автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Непрерывное горизонтальное литье заготовок малого сечения из медных сплавов, содержащих легкоокисляемые компоненты

кандидата технических наук
Сулицин, Андрей Владимирович
город
Екатеринбург
год
2006
специальность ВАК РФ
05.16.04
цена
450 рублей
Диссертация по металлургии на тему «Непрерывное горизонтальное литье заготовок малого сечения из медных сплавов, содержащих легкоокисляемые компоненты»

Автореферат диссертации по теме "Непрерывное горизонтальное литье заготовок малого сечения из медных сплавов, содержащих легкоокисляемые компоненты"

На правах рукописи

СУЛИЦИН Андрей Владимирович

НЕПРЕРЫВНОЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ ЛИТЬЕ ЗАГОТОВОК

МАЛОГО СЕЧЕНИЯ ИЗ МЕДНЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЛЕГКООКИСЛЯЕМЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Специальность 05.16.04 - «Литейное производство»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург-2006

Работа выполнена на кафедре "Литейное производство и упрочняющие технологии" ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет — УПИ».

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Мысик Р.К.

Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие:

доктор технических наук, профессор Кулаков Б. А.

кандидат технических наук Титова А. Г.

ЗАО "Уральский завод прецизионных сплавов»

Защита состоится 23 июня 2006 года в часов на заседании

специализированного совета Д 212.285,05 при ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ» в зале Ученого Совета (ауд-1).

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620002, г. Екатеринбург, К-2, ул. Мира, 19, УГТУ-УПИ, ученому секретарю. Факс (343) 374-53-35. E-mail: kafedralp@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного технического университета - УПИ.

Автореферат разослан « » мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор, доктор технических наук " !. Карелов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время во всех отраслях промышленности широко используется продукция из сплавов на основе меди. Данные сплавы обладают многими преимуществами по сравнению с другими сплавами на основе цветных металлов: высокой электро- и теплопроводностью, относительно высоким пределом прочности, пластичностью, упругостью, криогенной прочностью, жаростойкостью и жаропрочностью, коррозионной стойкостью.

В основном продукцию из медных сплавов (пруток, проволоку) получают по технологии, которая включает в себя отливку слитков большого диаметра (100...200 мм), их резку на мерные заготовки, прессование или прокатку литых заготовок, волочение прессованной или катанной заготовки. При получении полуфабрикатов из медных сплавов по традиционной технологии на всех переделах наблюдаются значительные потери металла с окалиной и геометрическими отходами, что обуславливает низкий сквозной технологический выход годного. Помимо этого по традиционной технологии возможно получение непрерывных отрезков продукции максимальной массой 150...200 кг. Для получения отрезков продукции большей массы необходима сварка прессованной или катанной заготовки в процессе волочения, что приводит к неравномерности свойств по длине проволоки или прутков.

Существует целая гамма медных сплавов, плавка и разливка которых связана с большими технологическими трудностями. Как правило, эти сплавы содержат в своем составе легкоокисляющиеся и легкоиспаряющиеся компоненты. К таким сплавам относятся сплавы, содержащие в своем составе кадмий, бериллий, цинк, хром, цирконий, магний и другие компоненты. При плавке и литье данных сплавов наблюдается значительный угар перечисленных компонентов. Кроме того, кадмиевая и бериллиевая бронзы имеют большую склонность к обратной ликвации, что приводит к неравномерности химического состава и, как следствие, к неравномерности свойств по сечению слитков и затрудняет их дальнейшую обработку.

Для устранения явления обратной ликвации легирующих компонентов, а также повышения технологичности этих сплавов при пластической обработке необходимо повысить скорость кристаллизации литых заготовок. Повышения скорости кристаллизации заготовок можно добиться путем уменьшения их диаметра. Одним из способов получения заготовок малого

сечения является горизонтальное непрерывное литье. Такой способ литья заготовок не только обеспечивает высокую скорость кристаллизации заготовок, но и позволяет снизить угар легирующих элементов и вероятность образования неметаллических включений в литых заготовках. Данное преимущество горизонтального непрерывного литья, по сравнению с вертикальным непрерывным или полунепрерывным литьем, обеспечивается благодаря тому, что при горизонтальном литье металл в кристаллизаторе не соприкасается с окружающей атмосферой, так как кристаллизатор вмонтирован в переднюю стенку разливочной камеры печи, а плавка и литье осуществляется из одного плавильного агрегата. Кроме того, получение непрерывнолитых заготовок малого сечения позволяет исключить из технологического процесса изготовления продукции из медных сплавов энерго- и металлоемкие операции прессования и прокатки и, как следствие, повысить сквозной технологический выход годного, а также обеспечить возможность получения отрезков готовой продукции практически неограниченной длины. Помимо повышения технологичности, снижения угара дорогостоящих компонентов и повышения выхода годного, горизонтальное непрерывное лить позволяет улучшить условия труда плавильщика, так как позволяет практически исключить выделение паров металлов, таких как кадмий, цинк, бериллий и т. д.

В связи с этим, разработка технологического регламента горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из медных сплавов, содержащих легкоокисляемые и легкоиспаряющиеся компоненты, является в настоящее время важной и актуальной.

Настоящая работа выполнялась в рамках гранта А04-3.18-450 «Исследование и разработка технологии горизонтального непрерывного литья малолегированных медных сплавов» Министерства образования и науки Российской федерации и Федерального агентства по образованию.

Цель работы

Исследование особенностей горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из медных сплавов, содержащих легкоокисляемые компоненты, с целью получения качественных заготовок без внутренних и поверхностных дефектов со структурой и свойствами, обеспечивающими обработку получаемых заготовок давлением в холодном состоянии без проведения предварительных операций термической обработки и получение готовой продукции, соответствующей требованиям нормативной документации.

Основное внимание было уделено решению следующих задач:

- исследованию процесса формирования структуры и свойств литой заготовки малого сечения при горизонтальном непрерывном литье на примере меди;

- изучению особенностей затвердевания заготовок малого сечения из медных сплавов, содержащих легкоокисляющиеся и легкоиспаряющиеся компоненты в условиях высоких скоростей кристаллизации;

- разработке технологического регламента литья заготовок диаметром 12...20 мм из бронз БрКд1, БрМг0,25, БрБ2 и нейзильбера марки МНЦ 15-20, обеспечивающего получение качественных заготовок, способных подвергаться обработке давлением в холодном состоянии.

Научная новизна работы

1. Установлена взаимосвязь величины дендритной ячейки, скорости кристаллизации и механических свойств меди в условиях смещения теплового центра заготовки при горизонтальном непрерывном литье.

2. Уточнены и расширены представления о механизме формирования структуры и свойств литой заготовки малого сечения из медных сплавов с учетом особенностей их затвердевания в условиях высокой скорости кристаллизации.

3. Установлены и обоснованы режимы горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из бронз БрКд1, БрМг0,25, БрБ2 и нейзильбера марки МНЦ 15-20, обеспечивающие получение заготовок без внутренних и поверхностных дефектов.

4. Предложена методика оценки способности к пластической деформации в холодном состоянии заготовок малого сечения из медных сплавов, полученных методом горизонтального непрерывного литья.

Практическая значимость работы

Разработаны технологические режимы горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из бронз БрКд1, БрМгО,25, БрБ2 и нейзильбера марки МНЦ 15-20, обеспечивающие получение продукции из указанных сплавов, соответствующей требованиям нормативной документации. Технологические регламенты плавки и литья опробованы на ОАО «Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов».

Апробадия работы

Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на IV отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, г. Екатеринбург, 2003 г., VI съезде литейщиков России, г. Екатеринбург, 2003 г., научно-практической конференции «Литейное

производство сегодня и завтра», г. Санкт-Петербург, 2004 г., VII съезде литейщиков России, г. Новосибирск, 2005 г., III международной научно-практической конференции «Прогрессивные литейные технологии», г. Москва, 2005 г., VIII отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, г. Екатеринбург, 2005 г., Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Актуальные проблемы энергосберегающих электротехнологий — 2006», г. Екатеринбург, 2006 г.

Публикации

По теме диссертационной работы издано 1 учебное пособие, опубликовано 12 печатных работ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов по работе, библиографического списка из 104 наименований и приложений, изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 59 рисунков, 12 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы ее основная цель и задачи, приведены основные научные положения, выносимые на защиту, а также показана практическая значимость результатов работы.

Глава 1. Состояние вопроса

В данной главе представлен обзор литературы, касающийся проблемы получения качественной продукции из медных сплавов, содержащих в своем составе легкоокисляемые и легкойспаряющиеся компоненты, такие как, например, кадмий и бериллий.

