автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Обработка жидкой фазы наносекундными электромагнитными импульсами для управления структурой и свойствами металлических сплавов

На правах рукописи

Дорофеев Станислав Вячеславович

ОБРАБОТКА ЖИДКОЙ ФАЗЫ НАНОСЕКУНДНЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРОЙ И СВОЙСТВАМИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ

Специальность 05.16.04 - Литейное производство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических на/к

Комсомольск-на-Амуре - 2009

003463442

Работа выполнена на кафедре «Литейное производство и технология металлов» Тихоокеанского государственного университета (г. Хабаровск).

Научный руководитель

Кандидат технических наук, доцент Ри Эрнст Хосенович

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Петров Виктор Викторович, г. Комсомольск-на-Амуре

Кандидат технических наук, доцент Химухин Сергей Николаевич, г. Хабаровск

Ведущая организация:

Комсомольское-на-Амуре Авиационное Производственное Объединение («КнААПО», г. Комсомольск-на-Амуре)

Защита состоится« 3 » апреля 2009 года в 10® часов на заседании диссертационного совета Д 212.092.02 при Комсомольском-на-Амуре государственном техническом университете (ГОУВПО «КнАГТУ») по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27, ГОУ ВПО «КнАГТУ».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «КнАГТУ». Автореферат разослан « 3» марта 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

Э.А. Дмитриев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Широко применяемые в практике физические методы воздействия на расплавы в зависимости от вида энергоносителя можно разделить на следующие группы: тепловые, барометрические, гравитационные, механические, электромагнитные, высокоэнергетические (корпускулярные).

В литейном производстве наиболее широко применяют тепловые, механические и электромагнитные методы. Тепловые методы включают термовременную и термоскоростную обработку расплава, а также управление литой структурой путем изменения скорости затвердевания и градиента температуры. Различные механические методы включают механическое перемещение одних микрообъемов материала относительно других (перемешивание, фильтрация, продувка газами, обработка ультразвуком и вибрацией). Электромагнитные методы заключаются в обработке расплава либо затвердевающей отливки электрическим током и электромагнитными полями. Все эти методы внешнего воздействия на расплавы направлены на повышение качества и свойств отливок из различных литейных сплавов.

Учитывая, что все эти известные методы обработки могут осуществляться на различных этапах литейного передела, важной характеристикой процесса управления литой структурой являются стадийности, отражающие воздействие на шихтовые материалы (I стадия), процесс плавки (II стадия) и внепечную обработку (III стадия), которая может осуществляться в ковше либо непосредственно перед затвердеванием отливки - в литейной форме. Как отмечалось в работах Б.А. Баума, Г.В. Тягунова, Г.Г. Крушенко, В.З. Кисунько, Г.Н. Еланского и В.А. Кудрина, И.А. Новохатского, П.С. Попепя, Ри Хосена и др. максимальный эффект термовременной обработки проявляется при достижении устойчивого равновесного состояния жидких металлов и сплавов.

Высокотемпературный тип структуры ближнего порядка можно зафиксировать путем быстрого охлаждения расплава перед заливкой, т.е. термоскоростной обработкой, поскольку скорость структурных превращений в жидкой фазе достаточно низкая, несмотря на сравнительно высокие скорости диффузии. При этом достигается существенное повышение физико-механических свойств металлических сплавов.

В настоящее время представляется возможным управление процессом формирования отливок с определенным комплексом свойств воздействием на расплав несинусоидальных электромагнитных импульсов. Впервые понятие непериодических (несинусоидальных, в том числе наносекундных) волн было введено Г. Герцем. Вновь интерес к ним возник в 60-70 годы двадцатого века (B.C. Белкин), когда методы генерирования и излучения наносекундных электромагнитных импульсов (НЭМИ) в проводящую среду попытались применить для построения радиолокационных систем без несущей частоты с высокой разрешающей способностью. Характерной особенностью наносекундных электромагнитных импульсов является их однополярность, что приводит к отсутствию осциллирующих колебаний в излучаемом поле. Следствием этого выступает наличие пространственно-временного направленного действия силы за время одного импульса, создающего условия для воздействия на структуру и физические свойства металлических сплавов. Рассматривались поля с импульсной мощностью около 1 МВт и длительностью импульса 1 не, при этом напряженность электрического поля достигает 105...107 В/м.

