.-1974.-№2.

27. Бочвар А.А. Металловедение.-М.: Металлургиздат.-1956.

28. Аристова Н.А., Колобнев И.Ф. Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов.- М.: Металлургия.-1977.

29. Алюминиевые сплавы: свойства, обработка, применение. /Нильсен X., Хуфнагель В., Ганулис Г. и др.- 13-е изд., перераб. и доп.- М.: Металлургия.-1979.

30. Алюминий. Металловедение, обработка и применение алюминиевых сплавов. Пер. с англ. /Под ред. Туманова А.Т., Квасова Ф.И., Фридляндера И.Н.- М.: Металлургия.-1972.

31. ЗОАлюминий: свойства и физическое металловедение: Справ, изд. Пер. с англ. /Под ред. Хэтча Дж.Е.- М.: Металлургия.-1989.

32. Строганов Г.Б. Высокопрочные литейные алюминиевые сплавы.-М.: Металлургия.-1985.

33. Силумины. Атлас микроструктур и фрактограмм промышленных сплавов: Справ, изд. /Пригунова А.Г., Белов Н.А., Таран Ю.Н. и др. //М.: МИСиС.-1996.

34. Колобов И.Ф., Бредихин А.Г., Чернобаев В.И. Сбор и обработка вторичного сырья цветных металлов.- М.: Металлургия.-1993.

35. Технология вторичных цветных металлов и сплавов. /Баранов А.А., Микуляк О.П., Резняков А.А.-Киев: Выща школа.-1988.

36. Цыганов А.С. Производство вторичных цветных металлов и сплавов.- М.: Металлургиздат.-1961.

37. Ларионов Г.В. Вторичный алюминий.- М.: Металлургия.-1967.

38. Вторичные цветные металлы. / Истрин М.А., Левитин В.Х., Миллер С.М. и др. Под ред. Белова В.Я.- М.:Металлургиздат.-1956.

39. Ершов Г.С., Бычков Ю.Б. Высокопрочные алюминиевые сплавы из вторичного сырья.- М.: Металлургия.-1979.

40. Колобнев И.Ф., Крымов В.В., Мельников А.В. Справочник литейщика. Цветное литье из легких сплавов. Изд. 2-е, перераб. и доп.- М.: Машиностроение.-1974.

41. Захаров A.M. Промышленные сплавы цветных металлов. Фазовый состав и структурные составляющие.- М.: Металлургия.-1980.

42. Мондольфо Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов. Пер. с англ.-М.: Металлургия.-l979.

43. Пикунов М.В. Плавка металлов, кристаллизация сплавов, затвердевание отливок. Учебное пособие для вузов.- М.: «МИСиС».-1997.

44. Металлические примеси в алюминиевых сплавах /Курдюмов А. В., С.В.Инкин, Г.Г.Шадрин и др.- М.: Металлургия.- 1988.

45. Металловедение, термообработка и рентгенография: Учебник для вузов. /Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И.- М.: «МИСиС».-1994.

46. ГОСТ 1583-93 «Алюминиевые сплавы. Составы, свойства».- М.: Изд-во Стандарты.-1993.

47. Алюминиевые сплавы. Справочник. Промышленные алюминиевые сплавы. /Алиева С.Г., Альтман М.Б., Амбарцумян С.М. и др.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Металлургия, 1984.

48. Хохлев В.М. Производство литейных алюминиево-кремниевых сплавов.- М.: Метал лургия.-1980.

49. Постников Н.С. Упрочнение алюминиевых отливок и сплавов.- М.: Металлургия.-1983.

50. Постников Н.С. Коррозионностойкие алюминиевые сплавы.- М.: Металлургия.-1976.

51. Гусев А.Ю. Исследование и разработка силуминов с различным сочетанием алюминиевых твердых растворов и эвтектических фаз: Автореф.дис.канд.техн. наук. -М.: МИСиС.-1994.-235с.

52. Влияние магния на свойства вторичных алюминиевых сплавов. /Горшков А.А., Гребенини B.C., Сильченко Т.В. и др. //Литейное производство.- 1968.11.-C.29-30.