Основной проблемой при производстве прутков и проволоки из кадмиевой бронзы является растрескивание слитков при их прессовании или прокатке. Это вызвано тем, что при затвердевании слитков по границам зерен выделяется легкоплавкая эвтектика на основе соединения Cu2Cd, имеющая температуру плавления 544°С, тогда как температура прессования или прокатки составляет 800...850°С. В ранее выполненных работах показано, что при уменьшении поперечного сечения слитка снижается вероятность выделения по границам зерен легкоплавкой эвтектики. Таким образом, необходимо получать литые заготовки малого диаметра. Помимо этого сложность при литье слитков кадмиевой бронзы методом вертикального полунепрерывного литья заключается в повышенном угаре кадмия с

поверхности расплава в кристаллизаторе, так как температура разливки кадмиевой бронзы составляет 1180...1200°С, а температура кипения кадмия всего 767°С. Кроме того, пары кадмия являются канцерогенным веществом и оказывают крайне негативное влияние на здоровье плавильщика.

Особенностью бериллиевых бронз является то, что эти сплавы являются дисперсионно твердеющими. Упрочнителем бериллиевых бронз является у-фаза, размер частиц которой и их распределение играют существенную роль в возможности дальнейшей обработки слитков бериллиевых бронз давлением. При полунепрерывном литье слитков большого диаметра (163... 200 мм) у-фаза выделяется в виде крупных остроугольных частиц, которые по сечению слитков распределяются неравномерно. В связи с этим слитки бериллиевых бронз необходимо подвергать операции гомогенизации при высокой температуре в течение длительного времени. Кроме того, бериллиевые бронзы склонны к обратной ликвации. На поверхности слитка образуется слой с высоким содержанием у-фазы. Для удаления ликвационного слоя слитки бериллиевых бронз подвергают обточке, что существенно снижает технологический выход годного.

Одним из способов снижения обратной ликвации бериллия в литых заготовках, измельчения структуры сплавов и формирования дисперсных равномерно распределенных частиц у-фазы является получение непрерывнолитых заготовок малого сечения (диаметром 12... 16 мм), предназначенных для непосредственного волочения в литом состоянии без проведения предварительных энергоемких операций термической обработки. Заготовки малого сечения как термически тонкие тела подвергаются более интенсивному охлаждению, чем слитки большого диаметра, поэтому создаются условия для формирования мелкозернистой структуры.

Горизонтальное непрерывное литье по сравнению с вертикальным имеет ряд преимуществ, главным из которых является то, что во время литья кристаллизатор всегда заполнен металлом под действием металлостатического напора и вероятность образования усадочных дефектов и попадания неметаллических включений в литую заготовку ничтожно мала. Также металл в кристаллизаторе не соприкасается с атмосферой цеха, что позволяет снизить угар легкоокисляемых компонентов сплава и исключить выделение вредных паров легирующих компонентов таких, как кадмий, цинк, бериллий.

В результате выполненного анализа литературных данных по рассматриваемой в работе проблеме сформулированы задачи диссертационной работы.

Глава 2. Методики исследования

В ходе проведения работы использованы как методики по ГОСТ, так и оригинальные методики. Перечислены материалы и оборудование, применяемые для проведения лабораторных и промышленных экспериментов. Представлены методики определения механических и электрических свойств литых заготовок, а также методики металлографического исследования заготовок.

Для оценки способности к пластической деформации непрерывнолитых заготовок малого сечения из медных сплавов разработана и применена следующая методика. Литые заготовки разрезали на мерные длины, из которых изготавливали цилиндрические заготовки высотой около 20 мм торцеванием на токарном станке. Полученные образцы подвергали осадке на шлифованных бойках с применением в качестве смазки контактных поверхностей смеси чешуйчатого графита с машинным маслом для создания условий одноосного напряженного состояния при дальнейшей деформации.

Испытания проводились на вертикальном гидравлическом прессе, развивающем максимальное усилие 500 кН. При первичном нагружении выше 40 кН достигали пластического состояния металла, извлекали образец, измеряли его высоту, возобновляли слой смазки, нагружали усилием, большим первоначального на 10 кН, цикл повторяли. При обработке результатов опытов принималось, что напряжение достижения пластического состояния является сопротивлением деформации ст$. По полученным данным строились зависимости сопротивления деформации от относительного обжатия.

Глава 3. Исследование процесса формирования структуры и свойств заготовок малого сечения из медных сплавов в условиях горизонтального непрерывного литья

Горизонтальное непрерывное литье сплавов имеет ряд преимуществ перед вертикальным полунепрерывным. Это, прежде всего, высокий технологический выход годного и низкие энергозатраты благодаря исключению операций прессования и прокатки. Схема установки горизонтального непрерывного литья и медно-графитового кристаллизатора приведена на рис. 1.

графит медь : заготоюа

зоо

Рис. 1. Схема установки непрерывного горизонтального литья и медно-графитового кристаллизатора: 1 — индукционная канальная печь; 2 — кристаллизатор; 3 — устройство вторичного охлаждения; 4 — тянущая клеть; 5 — направляющие трубы; 6 — моталки.

Кристаллизатор установки горизонтального непрерывного литья состоит из двух частей: графитовой (длиной 100 мм) и медной (длиной 200 мм). Внутренняя поверхность графитовой части кристаллизатора выполнена с конусностью 1:100.

Экспериментальное исследование процесса затвердевания литых заготовок, получаемых способом горизонтального непрерывного литья, затруднено. В связи с этим представляет значительный интерес теоретическое исследование теплообмена между литой заготовкой и кристаллизатором.

Низколегированные медные сплавы, такие как кадмиевая, бериллиевая, магниевая бронзы по своим теплофизическим свойствам незначительно отличаются от меди. В связи с этим, теоретическое и экспериментальное исследование влияния технологических параметров горизонтального литья заготовок малого сечения на их структуру и свойства проводились при отливке медных заготовок диаметром 17 мм.

Распределение температуры по длине заготовки в зоне кристаллизатора определяли по известному уравнению М. А. Михеева. В результате расчета получили распределение температуры по длине заготовки в зависимости от скорости вытягивания заготовки (рис. 2).

«г

1100 1000 900 800

8- 700 §

¡2 боо

500 400 300 200 100 0

X

0,05

0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 Координата по длине заготовки, м

— V—0 мм/с -N/=0,2 мм/с -У=2мм/с

0,35

Рис. 2. Распределение температуры по длине медной заготовки

Установлено, что скорость вытягивания заготовки из кристаллизатора около 2 мм/с даже для такого высокотеплопроводного материала, как медь, является значительной по сравнению со скоростью отвода теплоты от кристаллизующейся заготовки, о чем свидетельствует выпуклость кривой распределения температуры по длине заготовки при скорости вытягивания 2 мм/с (рис. 2).

Кроме распределения температуры по длине медной заготовки оценили значения коэффициента теплопередачи от кристаллизующейся медной заготовки к охлаждающей воде, которые представлены на рис. 3.

и

Расгшав меди

к, Вт/(м! 0С)

283

0,1

к =

0,2

12,235(х-^И). 011

А=Щ1)-2.5

Воздух 20°С

0,05

11,6

Вода 20°С

0,05

3840

0,1

О.Э 0,35 0,4 х.м

Рис. 3. Значение коэффициента теплопередачи от медной заготовки к охлаждающей воде в зоне первичного и вторичного охлаждения

По изменению значения коэффициента теплопередачи по длине кристаллизатора сделан вывод, что при превышении максимально допустимой скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора происходит уменьшение времени нахождения кристаллизующейся заготовки в зоне плотного контакта твердой корочки со стенкой кристаллизатора. Далее наблюдается быстрое попадание твердой корочки недостаточной толщины, обладающей низкими прочностными характеристиками, в зону образования воздушного зазора между формирующейся заготовкой и стенками кристаллизатора. Это приводит к резкому снижению скорости охлаждения заготовки и, как следствие, к возникновению шаговых разрывов или обрыву заготовки, так как в реальных условиях нижняя часть заготовки плотно прилегает к стенке кристаллизатора, что создает дополнительное сопротивление вытягиванию заготовки.

Таким образом, на основании анализа результатов проведенных расчетов для промышленных испытаний была рекомендована скорость вытягивания медной заготовки из кристаллизатора не более 2 мм/с при средней температуре литья 1200°С и превышение данной скорости вытягивания нежелательно из-за возможности возникновения горячих трещин или прорыва жидкого металла через твердую корочку заготовки.

Исходя из особенностей горизонтального непрерывного литья уточнен механизм формирования заготовки и образования горячих трещин при литье медных сплавов. Выделено четыре типа горячих трещин в зависимости от механизма их образования. Показано, что механизм образования горячих трещин различного типа и их величина определяется теплофизическими свойствами и жидкотекучестью отливаемого сплава, скоростью вытягивания заготовки, а также качеством подготовки рабочей поверхности кристаллизатора. Трещины первого типа образуются в результате снижения интенсивности теплоотвода от кристаллизующейся заготовки на участке, который сформировался во время рабочего хода тянущего блока вследствие образования воздушного зазора из-за прогибания твердой корочки, обладающей низкой прочностью. Образование трещин второго типа обусловлено низкой жидкотекучестью расплава, который не может заполнить полностью зону разрыва твердой корочки, образующейся при ее отрыве от поверхности кристаллизатора в начальный момент вытягивания. Трещины третьего типа образуются при возникновении значительного сопротивления вытягиванию заготовки со стороны кристаллизатора вследствие износа рабочей поверхности графитовой его части. Механизм образования трещин четвертого типа аналогичен механизму образования трещин третьего типа, но они возникают в тот момент, когда заготовка находится в горячеломком состоянии, и трещины распределяются по поверхности литой заготовки бессистемно.