Впервые В.В. Крымским, Л.Г. Знаменским, Б.А. Кулаковым исследовалось влияние НЭМИ на свойства жидкого и кристаллизующегося металла на алюминиевых (АК 7 и АК5М) и цинковых (ЦА 4 и ЦА4МЗ) сплавах. Установлено, что обработка расплавов НЭМИ до температуры заливки металлов существенно повышает физико-механические свойства и диспергирует структурные составляющие сплавов.

В связи с этим представляет большой теоретический и практический интерес проведение целенаправленного исследования влияния продолжительности облучения жидкой фазы НЭМИ (ПОН) на кристаллизационные параметры, физико-механические (электро- и теплопроводность, плотность, твердость, микротвердость структурных составляющих) и эксплуатационные (жаростойкость,

коррозионностойкость, износостойкость) свойства меди, алюминия и сплавов на их основе (бронзы, силумины), а также магниевого сплава МЛ 5.

Актуальность темы диссертационной работы также подтверждена выполнением научно-исследовательских работ в рамках:

- Гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). № 05-08-01357 (2005 - 2006 гг.) «Исследование влияния облучения расплавов наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) на фазовые превращения, теплофизические и физико-механические свойства алюминиевых и медных сплавов»;

- Гранта Министерства экономического развития и внешних связей Хабаровского края, государственный контракт № 15-344 (2007 г.) «Разработка новой технологии плавки металлических сплавов (медных, алюминиевых, магниевых, чугунов) путем воздействия на жидкую фазу наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) для повышения их физико-механических и эксплуатационных свойств».

- Тематики Института Материаловедения ХНЦ ДВО РАН «Методологические, физико-химические и технологические основы создания функциональных материалов и покрытий с мелкокристаллической и аморфной структурой при концентрированном энергетическом воздействии». № 020.0602402 (2006 - 2008 гг.): раздел б «Исследование влияния облучения наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) на строение расплава, процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства литейных металлических сплавов».

Цель работы заключалась в комплексном исследовании влияния облучения жидкой фазы наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) на ее строение, процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства отливок из медных, алюминиевых и магниевых сплавов и разработке на этой основе новой технологии их плавки путем кратковременной обработки расплавов НЭМИ с целью повышения физико-механических и эксплуатационных свойств.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Исследование влияния продолжительности облучения НЭМИ (ПОН) жидких меди и оловянистой бронзы на строение жидкой фазы, процессы кристаллизации и структурообразования, их физико-механические и эксплуатационные свойства.

2. Исследование влияния ПОН жидких алюминия и силуминов (АЛ 9, АК 7, А 390) на строение жидкой фазы, процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства.

3. Исследование влияния ПОН расплава на его строение, процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства магниевого сплава МЛ 5.

4. Элементно-фазовый и рентгеноструктурный анализы не- и облученных в жидком состоянии НЭМИ сплавов.

5. Совершенствование технологии плавки алюминиевых, медных и магниевого сплавов путем облучения расплавов НЭМИ для повышения их свойств.

Научная новизна работы:

Впервые установлены новые закономерности изменения строения жидкой фазы, кристаллизационных параметров, структурообразования, физико-механических и эксплуатационных свойств металлических сплавов при воздействии на расплавы наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ):

1. Установлена новая закономерность изменения строения жидкой фазы (степень уплотнения -Д^ и коэффициент термического сжатия аж при охлаждении от температуры перегрева до температуры начала кристаллизации Ц> для чистых металлов и ^ для сплавов) от ПОН расплава. Аномальное изменение параметров жидкого состояния -Д^ и а* наблюдается при ПОН, равной 10... 15 минутам, в зависимости от вида металлов и их сплавов.

2. Выявлена также общая закономерность изменения кристаллизационных параметров t«p, -ДЛр, т<р для чистых металлов (Cu, AI) и tu, tc, -ДЛ-с, -AJs, тп.С| тэ для сплавов (бронзы, силуминов и магниевого сплава МП 5) от ПОН. Как правило, все кристаллизационные параметры изменяются от ПОН по экстремальной зависимости с максимумами или минимумами их значений при ПОН, равной 10... 15 минутам.

3. Физико-механические и эксплуатационные свойства исследованных металлов и сплавов также изменяются от ПОН по экстремальной зависимости с максимумами их значений при облучении расплава в течение 10... 15 минут. При этом теплопроводность исследованных металлов и сплавов без исключения повышается в 1,5...2,0 раза. Метод облучения жидкой фазы НЭМИ в течение 10... 15 минут является единственным способом повышения теплопроводности металлов и сплавов.

4. Повышение ПОН способствует измельчению структурных составляющих (a-твердых растворов, эвтектики и эвтектоида) в силуминах, оловянистой бронзе и магниевом сплаве МЛ 5.