53. Повышение механических свойств сплавов АЛ5 и АЛ9 в отливках. /Альтман М.Б., Серебряков А.Н., Стромская И.П. и др. //Литейное производство.- 1977.-№9.-с. 9

54. Влияние модифицирования на форму включений железосодержащей фазы в алюминиевых сплавах. /Худокормов Д.Н., Галушко A.M., Леках С.Н. //Литейное производство.-1975.- №5.-с.18.

55. Сплавы алюминия с кремнием. Строганов Г.Б., Ротенберг В.А., Гершман Г.Б.-М.: Металлургия.-1977.

56. Курдюмова Т. А. Структурные особенности разрушения силуминов и разработка методов повышения их пластичности: Автореф.дис.канд.техн. наук. М.: МИСиС.-1987.- 214с.

57. Влияние содержания магния, железа, цинка и меди на свойства сплава AJI9 с микродобавками бериллия, титана, циркония. /Иоффе А.Я., Поручиков Ю.П., Токарев Ж.В. //Литейное производство.-1973.- №10.- с.35.

58. Постников Н.С. Высокогерметичные алюминиевые сплавы.- М.: Металлургия.-1972.

59. Колобнев И.Ф. Термическая обработка алюминиевых сплавов.-М.:Металлургия.-1966.

60. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов.- М.: Металлургия.-1978.

61. Цветное литье: Справочник. /Галдин Н.М., Чернега Д.Ф., Иванчук Д.Ф. и др.; под общ. ред. Галдина Н.М.- М.: Машиностроение.- 1989.

62. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов.- М.: Металлургия.-1981.

63. Колачев Б.А., Габидуллин P.M., Пигузов Ю.В. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов.- М.: Металлургия.-1992.

64. А.П.Гуляев. Металловедение. 6-е изд.- М.: Металлургия.-1986.

65. Мальцев М.В. Модифицирование структуры металлов и сплавов.- М.: Металлургия.-1964.

66. Боом Е.А. Природа модифицирования сплавов типа силумин.- М.: Металлургия.-1972.

67. Чалмерс Б. Теория затвердевания.- М.: Металлургия.-1968.

68. Оно А. Затвердевание металлов.- М.: Металлургия.-1980.

69. Таран Ю.М., Мазур В.И. Структура эвтектических сплавов.-М.:Металлургия.-1978.

70. Эллиот Р. Управление эвтектическим затвердеванием. /Пер. с англ.- М.: Металлургия, 1987.

71. Альтман М.Б., Стромская Н.П. Повышение свойств стандартных литейных алюминиевых сплавов.- М.: Металлургия.-1984.

72. Модифицирование силуминов стронцием. /Под ред. Горева К.В.- Минск: Наука и техника.-1985.

73. Модифицирование доэвтектических силуминов. /Василевский Х.Г., Постников Н.С., Альтман М.Б. //Литейное производство.-1973.- №3.- с.40.

74. Модифицирование алюминиево-кремниевых сплавов стронцием. /Гудченко А.П., Залинова И.М. //Литейное производство.-1972.- №2.- с.30-31.

75. Повышение механических свойств силуминов на основе новых модифицирующих флюсов. /Гуляев Б.Б., Петров С.М., Петрова С.Г., Абрамов А.А./ЛДНТП.-1978.

76. Mulazimoglu M.H., Gruzleski J.E. Effects of Strontium on the properties of 6201 Electrical Conductor Alloy.-Aluminium Dusseldorf, Jahrgang 1996-3 .-p. 172-176.

77. Влияние шихты на эффект модифицирования доэвтектических силуминов. /Крушенко ГГ., Никитин В.И. //Литейное производство,-1972.- №11- с.28.

78. Методика термического анализа модифицированного силумина. Metodica realizazii anakizei termice la siiuminurile modificate. /Chira I., Moldovan P., Pana Mihaela //Metallurgia.-1993.- 45, №12.- p.38-41.

79. Impurity modification of A1 Si eutectic alloys.- Casting Metallurgy.-1995, 8.- №1.

80. Кузьма Ю.Б., Чабан Н.Ф. Двойные и тройные системы, содержащие бор.-М. .'Металлургия.-1990.