Для отработки технологии непрерывного горизонтального литья медной заготовки диаметром 17 мм была проведена серия экспериментов по отливке заготовки малого сечения из меди марки М1 по ГОСТ 859-2001.

При проведении экспериментов по отливке медных заготовок варьировали шаг вытягивания и количество циклов в минуту. На основании расчета распределения температуры заготовки по ее длине рекомендуемая скорость вытягивания заготовки должна быть не более 2 мм/с (120 мм/мин). На основании этого эксперименты первоначально проводились со скоростью 60 мм/мин (1 мм/с). За базовый режим принят следующий: шаг вытягивания 3 мм, количество циклов в минуту 20, соотношение времени рабочего и холостого хода 1:1, перепад температуры охлаждающей воды на входе и выходе из кристаллизатора 10...15°С, температура литья 1150-1200°С. Дальнейшее изменение режима производилось увеличением средней скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора. Перепад температуры охлаждающей воды и температура литья оставались неизменными. В

качестве критерия оценки пригодности этого режима использовали органолептический метод контроля качества поверхности получаемой заготовки (шероховатость, наличие трещин, пошаговых разрывов и т. п.).

На основании анализа результатов, полученных в ходе экспериментов, сделан вывод, что предельно допустимой скоростью вытягивания заготовки из кристаллизатора является скорость 2,6 мм/с. Данное значение превышает определенное в ходе теоретического расчета. Очевидно, это различие связано со значительным влиянием на теплообмен между кристаллизующейся заготовкой и охлаждающей водой осевой теплопроводности, которая не учитывалась при расчете распределения температуры по длине заготовки. На тепловые процессы, происходящие между литой заготовкой и кристаллизатором, оказывает влияние тот факт, что нижняя часть заготовки имеет плотный контакт со стенками кристаллизатора практически по всей его длине. При достижении предельно допустимой скорости вытягивания или незначительном ее превышении начинают образовываться трещины на нижней части заготовки вследствие механического сопротивления вытягиванию заготовки со стороны кристаллизатора под действием сил трения. В ходе экспериментов определен предельный шаг вытягивания заготовки из кристаллизатора, который составляет 5,5...6 мм, при этом велика вероятность образования горячих трещин первого типа.

Исходя из анализа опробованных в ходе экспериментов наиболее приемлемыми с точки зрения производительности и качества получаемой медной заготовки являются режимы, которые обеспечивают среднюю скорость вытягивания заготовки не более 150 мм/мин (2,5 мм/с).

Для оценки влияния средней скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора на формирование структуры и свойств произведен отбор образцов для анализа макро- и микроструктуры и определения механических свойств (временного сопротивления разрушению при растяжении и относительного удлинения), а также удельного электрического сопротивления от заготовок, отлитых с различной средней скоростью вытягивания (60, 105 и 140 мм/мин).

Результаты испытания механических и электрических характеристик медных заготовок диаметром 17 мм, отлитых методом горизонтального непрерывного литья с различной средней скоростью вытягивания, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Механические и электрические свойства непрерывнолитых заготовок

диаметром 17 мм из меди марки М1 в зависимости от режимов литья

Шаг, мм Количество циклов, мин"1 Средняя скорость вытягивания, мм/мин Механические свойства Удельное электрическое сопротивление, Ом-м/мм2

сто, МПа 5,%

3,0 20 60 158...166 36...40 0,01526...0,01539

3,5 30 105 178...190 28...30 0,01612...0,01648

4,0 35 140 200...210 20... 24 0,01683...0,01708

Анализ макроструктуры литых заготовок показал, что при низкой скорости вытягивания (60 мм/мин) создаются условия для формирования крупной столбчатой структуры. Кроме того, тепловой центр заготовки смещен к верхней ее части. Такой характер макроструктуры объясняется тем, что нижняя часть заготовки имеет ' плотный контакт со стенкой кристаллизатора и создаются условия для роста крупных столбчатых кристаллов. При увеличении скорости вытягивания заготовки до 105 мм/мин происходит смещение теплового центра ближе к геометрическому, а при скорости вытягивания 140 мм/мин тепловой центр заготовки практически совпадает с геометрическим. Это, вероятно, объясняется тем, что при увеличении скорости вытягивания заготовки она быстрее попадает из зоны первичного охлаждения в зону вторичного охлаждения, что способствует выравниванию скорости кристаллизации в поперечном и продольном сечении за счет осевой теплопроводности и обеспечивает формирование равномерной равноосной структуры в поперечном сечении.

Как известно, основным параметром микроструктуры, определяющим свойства изделий из меди, является размер дендритной ячейки. Микроструктура медных заготовок, отлитых при разной средней скорости вытягивания, приведены на рис. 4.

а б в

Рис. 4. Микроструктура медной заготовки диаметром 17 мм, отлитой при средней скорости вытягивания 60 мм/мин (а), 105 мм/мин (б) и 140 мм/мин (в) (увеличение х200)

Установлено, что размер дендритной зависит от средней скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора (рис. 5). Это связано с тем, что при разных скоростях вытягивания реализуются разные массовые скорости кристаллизации. Повышение массовой скорости кристаллизации с 2,03 до 4,73 г/с позволяет уменьшить размер дендритной ячейки с 70 до 32 мкм. Кроме того, увеличение массовой скорости кристаллизации способствует уменьшению разницы размера дендритной ячейки на поверхности и в центре заготовки с 50 до 24 мкм.

Рис. 5. Размер дендритной ячейки по сечению литой заготовки диаметром 17 мм из меди марки М1 при средней скорости вытягивания заготовки 140 мм/мин (1), 105 мм/мин (2) и 60 мм/мин (3)

Результаты металлографического исследования полностью согласуются с результатами испытаний механических и электрических свойств медных заготовок, отлитых при разных скоростях вытягивания.

Таким образом, по результатам проведенных экспериментов рекомендован следующий режим горизонтального непрерывного литья медных заготовок диаметром 17 мм: температура литья 1150...1200°С, перепад температуры охлаждающей воды в кристаллизаторе Ю...15°С, соотношение рабочего и холостого хода 1:1, количество циклов в минуту 35...40, шаг вытягивания 3,5...4,0 мм (количество циклов в минуту и шаг

должны обеспечивать среднюю скорость вытягивания заготовки из кристаллизатора около 140 мм/мин).

В работе оценено влияние плотности графитовых втулок на качество получаемых заготовок. Результаты экспериментов по использованию графита разной плотности при горизонтальном непрерывном литье меди показали, что для получения качественных заготовок из медных сплавов необходимо использовать графит для изготовления втулок кристаллизаторов с плотностью не менее 1,80 г/см3.

Глава 4. Изучение особенностей затвердевания литых заготовок из медных сплавов, содержащих легкоокисляемые и легкоиспаряющиеся компоненты

В главе рассмотрены особенности формирования структуры и свойств заготовок малого сечения из кадмиевой и бериллиевой бронз в условиях высоких скоростей кристаллизации.

Для оценки влияния скорости охлаждения на формирование структуры заготовок малого сечения из кадмиевой бронзы БрКд1 были проведены лабораторные эксперименты по заливке слитков диаметром 30 мм в изложницы, изготовленные из материалов с разной теплоаккумулирующей способностью. В качестве материала изложниц для сравнительного анализа были выбраны медь и сталь. В процессе затвердевания слитков изучали температурное поле их по сечению при помощи блока из трех термопар, установленных в рабочей полости изложницы. По данным, полученным в ходе термографирования слитков кадмиевой бронзы, была определена кинетика нарастания твердой корочки, которая приведена на рис. 6.

Медная изложница Стальная изложница

0 1 2 3 4 5 6

Время, с

Рис. 6. Кинетика нарастания твердой корочки при заливке слитков кадмиевой бронзы диаметром 30 мм в медную и стальную изложницы

Полученные в ходе экспериментов результаты обработаны методами математической статистики. Установлены зависимости нарастания толщины твердой корочки во времени при заливке кадмиевой бронзы в медную и стальную изложницы. Так, в случае медной изложницы закономерность нарастания твердой корочки имеет вид 6 = 2,46 • г1'52, а для стальной — 5 = 0,228 • т2,54, где 6 - толщина твердой корочки, мм; т - время, с.

Для проведения металлографического анализа макро- и микроструктуры слитки кадмиевой бронзы разрезались пополам вдоль их вертикальной оси.

Металлографический анализ показал, что макроструктура слитков, отлитых как в медную, так и в стальную изложницы характеризуется наличием трех зон: поверхностной зоной мелких равноосных кристаллов, зоной столбчатых кристаллов и центральной зоной равноосных кристаллов. Установлено, что при увеличении скорости кристаллизации с 0,069 до 0,107 мм/с происходит уменьшение среднего размера макрозерна с 0,725 до 0,604 мм, а дендритной ячейки с 1,96 до 1,40 мкм соответственно.

Изучено влияние температуры заливки на формирование структуры слитков малого сечения из бронзы БрКд1. Выяснено, что снижение температуры заливки с 1150 до 1100°С позволяет уменьшить средний размер макрозерна с 2,778 до 1,064 мм, а размер дендритной ячейки с 2,78 до 1,54 мкм.

Исследовано влияние технологических параметров на формирование структуры и свойств литых заготовок диаметром 14 мм из бериллиевой бронзы марки БрБ2. В ходе экспериментов были определены режимы горизонтального непрерывного литья заготовок, обеспечивающие получение заготовок без наружных и внутренних дефектов (табл. 2).

Таблица 2

Технологические режимы горизонтального непрерывного литья заготовок из бериллиевой бронзы марки БрБ2 диаметром 14 мм

№ режима Температура литья, °С Перепад. температуры охлаждающей воды в кристаллизаторе, °С Соотношение рабочего и холостого хода Шаг, мм Количество циклов, мин"1 Средняя скорость вытягивания, мм/мин

1 1170...1180 20...25 1:2 3,5...4 20...23 80

2 1170...1180 20...25 1:2 5...5,5 22...24 120

3 1170...1180 20...25 1:2 6...6,5 20...23 140

4 1170...1180 20...25 1:2 7...8 20...23 160

Как видно из табл. 2 опробованные режимы горизонтального непрерывного литья заготовок из бериллиевой бронзы обеспечивают разную среднюю скорость вытягивания заготовок, следовательно, и разную скорость их кристаллизации. Как известно, скорость кристаллизации определяет процесс формирования макро- и микроструктуры сплава. Микроструктура заготовок из бериллиевой бронзы в зависимости от скорости вытягивания приведена на рис. 7.

в г

Рис. 7. Микроструктура заготовок из бериллиевой бронзы марки БрБ2 диаметром 14 мм, отлитых при скорости вытягивания 80 (а), 120 (б), 140 (в) и 160 (г) мм/мин (х200)

Выполненный металлографический анализ показал, что при низкой скорости вытягивания (80 мм/мин) формируется крупная столбчатая структура и наблюдается значительное смещение теплового центра кристаллизующейся заготовки относительно геометрического. Кроме того, упрочняющая у-фаза выделяется в виде крупных игольчатых частиц (рис. 7, а), что ухудшает обрабатываемость заготовки давлением в холодном состоянии и требует проведения предварительной операции гомогенизации для измельчения частиц у-фазы и равномерного распределения их по сечению заготовки. При увеличении скорости вытягивания смещение теплового центра заготовки относительно геометрического уменьшается и при скорости вытягивания 160 мм/мин смещение практически отсутствует и наблюдается формирование равноосной мелкозернистой структуры, а

игольчатые частицы у-фазы разбиваются и приобретают форму, близкую к округлой, а также измельчается их размер и происходит равномерное распределение упрочняющих частиц по сечению заготовки, что повышает обрабатываемость литых заготовок давлением в холодном состоянии (рис. 7, г).

Результаты металлографического исследования полностью согласуются с результатами механических испытаний литых заготовок из бериллиевой бронзы марки БрБ2 диаметром 14 мм, отлитых методом горизонтального непрерывного литья при разных технологических режимах (табл. 3).

Таблица 3

Механические свойства литых заготовок из бериллиевой бронзы _ марки БрБ2 диаметром 14 мм_

Средняя скорость вытягивания, мм/мин Механические свойства

ов, МПа 5,% НВ, МПа

80 470...482 22...26 135...140

120 452...458 30...34 128...132

140 440...447 36...39 124...126

160 430...436 42...44 118...122

Результаты выполненных экспериментов положены в основу разработки технологического регламента горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из меди марки М1, бронз БрКд1, БрМгО,25, БрБ2 и нейзильбера марки МНЦ 15-20, которые приведены в табл. 4.

Таблица 4

Технологические режимы горизонтального непрерывного литья _заготовок из медных сплавов_

Сплав Диаметр заготовки, мм Температура литья, °С Перепад температуры охлаждающей воды в Соотношение рабочего и холостого Шаг, мм Количество циклов, мин"1

кристаллизаторе, °С хода

М1 17 1100...1180 20...25 1:2 3,5...4 20...23

БрКд1 16 1100...1130 10...15 1:1 3,5...4 20...24

БрБ2 14 1170...1180 20...25 1:2 7...8 20...23

БрМгО,25 18 1150...1160 15...20 1:1 5,5..6 23...25

МНЦ 15-20 12 1230...1250 15...20 1:1 7,5...8 22...24

Предложенный технологический регламент горизонтального непрерывного литья успешно опробован на ОАО «Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов».

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Теоретически исследован процесс теплообмена между кристаллизующейся медной заготовкой малого сечения и кристаллизатором при горизонтальном непрерывном литье. Рассчитаны коэффициенты теплопередачи от кристаллизующейся медной заготовки к охлаждающей воде в зоне первичного и вторичного охлаждения при горизонтальном непрерывном литье. Установлено, что коэффициент теплопередачи по длине заготовки в зоне первичного охлаждения изменяется от 283 до 2,5 Вт/(м2 оС) и его значение определяется величиной воздушного зазора между кристаллизующейся заготовкой и стенками кристаллизатора. Определено распределение температуры медной заготовки диаметром 17 мм по длине в зонах первичного и вторичного охлаждения в зависимости от скорости вытягивания в случае графитового и комбинированного (медно-графитового) кристаллизатора. В результате установлено, что скорость вытягивания медной заготовки диаметром 17 мм для исключения образования горячих трещин не должна превышать 2 мм/с.

2. Уточнен механизм формирования заготовки и образования горячих трещин при горизонтальном непрерывном литье медных сплавов. Показано, что механизм образования горячих трещин различного типа и их величина определяются теплофизическими свойствами и жидкотекучестью отливаемого сплава, скоростью вытягивания заготовки, а также качеством подготовки рабочей поверхности кристаллизатора.

3. Проведенное металлографическое исследование медных заготовок, отлитых методом горизонтального непрерывного литья, показало, что особенностью горизонтального непрерывного литья является смещение теплового центра заготовки относительно геометрического. Установлено, что смещение теплового центра заготовки относительно геометрического возможно свести к минимуму путем увеличения массовой скорости кристаллизации за счет увеличения скорости вытягивания заготовки. Так, для медной заготовки диаметром 17 мм скорость вытягивания, при которой практически отсутствует смещение теплового центра и формируется равномерная равноосная структура, составляет 140 мм/мин. Изучение механических и электрических свойств медных заготовок, отлитых при разных скоростях вытягивания, свидетельствует, что свойства заготовок в значительной степени определяются размером литого зерна и размером дендритной ячейки. Исследовано влияние плотности графита кристаллизатора на качество получаемых медных заготовок при

горизонтальном непрерывном литье. Экспериментально установлено, что для получения качественных медных заготовок необходимо использовать графит с плотностью не менее 1,80 г/см3.

4. В лабораторных условиях проведено исследование влияния скорости охлаждения на формирование структуры слитков малого сечения из кадмиевой бронзы. Установлено, что при заливке кадмиевой бронзы в медную изложницу затвердевание слитка происходит в 1,5 раза быстрее, чем в стальную. Металлографическое исследование слитков БрКд1 показало, что при увеличении скорости кристаллизации с 0,069 до 0,107 мм/с происходит уменьшение среднего размера макрозерна с 0,725 мм до 0,604 мм, а дендритной ячейки с 1,96 до 1,40 мкм. Изучено влияние температуры заливки на формирование структуры слитков малого сечения из бронзы БрКд1. Показано, что снижение температуры заливки с 1150 до 1100°С позволяет уменьшить средний размер макрозерна с 2,778 до 1,064 мм, а размер дендритной ячейки с 2,78 до 1,54 мкм. Проведенное исследование позволило рекомендовать температуру разливки кадмиевой бронзы в интервале 1100... 1130°С.

5. Исследованы особенности формирования структуры и свойств заготовок из бериллиевой бронзы марки БрБ2 диаметром 14 мм, изготовленных способом горизонтального непрерывного литья, в зависимости от скорости вытягивания заготовок из кристаллизатора. Металлографическим исследованием установлено, что при скорости вытягивания заготовок 80 мм/мин формируется крупная столбчатая структура и наблюдается значительное смещение теплового центра кристаллизующейся заготовки относительно геометрического, а упрочняющая у-фаза выделяется в виде крупных игольчатых частиц. При увеличении скорости вытягивания до 160 мм/мин частицы у-фазы приобретают округлую форму, а также измельчается их размер, что улучшает обрабатываемость заготовок в холодном состоянии. Показано, что увеличение скорости вытягивания заготовки с 80 до 160 мм/мин способствует повышению относительного удлинения с 26 до 44% при снижении предела прочности при растяжении с 482 до 436 МПа и твердости по Бринеллю со 140 до 122 МПа.