81. Gruber U.B. Kornfeinung von Aluminium und Aluminiumblegierungen mit АГП5В1. /Giesserei.-1983.- №7.- p.209-211.

82. Kirsy J.L. Evalution of grain refinement in aluminium. //Aluminium Alloys their Phys. And Mech. Prop.- Charlottesville, Na.-1986.- p.61-80.

83. Dichte H.I. Di Kompensation von Eisen in Aluminium Silisium Legierung durch Molybden. //Aluminium.-1970.- №5.

84. Напалков В.И., Бондарев Б.И., Тарарышкин В.И. Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплавов.- М.: Металлургия.-1983.

85. Применение лигатуры AI-Ti-B для стабилизации механических свойств алюминиевых литейных сплавов. /Коровина Т.А., Щербакова Г.К., Семенова О.Н., Железняк Л.Н. //Литейное производство.-1993.- №1.- с.8-9.

86. Кондратенко Т.Т. Разработка технологий получения и применения лигатур алюминий бор и алюминий - титан - бор. Автореф. дис. канд. техн. наук.-М.:МИСиС.-1995.- 119с.

87. Кандалова Е.Г. Разработка технологии получения модифицирующих лигатур AI-Ti и AI-Ti-B на основе процесса СВС. Автореф. дис. канд.техн.наук.-Самара.-2000.- 190с.

88. Диаграммы состояния на основе алюминия и магния. Справочник.- М.: Металлургия.-1975.

89. Легирование вторичного алюминиевого литейного сплава АЛ9В переходными металлами. /Лейбов Ю.М., Базилевский В.М. //Труды научно-исследовательского и проектного института сплавов и обработки цветных металлов.- М., 1972.- вып.36.- с.81-86.

90. Довнар Г. В. Исследование методов управления структурообразованием сплавов алюминия с тугоплавкими компонентами и разработка на их основе новых технологических процессов получения отливок.: Автореферат дис.канд.техн.наук.- Минск.-1983.- 121с.

91. Гусева В. В. Влияние примесей на процесс кристаллизации и структуру заэвтектических силуминов и разработка технологии плавки поршневых сплавов.: Автореферат дис. канд.техн.наук.- М.: 1993.- 343с.

92. Константинова С.Г. Исследование влияния некоторых технологических факторов на физико-механические свойства эвтектических силуминов.: Автореферат дис. канд.техн.наук.-Киев.-1981.- 129с.

93. Золоторевский B.C. Металловедение цветных, редких и радиоактивных металлов. Учебное пособие.- М.:МИСиС.-1987.

94. Кайгородова Л.И. Старение литейных алюминиевых сплавов системы алюминий магний, алюминий - кремний - магний, алюминий - цинк - магний.: Автореферат дис. канд.техн.наук.- Свердловск.-1979.- 145с.

95. Влияние модифицирования и микролегирования иттрием на свойства сплава АЛ9В. /Кудь П.Д., Гнатуш В.А., Чернега Д.Ф., Фирстов А.Н. //В сб. «Усовершенствование процессов литья фасонных отливок».- Киев.- 1976.-с.58-62.

96. Микролегирование силуминов и повышение их свойств. /Василевский Х.Г.,

97. Постников Н.С. //В сб. «Современные цветные сплавы и прогрессивные методы литья.- М.: 1974.- с.71-78.

98. Куликова Т. В. Влияние церия и феррофосфора на структуру и свойства заэвтектических силуминов и разработка технологии комплексной обработки поршневых сплавов.: Автореферат дис. канд.техн.наук.- М.: МИСиС.- 1996.- 183с.

99. Гаврилов А.И. Разработка комплексной технологии обработки сплава АК21М2,5Н2,5 с целью получения дизельных поршней с повышенным ресурсом работы.: Автореферат дис. канд.техн.наук.-М.: 1992.- 140с.

100. Liu Qiyang, Li Qingehun. Application of RE with A1 Si Alloys. //Four Dry.-1990.- №4.-p. 13-17.

101. The modification effect of misch metal in a A1 Si alloys. Metals and Materials Transactions.-Volume A.-1996.-27, №5.-p. 1238-1292.

102. The behavior and acting mechanism of RE in casting aluminium alloys. /Qingehun1. //Conference paper.- International Symposium of new development of cast alloy technology, China.-1988.- p. 198-202.