6. Предложена методика для оценки деформируемости литых заготовок малого сечения в холодном состоянии путем осадки образцов на шлифованных бойках вертикального гидравлического пресса.

7. По результатам экспериментального исследования разработан и опробован технологический регламент горизонтального непрерывного литья

медных заготовок диаметром 17 мм: температура литья 1150...1200°С, перепад температуры охлаждающей воды в кристаллизаторе Ю...15°С, соотношение рабочего и холостого хода тянущей головки 1:1, количество циклов в минуту 35...40, шаг вытягивания 3,5...4,0 мм (количество циклов в минуту и шаг должны обеспечивать среднюю скорость вытягивания заготовки из кристаллизатора около 140 мм/мин). Результаты выполненных экспериментов положены в основу разработки технологических режимов горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из бронз БрКд1, БрМг0,25, БрБ2 и нейзильбера марки МНЦ 15-20, которые прошли испытания на ОАО «Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Бадретдинов, А. Р. Исследование и разработка технологических параметров получения медной заготовки способом непрерывного горизонтального литья / А. Р. Бадретдинов, А. В. Сулицин, С. В. Брусницын, Р. К. Мысик // Научные труды IV отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003. - 41. -С. 49.

2. Мысик, Р. К. К вопросу о горизонтальном непрерывном литье бериллиевой бронзы I Р. К. Мысик, С. В. Брусницын, А. В. Сулицин, А. И. Скрыльников // Сб. тезисов докладов конференции «Литейное производство сегодня и завтра». - С-Пб.: изд-во СПбГПУ, 2004. - С. 100-103.

3. Мысик, Р. К. Особенности литья и реологических свойств литых прутковых заготовок из бериллиевой бронзы / Р. К. Мысик, Ю. Н. Логинов, С. В. Брусницын, А. В. Сулицин // Труды VII съезда литейщиков России. — Новосибирск: ИД «Историческое наследие Сибири», 2005. Т1. — С. 222-225.

4. Груздева, И. А. Применение электромагнитного перемешивания при литье слитков Бериллиевой бронзы БрБ2 / И. А. Груздева, А. В. Сулицин, Р. К. Мысик // Труды VII съезда литейщиков России. — Новосибирск: ИД «Историческое наследие Сибири», 2005. — Т1. — С. 294-296.

5. Сулицин, А. В. Применение горизонтального непрерывного литья низколепфованного медного сплава НлМг0,05 при производстве контактного провода / А. В. Сулицин, Р. К. Мысик, С. В. Брусницын // Труды III международной научно-практической конференции «Прогрессивные литейные технологии». — М.: ИД «Медпрактика-М», 2005. — С. 204-206.

6. Мысик, Р. К. Исследование процесса затвердевания меди в условиях горизонтального непрерывного литья / Р. К. Мысик, С. В. Брусницын, А. В. Сулицин // Литейщик России. - 2005. - №1. - С. 21-24.

7. Мысик, Р. К. Изучение свойств непрерывнолитых прутковых заготовок из бериллиевой бронзы / Р. К. Мысик, А. В. Сулицин, Ю. Н. Логинов, С. В. Брусницын // Литейщик России. - 2005. -№9.-С. 26-27.

8. Сулицин, А. В. Управление процессом струтурообразования и свойствами литых заготовок из малолегированных медных сплавов при горизонтальном непрерывном литье / А. В. Сулицин, Р. К. Мысик // Научные труды VIII отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. -Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. - 41 - С. 324-326.

9. Сулицин, А. В. Литейные пороки отливок. Причины возникновения и способы их предупреждения: Учебное пособие / А. В. Сулицин, Р. К. Мысик, С. В. Брусницын, Е. Л. Фурман. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. - 266 с.

10. Сулицин, А. В. Энергоэффективная технология производства проволоки из бериллиевой бронзы / А. В. Сулицин, И. А. Груздева, Р. К. Мысик // Труды Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Актуальные проблемы энергосберегающих электротехнологий - 2006». - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. -С. 106-108.

11. Груздева, И. А. Влияние электромагнитного перемешивания на свойства оловянных бронз / И. А. Груздева, А. В. Сулицин, Р. К. Мысик, Б. А. Сокунов // Труды Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Актуальные проблемы энергосберегающих электротехнологий - 2006». - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. -С. 109-111.

12. Арсентьева, Н. С. Производство высококачественных полуфабрикатов из медно-бериллиевых сплавов на Каменск-Уральском заводе по обработке цветных металлов / Н. С. Арсентьева, Л. М. Железняк, Е. В. Кузьмина, Н. В. Кузьмина, А. В. Сулицин // Цветные металлы. - 2006. -№2.-С. 64-66.

Подписано в печать Формат 60x84 1/16 Бумага писчая

Офсетная печать Тираж 100 Заказ № 79

Ризография НИЧ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Сулицин, Андрей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Некоторые сведения о кадмиевой бронзе

1. 2. Структура, свойства и область применения бериллиевых бронз

1.3. Развитие горизонтального непрерывного литья заготовок

1. 4. Задачи исследования

2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ 37 2. 1. Оборудование и материалы, использованные в работе 37 2. 2. Методы измерения механических свойств литых заготовок 38 2. 3. Методика испытания литых образцов на осадку 40 2. 4. Определение микротвердости литых заготовок 42 2. 5. Методика измерения удельного электрического сопротивления литых заготовок

2. 6. Исследование макро- и микроструктуры литых заготовок

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЗАГОТОВОК МАЛОГО СЕЧЕНИЯ ИЗ МЕДНЫХ СПЛАВОВ В УСЛОВИЯХ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

3. 1. Теоретическое исследование процесса теплообмена медной заготовки с кристаллизатором при горизонтальном непрерывном литье 48 3. 2. Механизм формирования заготовок и их дефектов при непрерывном горизонтальном литье 58 3.3. Экспериментальное исследование формирования структуры и свойств медных заготовок при горизонтальном непрерывном литье

3. 4. Изучение влияния качества графита на качество получаемой медной заготовки при горизонтальном непрерывном литье

3.5. Выводы по главе

4. ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЗАТВЕРДЕВАНИЯ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ МЕДНЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЛЕГКООКИС-ЛЯЕМЫЕ И ЛЕГКОИСПАРЯЮЩИЕСЯ КОМПОНЕНТЫ

4. 1. Особенности формирования структуры кадмиевой бронзы БрКд1 в условиях высоких скоростей кристаллизации

4. 2. Изучение формирования структуры и свойств заготовок из бериллиевой бронзы при горизонтальном непрерывном литье

4. 3. Изучение механических и электрических свойств непрерывнолитой заготовки и контактного провода из магниевой бронзы БрМгО,25 113 4. 4. Разработка технологии горизонтального непрерывного литья нейзильбера марки МНЦ 15-20 119 4. 5. Выводы по главе

Введение 2006 год, диссертация по металлургии, Сулицин, Андрей Владимирович

Актуальность работы.

В настоящее время во всех отраслях промышленности широко используется продукция из сплавов на основе меди. Данные сплавы обладают многими преимуществами по сравнению с другими сплавами на основе цветных металлов: высокой электро- и теплопроводностью, относительно высоким пределом прочности, пластичностью, упругостью, криогенной прочностью, жаростойкостью и жаропрочностью, коррозионной стойкостью.

В основном продукцию из медных сплавов (прутки и проволоку) получают по технологии, которая включает в себя отливку слитков большого диаметра (100.200 мм), их резку на мерные заготовки, прессование или прокатку литых заготовок, волочение прессованной или катаной заготовки. При получении полуфабрикатов из медных сплавов по традиционной технологии на всех переделах наблюдаются значительные потери металла с окалиной и геометрическими отходами, что обуславливает низкий сквозной выход годной продукции. Помимо этого, по традиционной технологии возможно получение непрерывных отрезков продукции максимальной массой 150.200 кг. Для получения отрезков продукции большей массы необходима сварка прессованной или катаной заготовки в процессе волочения, что приводит к неравномерности свойств по длине проволоки или прутков.

Существует целая гамма медных сплавов, плавка и разливка которых связана с большими технологическими трудностями. Как правило, эти сплавы содержат в своем составе легкоокисляющиеся и легкоиспаряющиеся компоненты. К таким сплавам относятся сплавы, содержащие в своем составе кадмий, бериллий, цинк, хром, цирконий, магний и другие компоненты. При плавке данных сплавов наблюдается значительный угар перечисленных компонентов (угар, например, кадмия может достигать 3040%). Разливка латуней, нейзильбера, кадмиевой и бериллиевой бронз методом вертикального непрерывного или полунепрерывного литья связана с дополнительными потерями легирующих элементов из-за окисления и испарения компонентов сплавов с поверхности жидкого металла в кристаллизаторе. В связи с окислением расплава в кристаллизаторе, велика вероятность возникновения внутренних дефектов слитков непрерывного литья в виде неметаллических включений в форме оксидов легирующих элементов, что приводит к снижению технологичности слитков при дальнейшей обработке давлением и возникновению брака по неметаллическим включениям в готовой продукции. Кроме того, кадмиевая и бериллиевая бронзы имеют большую склонность к обратной ликвации, что приводит к неравномерности химического состава и, как следствие, к неравномерности свойств по сечению слитков и затрудняет их дальнейшую обработку.

Для устранения явления обратной ликвации легирующих компонентов, а также повышения технологичности этих сплавов при пластической обработке необходимо повысить скорость кристаллизации литых заготовок. Повышения скорости кристаллизации заготовок можно добиться путем уменьшения их диаметра. Заготовки малого сечения (диаметром 12.20 мм) как термически тонкие тела подвергаются более интенсивному охлаждению, чем слитки большого диаметра (160. .200 мм), что позволяет получить литые заготовки с мелкозернистой структурой и равномерным распределением легирующих элементов по сечению заготовки. Одним из способов получения заготовок малого сечения является горизонтальное непрерывное литье. Такой способ литья заготовок не только обеспечивает высокую скорость кристаллизации заготовок, но и позволяет снизить угар легирующих элементов и вероятность образования неметаллических включений в литых заготовках. Данное преимущество горизонтального непрерывного литья, по сравнению с вертикальным непрерывным или полунепрерывным литьем, обеспечивается благодаря тому, что при горизонтальном литье металл в кристаллизаторе не соприкасается с окружающей атмосферой, так как кристаллизатор вмонтирован в переднюю стенку разливочной камеры печи, а плавка и литье осуществляется из одного плавильного агрегата. Кроме того, получение непрерывнолитых заготовок малого сечения позволяет исключить из технологического процесса изготовления продукции из медных сплавов энерго- и металлоемкие операции прессования и прокатки и, как следствие, повысить сквозной выход годной продукции, а также обеспечить возможность получения отрезков готовой продукции практически неограниченной длины. Помимо повышения технологичности, снижения угара дорогостоящих компонентов и повышения выхода годного, горизонтальное непрерывное лить позволяет улучшить условия труда плавильщика, так как позволяет практически исключить выделения паров металлов, таких как кадмий, цинк, бериллий и т. д.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что разработка технологического регламента горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из медных сплавов, содержащих легкоокисляемые и легкоиспаряющиеся компоненты, является в настоящее время важной и актуальной.

Настоящая работа выполнялась в рамках гранта А04-3.18-450 «Исследование и разработка технологии горизонтального непрерывного литья малолегированных медных сплавов» Министерства образования и науки Российской федерации и Федерального агентства по образованию.

Цель работы.

Исследование особенностей горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из медных сплавов, содержащих легкоокисляемые компоненты, с целью получения качественных заготовок без внутренних и поверхностных дефектов со структурой и свойствами, обеспечивающими обработку получаемых заготовок давлением в холодном состоянии без проведения предварительных операций термической обработки и получение готовой продукции, соответствующую требованиям нормативной документации.

Основное внимание было уделено решению следующих задач: исследованию процесса формирования структуры и свойств литой заготовки малого сечения при горизонтальном непрерывном литье на примере меди; изучению особенностей затвердевания заготовок малого сечения из медных сплавов, содержащих легкоокисляющиеся и легкоиспаряющиеся компоненты в условиях высоких скоростей кристаллизации; разработке технологического регламента литья заготовок диаметром 12.20 мм из бронз БрКд1, БрМгО,25, БрБ2 и нейзильбера марки МНЦ 15-20, обеспечивающего получение качественных заготовок, способных подвергаться обработке давлением в холодном состоянии.

Научная новизна работы.

1. Установлена взаимосвязь величины дендритной ячейки, скорости кристаллизации и механических свойств меди в условиях смещения теплового центра заготовки при горизонтальном непрерывном литье.

2. Уточнены и расширены представления о механизме формирования структуры и свойств литой заготовки малого сечения из медных сплавов с учетом особенностей их затвердевания в условиях высокой скорости кристаллизации.

3. Установлены и обоснованы режимы горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из бронз БрКд1, БрМг0,25, БрБ2 и нейзильбера марки МНЦ 15-20, обеспечивающие получения заготовок без внутренних и поверхностных дефектов.

4. Предложена методика оценки способности к пластической деформации заготовок малого сечения из медных сплавов, полученных методом горизонтального непрерывного литья.

Практическая значимость работы.

Разработаны технологические режимы горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из бронз БрКд1, БрМг0,25, БрБ2 и нейзильбера марки МНЦ 15-20, обеспечивающие получение продукции из указанных сплавов, соответствующей требованиям нормативной документации, и которые прошли испытания на ОАО «Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов».

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Заключение диссертация на тему "Непрерывное горизонтальное литье заготовок малого сечения из медных сплавов, содержащих легкоокисляемые компоненты"

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Теоретически исследован процесс теплообмена между кристаллизующейся медной заготовкой малого сечения и кристаллизатором при горизонтальном непрерывном литье. Рассчитаны коэффициенты теплопередачи от кристаллизующейся медной заготовки к охлаждающей воде в зоне первичного и вторичного охлаждения при горизонтальном непрерывном литье. Установлено, что коэффициент теплопередачи по длине заготовки в зоне первичного охлаждения изменяется от 283 до 2,5 Вт/(м -°С) и его значение определяется величиной воздушного зазора между кристаллизующейся заготовкой и стенками кристаллизатора. Определено распределение температуры медной заготовки диаметром 17 мм по длине в зонах первичного и вторичного охлаждения в зависимости от скорости вытягивания. В результате установлено, что скорость вытягивания медной заготовки диаметром 17 мм для исключения образования горячих трещин не должна превышать 2 мм/с.

2. Уточнен механизм формирования заготовки и образования горячих трещин при горизонтальном непрерывном литье медных сплавов. Показано, что механизм образования горячих трещин различного типа и их величина определяются теплофизическими свойствами и жидкотекучестью отливаемого сплава, скоростью вытягивания заготовки, а также качеством подготовки рабочей поверхности кристаллизатора.

3. Проведенное металлографическое исследование медных заготовок, отлитых методом горизонтального непрерывного литья, показало, что особенностью горизонтального непрерывного литья является смещение теплового центра заготовки относительно геометрического. Установлено, что смещение теплового центра заготовки относительно геометрического возможно свести к минимуму путем увеличения массовой скорости кристаллизации за счет увеличения скорости вытягивания заготовки. Так, для медной заготовки диаметром 17 мм скорость вытягивания, при которой практически отсутствует смещение теплового центра и формируется равномерная равноосная структура, составляет 140 мм/мин. Изучение механических и электрических свойств медных заготовок, отлитых при разных скоростях вытягивания, свидетельствует, что свойства заготовок в значительной степени определяются размером литого зерна и размером дендритной ячейки. Исследовано влияние плотности графита кристаллизатора на качество получаемых медных заготовок при горизонтальном непрерывном литье. Экспериментально установлено, что для получения качественных медных заготовок необходимо использовать графит с плотностью не менее 1,80 г/см3.

4. В лабораторных условиях проведено исследование влияния скорости охлаждения на формирование структуры слитков малого сечения из кадмиевой бронзы. Установлено, что при заливке кадмиевой бронзы в медную изложницу затвердевание слитка происходит в 1,5 раза быстрее, чем в стальную. Металлографическое исследование слитков БрКд1 показало, что при увеличении скорости кристаллизации с 0,069 до 0,107 мм/с происходит уменьшение среднего размера макрозерна с 0,725 мм до 0,604 мм, а дендритной ячейки с 1,96 до 1,40 мкм. Изучено влияние температуры заливки на формирование структуры слитков малого сечения из бронзы БрКд1. Показано, что снижение температуры заливки с 1150 до 1100°С позволяет уменьшить средний размер макрозерна с 2,778 до 1,064 мм, а размер дендритной ячейки с 2,78 до 1,54 мкм. Проведенное исследование позволило рекомендовать температуру разливки кадмиевой бронзы в интервале 1Ю0.1130°С.

5. Исследованы особенности формирования структуры и свойств заготовок из бериллиевой бронзы марки БрБ2 диаметром 14 мм, изготовленных способом горизонтального непрерывного литья, в зависимости от скорости вытягивания заготовок из кристаллизатора. Металлографическим исследованием установлено, что при скорости вытягивания заготовок 80 мм/мин формируется крупная столбчатая структура и наблюдается значительное смещение теплового центра кристаллизующейся заготовки относительно геометрического, а упрочняющая у-фаза выделяется в виде крупных игольчатых частиц. При увеличении скорости вытягивания до 160 мм/мин частицы у-фазы приобретают округлую форму, а также измельчается их размер, что улучшает обрабатываемость заготовок в холодном состоянии. Показано, что увеличение скорости вытягивания заготовки с 80 до 160 мм/мин способствует повышению относительного удлинения с 26 до 44% при снижении предела прочности при растяжении с 482 до 436 МПа и твердости по Бринеллю со 140 до 122 МПа.