103. The modification effect by microaddition of mischmetal in a eutectic Al-Si piston alloy. New Front. RE and appl. Proc. Int. Conference paper, Beijing, Sept. 1014.- 1985.-Vol.2.-p. 1379-1384.

104. Einflup von Lanthan auf die mechanichen Eigenschalten und die Microstructur der hochfesten Aluminium Silizium - Magnesium - Legierung G-AISi7Mg. /Haferkamp H., Bach W., Li B. //"Metall" <W.Berlins- 1983.- 37, № 12.- p. 1202-1208.

105. A study of the influence of mishmetal. /Met. and Mater. Trans. A. -1996.- 27, №5.-p. 1283-1292.

106. Microstructurna karakterizacija zlitine AISi6CuMg z dobatki samarija. /Markolu В., Spaic S. //Kov., zlit., tehnol.-1995.- 29, № 5-6.- c.455-457.

107. Структура и механические свойства сплавов AJI5, AJI7, AJI9, легированных РЗМ. /Альтман М.Б., Стромская Н.П., Гуськова Н.В., Простова Н.И. //Литейное производство.-1986.-№6.- с.41-44.

108. Исследование модифицирующего эффекта карбоната РЗМ на сплав алюминий -кремний. / Li Jinfu, Ye Kongrong.- №5.- c.5-9.

109. Закономерности в строении диаграмм состояния двойных систем РЗМ {Si, Се), термодинамики образования сплавов. /Буянов Ю.И., Великанова Т.Я., Лузан С.П., Марценюк И.И. //Порошковая металлургия.- Киев, 1996,- № 78.- с.99-113.

110. Омуркулова М.К. Влияние иттрия, лантана и церия на массоперенос водорода и свойства алюминиево-кремниевых сплавов.: Автореф. дис.канд.техн.наук.-Киев.-1980.- 198с.

111. Кудь П.Д. Использование стружки поршневых алюминиевых сплавов AJI25 и АК18 и повышение их свойств.: Автореф. дис. канд.техн.наук.- Киев.-1987.-148с.

112. Sharan R. Influence of rare earth addition to aluminium-silicon alloys and aluminium bronzes. //New Front. Rare Earth Sci. and Appl. Proc. Int. Conf., Beijing, Sept. 10-14, 1985.-Vol.2.-Beijing.-1985.-p. 1336-1339.

113. Изучение заэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов, применяемых для изготовления поршней. /ВЦП.- № М-9040.- 27с.: Ил.- Пер.ст. Шень И., Цзинь Ч. //Нейжаньцзи гунчен.-1983.-У.2.- с. 1-10.

114. Prasad S.N. Rare earth additions as grain refiner to aluminium-magnasium alloys. //Jugoslavauski mediarodui simpozij о aluminiju. Ljubljana.- 1982.-V.2.- p. 133-142.

115. Гнатуш B.A., Нестерова Л.А., Фристов A.H. //Литейное производство.- 1983.-№3.- с.35.

116. Липчин Т.Н. //Литейное производство.-1995.- № 1.- с. 13.

117. Гаврилов А.И., Аникин А.А., Власкина К.И. и др. //Литейное производство.-1987.-№2.-c.33-34.

118. Borbe Р.С. Erdman-Jesnitzer F., Schoebel W. Untersuchungen an Aluminium-Seltenerdmetall-Legierungen. //Aluminium.- (BRD).-1983.-V.59.-V.8.- s.592-597.

119. Влияние модифицирования иттрием на структуру и свойства сплава АК21М2,5Н2,5. /Гаврилов А.И., Аникин А.А., Власкина К.И. //Металловедение и термообработка металлов.-1989.- № 1.- с.57-58.

120. Selcuk Е. Modification of aluminium-silicon cast alloys by rare earth addition. //Proc. Int. Sump. Reduct. and Cast. Aluminium, Montreal, Aug. 28-31, 1988.-New York etc.-1988.-p.261.

121. Weiss J.C., Looper Jr.C.R. //Giesserei-Prax.-1988.- № 3-4.- s.21-34.

122. Исследование лигатур с РЗМ. /Ганиев И.И., Джураева Л.Т. //Литейное производство.-1989.- №3.