6. Предложена методика для оценки деформируемости литых заготовок малого сечения в холодном состоянии путем осадки образцов на шлифованных бойках вертикального гидравлического пресса.

7. По результатам экспериментального исследования разработан и опробован технологический регламент горизонтального непрерывного литья медных заготовок диаметром 17 мм: температура литья 1150.1200°С, перепад температуры охлаждающей воды в кристаллизаторе Ю.15°С, соотношение рабочего и холостого хода тянущей головки 1:1, количество циклов в минуту 35.40, шаг вытягивания 3,5.4,0 мм (количество циклов в минуту и шаг должны обеспечивать среднюю скорость вытягивания заготовки из кристаллизатора около 140 мм/мин). Результаты выполненных экспериментов положены в основу разработки технологических режимов горизонтального непрерывного литья заготовок малого сечения из бронз БрКд1, БрМгО,25, БрБ2 и нейзильбера марки МНЦ 15-20, которые прошли испытания на ОАО «Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов».

Библиография Сулицин, Андрей Владимирович, диссертация по теме Литейное производство

1. Осинцев, О. Е. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: Справочник / О. Е. Осинцев, В. Н. Федоров. М.: Машиностроение, 2004.-336 с.

2. Дубинин, Г. М. Конструкционные проводниковые материалы / Г. М. Дубинин, Ю. С. Аврамов М.: Машиностроение, 1973. - 296 с.

3. Захаров, А. М. Промышленные сплавы цветных металлов. Фазовый состав и структурные составляющие / А. М. Захаров.-М.: Металлургия, 1980.-256 с.

4. Massalski, Т. В. Binary Alloy Phase Diagrams / Т. В. Masalski. Ohio: Metals Park, 1987.-2224 p.

5. Смирягин, А. П. Промышленные цветные металлы и сплавы / А. П. Смирягин, Н. А. Смирягина, А. В. Белова. М.: Металлургия, 1974 -354 с.

6. Гаген-Торн, К. В. Влияние примесей на свойства нелегированной меди / К. В. Гаген-Торн. -М.: Цветметинформация, 1979. 29 с.

7. Машиностроение. Энциклопедия. Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы. TII-3 / Под общ. ред. И. Н. Фридлянедера. -М.: Машиностроение, 2001. 880 с.

8. Николаев, А. К. Низколегированные медные сплавы. Особенности составов и технологии производства / А. К. Николаев // Цветные металлы. -2001.-№5.-С. 84-88.

9. Николаев, А.К. Влияние примесей на температуру рекристаллизации меди/ А. К. Николаев, И. Ф. Пружинин, В. М. Розенберг // Цветные металлы. -1976.-№2.-С. 75-77.

10. Градусов, П. И. Обследование сплава меди с присадкой кадмия / П. И. Градусов // Металлург. 1932. - №9. - С. 79-83

11. Бахтиаров, Р. А. Влияние высоты кристаллизатора на предельные скорости непрерывного литья слитков из сплавов на медной основе / Р. А. Бахтиаров, Г. Н. Покровская, Т. М. Краева // Цветные металлы. 1973. - №1. -С. 56-57.

12. Brandstatter, W. Beitrag zur oberflachenausbildung beim diskontinuerlichen stranggub von CuCd draht bassen und ihr einflob beim warmwalzen / W. Brandstatter, G. Rudolph.-Zurich: Metallkunde, 1969. Bd. 60. H7. P. 565-570.

13. Бахтиаров, P. А. О характере дефектов и технологических особенностях непрерывного литья кадмиевой бронзы / Р. А. Бахтиаров, JI. А. Воробьева, Г. Н. Покровская // Цветные металлы. 1973. - №11. - С. 65-67.

14. Бахтиаров, Р. А. Разработка технологии непрерывного литья слитков кадмиевой бронзы / Р. А. Бахтиаров, Г. Н. Покровская, Т. М. Краева // Цветная металлургия. 1973. - №2. - С. 41-44.

15. Бахтиаров Р. А. // Изв. АН СССР. Металлургия и топливо. 1962. - №4-С. 62-65; №5.-С. 102-108.

16. Резник, Б. И. Вибрация кристаллизаторов при непрерывном литье кадмиевой бронзы / Б. И. Резник, А. В. Новиков, А. И. Скрыльников // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. - №1. с. 59-64.

17. Резник, Б. И. Испарение и конденсация кадмия при непрерывном литье кадмиевой бронзы / Б. И. Резник, А.В. Новиков // Цветные металлы. 1982. -№6.-С. 77-79.

18. Поручиков, Ю. П. Влияние микрохолодильников на структуру и свойства литых медных сплавов / Ю. П. Поручиков, Р. К. Мысик, А. Г. Титова // Пути совершенствования технологии специальных видов литья. Саратов, 1975. -С. 19-22.

19. Стрельцов, Ф. Н. Имитационное моделирование выплавки слитков, содержащих активные элементы / Ф. Н. Стрельцов // Плавка и литье цветных металлов и сплавов. 1980. - Вып. 63. - С. 4-11.

20. Курдюмов, А. В. Новый способ получения лигатуры медь-кадмий с высоким содержанием кадмия / А. В. Курдюмов, А. А. Метрик // Научные доклады высшей школы. 1958. - №1. - С. 62-65.

21. Курдюмов, А. В. Снижение потерь кадмия при производстве кадмиевой бронзы / А. В. Курдюмов, А. А. Ротерштейн // Литейное производство. -1961.-№7.-С. 44-45.

22. Захаров, М. В. Новые высокоэлектропроводные жаропрочные медные сплавы / М. В. Захаров. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1957. - 28 с.

23. Ерофеев, А. В. Особенности поведения кадмия как легирующей присадки при выплавке сплавов на медной основе / А. В. Ерофеев, Ф. Н. Стрельцов // Труды института Гипроцветметобработка. М.: Металлургия, 1983.-С. 20-28.

24. Берман, С. И. Меднобериллиевые сплавы / С. И. Берман. М.: Металлургия, 1966. - 344 с.

25. Розенберг, В. М. Дисперсионно-твердеющие пружинные сплавы на медной основе / В. М. Розенберг, 3. М. Иедлинская, А. В. Черникова // Цветные металлы. 1972. - №6. - С. 65-68

26. Прецизионные сплавы: Справочник / Под ред. Б. В. Мотовилова. М.: Металлургия, 1983.-438 с.

27. Бериллий и его сплавы. Сб. переводных статей под ред. А. М. Бочвара и А. К. Трапезникова. -М.: ГОНТИ, 1931.- 154 с.

28. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник. В 2-х т. / Под общ. ред. Н. П. Лякишева. М.: Машиностроение. Т1, 1996. -992 с. Т2, 1997. - 1024 с.

29. Абрикосов, Н. X. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди: Справочник / Н. X. Абрикосов. М.: Наука, 1979. - 248 с.

30. ГОСТ 18175-78 Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. Марки. Взамен ГОСТ 18175-56; введ. 01.01.1979. - М.: Изд-во стандартов, 1988.-8 с.

31. Пастухова, Ж. П. Пружинные сплавы меди / Ж. П. Пастухова, А. Г. Рахштадт. М.: Металлургия, 1979. - 336 с.

32. Берман, С. И. Методы плавки и отливки слитков бериллиевой бронзы / С. И. Берман. М.:ЦИИНЦМ, 1960. - 29 с.

33. Шварцмайер, В. Непрерывная разливка / В. Шварцмайер. М.: Металлургиздат, 1962. - 388 с.

34. Косников, Г. А. Основы литейного производства / Г. А. Косников. С.-П.: СПбГПУ, 2002.-204 с.

35. Евтеев, Д. П. Непрерывное литье стали / Д. П. Евтеев, И. Н. Колыбалов. -М.: Металлургия, 1976. 198 с.

36. Herrmann, Е. Handbook on Continuous Casting / E.Herrmann. Dusseldorf: Aluminium - Verlag, 1980. - 742 p.

37. Шатагин, О. А. Горизонтальное непрерывное литье цветных металлов и сплавов / О. А. Шатагин, В. Г. Сладкоштеев, М. А. Вартазаров. М.: Металлургия, 1974. - 176 с.

38. Анисович, Г. А. Непрерывное горизонтальное литье / Г. А. Анисович, Е. И. Марукович, И. И. Дрейшев. -М.: ВНИИЭСМ, 1985.-44 с.

39. Жельнис, М. В. Непрерывное литье машиностроительных заготовок / М. В. Жельнис. Каунас: Пярле, 1980. - 173 с.

40. Баранов, О. А. Непрерывное литье чугуна / О. А. Баранов, Б. Г. Ветров, В. Б. Поль. -М.: Металлургия, 1968. 334 с.

41. Тавадзе, Ф. Н. Основные направления развития процесса непрерывного литья / Ф. Н. Тавадзе, М. Я. Бровман, Ш. Д. Рамишвили, В. X. Римен. М.: Наука, 1982.-216 с.