123. Влияние натрия на структуру и механические свойства литейного Al-Mg-сплава / И.В. Волохонцев, С.В, Ю.М. Мусохранов, Л.Л. Шильникова и др. // Металловедение и термическая обработка — 1980. —№10 — С. 33-34.

124. Елагин В.И. Легирование деформируемых алюминиевых сплавов переходными металлами. — М.: Металлургия, 1975.

125. Никитина М.Ф. Исследование некоторых свойств алюминиево-магниевых сплавов. // Труды московского авиационного технологического института. — М.: Машиностроение, 1966. —вып.67. -С.46-64.

126. Никитина М.Ф. О природе упрочнения литейных атоминиевомагниевых сплавов малыми добавками некоторых элементов // Технология литейных сплавов. ВИЛС 1972. - №6 - С. 19-24.143

127. Литейные свойства металлов и сплавов / Под ред. Б.Б. Гуляева, А.А. Гетьмана, Ю.Ф. Боровского, А.В. Кузина; издательство «Наука» -М., 1967г.

128. Галкин М.Н., Кац Э.Л. Особенности формирования тонкостенных герметичных отливок. // Труды московского авиационного технологического института. М.: Машиностроение, 1966. -вып.67. -С.135-157.

129. Никитина М.Ф., Фадеева Г.Н., Ромашин В.М. Кинетика окисления алюминиевомагниевых сплавов. // Труды московского авиационного технологического института. — М.: Машиностроение, 1966. —вып.67. -С.65-79.

130. Альтман М.Б. Неметаллические включения в алюминиевых сплавах. М.: Металлургия, 1965.

131. Альтман М.Б. Применение флюсов при плавке алюминиевых литейных ■ сплавов. // Литейные алюминиевые сплавы (Свойства, технология плавки, литья и термообработки). / И.Н. Фридляндер, М.Б. Альтман. — М.: Оборонгиз, 1961.-с. 125-133.

132. Альтман М.Б., Лебедев А.А., Чухров М.В. Плавка и литье легких сплавов. — М.: Металлургия, 1969.

133. Флюсовая обработка и фильтрование алюминиевых расплавов. / А.В. Курдюмов, С.В. Инкин, B.C. Чулков, Н.И. Графас. М.: Металлургия, 1980.

134. Инкин С.В. Исследование роли поверхностных явлений в процессах очистки алюминиевых сплавов от неметаллических включений флюсами и разработка составов флюсов: Дис.канд. наук. М.,1977. — 132с.

135. Шаров М.В., Гудченко А.П. // Металлургические основы литья легких сплавов.-М.: Оборонгиз, 1957.

136. А.с. 1060695 СССР, МКИ С22 В 9/10; С22 В 21/06. Флюс для обработки алюминиевых сплавов. /В.М Григоренко, В.И. Гель.

137. А.с. 1271906 СССР, МКИ С22 В 9/10; С22 С 1/06. Смесь для обработки алюминиевых сплавов. /С.Л. Потанин, Л.С. Авдентов.

138. Чурсин В.М. Плавка медных сплавов. М.: Металлургия, 1982.

139. Жемчужина А.И., Беляев А.И, Фирсанова Л.А. Физическая химия расплавленных солей. М.: Металлургиздат, 1957.144

140. Горенко В.Г., Яновер Я.Д. Теплоизоляционные материалы в литейном производстве.- Киев: Техшка, 1981.96с.

141. Малая Советская Энциклопедия. /Под ред. Б.А. Введенского. — М.: Государственное научное издательство "Большая Советская Энциклопедия", 1958.

142. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. М.: Высшая школа, 1971.

143. Теплоизоляционные материалы и изделия на основе вермикулита, минеральной ваты и ячеистого бетона. /Г.М Гемерлинг, B.C. Спиридонова, А.Н. Абызов и др. Челябинск: УралНИИстройпроект, 1991. 192с.

144. Перлит и вермикулит. / под. Ред. В.П. Петрова. М.: Госгеолиздат, 1962.

145. Лабораторные работы по технологии литейного производства / под ред. А.В. Курдюмова; М.: Машиностроение, 1990.