42. Шатагин, О. А. Непрерывное литье на горизонтальных машинах / О. А. Шатагин, В. Т.Сладкоштеев. -М.: Металлургия, 1976. 184 с.

43. Германн, Э. Непрерывное литье / Э. Германн. М.: Металлургия, 1961. -814 с.

44. Чухров, М. В. Непрерывное горизонтальное литье слитков металлов и сплавов / М. В. Чухров, И. П. Вяткин М.: Металлургия, 1968. - 140 с.

45. Райков, Ю. Н. Экономика предприятий обработки цветных металлов / Ю. Н. Райков. М.: Интермет Инжиниринг, 2003. - 336 с.

46. Тихонов, Б. С. Медь и медные деформированные полуфабрикаты / Б. С. Тихонов. М.: Цветметинформация, 1974. 74 с.

47. ГОСТ 859-2001 Медь. Марки. Взамен ГОСТ 859-82; введ. 01.01.2002. - М.: Изд-во стандартов, 2002. - 5 с.

48. ГОСТ 849-97 Никель первичный. Технические условия. Взамен ГОСТ 849-86; введ. 01.01.1998. -М.: Изд-во стандартов, 1998. - 5 с.

49. ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия. Взамен ГОСТ 3640-77; введ. 01.01.1995.-М.: Изд-во стандартов, 1996. - 8 с.

50. ГОСТ 1467-93 Кадмий. Технические условия. Взамен ГОСТ 1467-78; введ. 01.01.1995.-М.: Изд-во стандартов, 1995.-6 с.

51. ГОСТ 804-93 Магний первичный в чушках. Технические условия. -Взамен ГОСТ 804-77; введ. 01.01.1994. М.: Изд-во стандартов, 1996. - 5 с.

52. ГОСТ 23912-79 Лигатура медно-бериллиевая. Технические условия. -Взамен ГОСТ 23912-69; введ. 01.01.1980.-М.: Изд-во стандартов, 1990.-5 с.

53. ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытания на растяжение. Взамен ГОСТ 1497-61; введ. 01.01.1985.-М.: Изд-во стандартов, 1996.-42 с.

54. ГОСТ 9012-86 Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Бринеллю. Взамен ГОСТ 9012-73; введ. 01.01.1987. - М.: Изд-во стандартов, 1987. - 15 с.

55. ГОСТ 9450-76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазным наконечником. Взамен ГОСТ 9450-60; введ. 01.01.1977. - М.: Изд-во стандартов, 1977. - 8 с.

56. ГОСТ 7229-76 Кабели, провода и шнуры. Метод определения электрического сопротивления токопроводящих жил и проводников. -Взамен ГОСТ 7229-63; введ. 01.01.1977. М.: Изд-во стандартов, 1977. - 6 с.

57. Салтыков, С. А. Стереометрическая металлография / С. А. Салтыков. -М.: Металлургия, 1976. 270 с.

58. Кац, А. М. Теплофизические основы непрерывного литья цветных металлов и сплавов / А. М. Кац, Е. Г. Шадек. М.: Металлургия, 1983. -208 с.

59. Эльдарханов, А.С. Процессы формирования отливок и их моделирование/ А. С. Эльдарханов, В. А. Ефимов, А. С. Нурадинов. М.: Машиностроение, 2001.-208 с.

60. Самойловым, Ю.А. Тепловые процессы при непрерывном литье стали / Ю. А. Самойлович, С. А. Крулевецкий, В. А. Горяинов, 3. К. Кабаков. М.: Металлургия, 1982. 152 с.

61. Соболев В. В. Теплофизика затвердевания металла при непрерывном литье / В. В. Соболев, П. М. Трефилов. М.: Металлургия, 1988. - 160 с.

62. Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева. -М.: Энергия, 1977.-415 с.

63. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1970. - 720 с.

64. Понтрягин, JI. С. Обыкновенные дифференциальные уравнения / JI. С. Понтрягин. М.: Наука, 1965. - 243 с.

65. Эльсгольц, JL Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление / JI. Э. Эльсгольц. М.: Наука, 1965. - 354 с.

66. Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям/ Э. Камке. М.: Наука, 1965. - 408 с.

67. Кутателадзе, С. С. Основы теории теплообмена / С. С. Кутателадзе. -Новосибирск: Наука, 1970. 660 с.

68. Лыков, А. В. Теория тепло- и массопереноса / А. В. Лыков, Ю А. Михайлов. М.: Госэнергоиздат, 1963. - 450 с.

69. Телегин, А. С. Термодинамика и тепломассоперенос / А. С. Телегин, В. С. Швыдкий, Ю. Г. Ярошенко. М.: Металлургия, 1980. - 264 с.

70. Жуковский, В. С. Основы теории теплопередачи / В. С. Жуковский. М.: Госэнергоиздат, 1960. - 212 с.

71. Лыков, А. В. Тепломассобмен: Справочник. / А. В. Лыков. -М.: Энергия, 1972.-560 с.

72. Кржижановский, Р. Е. Теплофизические свойства неметаллических материалов / Р.Е. Кржижановский, 3. Ю. Штерн. -М.: Энергия, 1973. 336 с.

73. Исаченко, В. П. Теплопередача / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. М.: Энергия, 1969. - 440 с.

74. Хоблер, Т. Теплопередача и теплообменники / Т. Хоблер. М.: Энергия, 1961.-820 с.

75. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. М.: Высшая школа, 1967.-600 с.

76. Галин, Н. М. Тепломассообмен / Н. М. Галин, П. Л. Кириллов. М.: Энергоиздат, 1987. - 376 с.

77. Эккерт, Э. Р. Теория тепло- и массообмена / Э. Р. Эккерт, Р. М. Дрейк. -М.: Энергия, 1978.-680 с.

78. Ефимов, В. А. Специальные способы литья: Справочник / В. А. Ефимов-М.: Машиностроение, 1991. 734 с.

79. Колачев, Б. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов / Б. А. Колачев, В. Н. Елагин, В. А. Ливанов. М.: МИСиС, 2001.-416с.

80. Мальцев, М. В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов / М. В. Мальцев. М.: Металлургия, 1970. - 368 с.

81. ГОСТ 2564-86 Провода контактные из меди и ее сплавов. Взамен ГОСТ 2564-72; введ. 01.01.1987. -М.: Изд-во стандартов, 2001. - 8 с.

82. Буров, А. В. Литье слитков меди и медных сплавов / А. В. Буров. М.: Металлургия, 1972. 175 с.

83. Волкогон, Г. М. Производство слитков меди и медных сплавов / Г. М. Волкогон. М.: Металлургия, 1980. - 100 с.

84. Вейник, А. И. Теория особых видов литья / А. И. Вейник. М.: Машгиз, 1958.-300 с.

85. Самойлович, Ю. А. Формирование слитка / Ю. А. Самойлович. М.: Металлургия, 1977. - 160 с.

86. Баландин, Г. Ф. Формирование кристаллического строения отливок / Г. Ф. Баландин. М.: Машиностроение, 1973. - 288 с.

87. Бойченко, М. С. Непрерывная разливка стали / М. С. Бойченко, В. С. Рутес, В. В. Фульмахт. М.: Металлургиздат, 1961. - 324 с.

88. Генкин, В. Я. Непрерывнолитые круглые заготовки / В. Я. Генкин и др.-М.: Металлургия, 1984. 143 с.

89. Китаев, Е. М. Затвердевание стальных слитков / Е. М. Китаев. М.: Металлургия, 1982. -168 с.

90. Журавлев, В. А. Теплофизика формирования непрерывного слитка / В. А. Журавлев, Е. М. Китаев. М.: Металлургия, 1974. - 216 с.

91. Шмрга, JI. Затвердевание и кристаллизация стальных слитков / JI. Шмрга. М.: Металлургия, 1985. - 248 с.

92. Уонг, X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: Справочник / X. Уонг. М.: Атомиздат, 1979. - 216 с.

93. Лившиц, Б. Г. Физические свойства металлов и сплавов / Б. Г. Лившиц, Крапошин В. С., Липецкий Я. Л. М.: Металлургия, 1980. - 322 с.

94. Рыжиков, А. А. Теоретические основы литейного производства / А. А. Рыжиков. М.: Машгиз, 1952. - 267 с.

95. Чурсин, В. М. Плавка медных сплавов / В. М. Чурсин. М.: Металлургия, 1982. - 152 с.

96. Лаборатория металлографии / Е. В. Панченко и др. М.: Металлургия, 1965.-439 с.

97. Влияние технологических факторов литья и прокатки на деформируемость слитков из меднокадмиевого сплава / В. В. Давыдов и др. // Межвузовский сборник «Обработка металлов давлением». Свердловск изд-во УПИ. - 1987. - вып. 24. с. 80-85.

98. ГОСТ 492-73 Никелевые и медно-никелевые сплавы. Марки. Взамен ГОСТ492-56; введ. 01.01.1974. -М.: Изд-во стандартов, 2002. - 14 с.