5. Увеличение ПОН приводит к изменению фазового состава a-твердого раствора, эвтектики и эвтектоида в оловянистой бронзе и силуминах.

6. Предложена новая совершенствованная технология плавки силуминов, оловянистой бронзы и магниевого сплава МЛ 5 путем обработки расплава НЭМИ для повышения их физико-механических и эксплуатационных свойств.

Таким образом, существенное изменение строения расплава, кристаллизационных параметров и физико-механических свойств от ПОН расплава фиксируется при 10-15-минутном облучении расплава НЭМИ.

Практическая ценность работы

1. Предложена новая технология плавки металлических сплавов для повышения их теплопроводности в 1,5....2,0 раза в зависимости от вида сплавов путем кратковременной обработки расплава НЭМИ (10... 15 минут). Она может быть применена для производства литейных сплавов с целью повышения их теплопроводности.

2. Для достижения максимальных значений физико-механических и эксплуатационных свойств металлических сплавов необходима определенная ПОН расплава.

3. Предложенная новая технология плавки силуминов и магниевого сплава рекомендована Комсомольскому-на-Амуре авиационному производственному объединению «КнААПО», Амурскому судостроительному заводу (г. Комсомольск-на-Амуре), судостроительному заводу ОАО «Аскольд» (г. Арсеньев Приморского края) для выплавки бронзы.

За разработку «Технологии плавки металлов и сплавов с использованием наносекундных электромагнитных импульсов» в номинации «Лучшая инновация года в литейном производстве» получен диплом на XIII Международной выставке-конкурсе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» как лучший инновационный проект в области металлургии и машиностроения. Санкт-Петербург, 11-14 марта 2008 г.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались на 9 международных, всероссийских и региональных научно-технических конференциях, симпозиумах, совещаниях и семинарах: Международном симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (Третьи Самсоновские чтения) (г. Хабаровск, 2006 г.); Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности инвестиционной и инновационной деятельности в Дальневосточном регионе и странах АТР» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2006 г.); 6-й Всероссийской научно-практической конференции «Литейное производство сегодня и завтра» (г. Санкт-Петербург, 2006 г.); Втором «Форум возрождения китайской северо-восточной старой промышленной базы: научно-техническое сотрудничество Китая и СНГ» (Форум-2006, г. Харбин, КНР); JCRSAMPT

2006 «JOINT China-Russia Symposium on ADVANCED MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY» (Harbin, P.R. Cnina), Международном VIII Российско-китайском симпозиуме «Новые материалы и технологии 2007» (г.Хабаровск, 2007г.); восьмом съезде литейщиков России (г. Ростов-на-Дону,

2007 г.); 7-й Всероссийской научно-практической конференции «Литейное производство сегодня и

завтра» (г. Санкт-Петербург, 2008 г.); XI Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств» (г. Барнаул, 2008 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 1 монография, 12 научных статей, получено 2 положительных решения на выдачу патента. Материалы диссертации приведены в отчетах по НИР и Грантам, выполненным при участии автора.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы. Основная часть диссертации изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков, 6 таблиц, библиографию из 230 наименований.

Личный вклад автора. В настоящей работе представлены экспериментальные результаты, полученные автором самостоятельно. При этом автор проводил исследования в лабораторных и промышленных условиях, и ему принадлежит разработка новой технологии плавки металлических сплавов.

Достоверность научных результатов. Достоверность экспериментальных данных достигалась путем широкого использования современных методов и методик исследования металлов и сплавов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель работы и задачи исследований, представлены научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе рассмотрены вопросы генерирования мощных НЭМИ и приводятся параметры разработанных в настоящее время генераторов.

Рассмотрены современные методы управления литой структурой для повышения свойств отливок из металлических сплавов. При этом основное внимание уделено применяемым в литейном производстве механическим (перемешивание, фильтрация, продувка газами, обработка ультразвуком и вибрацией), тепловым (термовременная и термоскоростная обработка) и электромагнитным (обработка расплава электрическим током и электромагнитными полями) методам воздействия на расплавы.

Установлено, что физико-механические и эксплуатационные свойства литых заготовок, которые формируются в предкристаллизационный и кристаллизационный периоды, зависят от внешнего воздействия на расплавы вышеуказанных методов. С этих позиций представляется возможным управление процессом формирования отливок с определенным комплексом свойств воздействием на расплав несинусоидальных электромагнитных импульсов (НЭМИ).

Впервые авторами работ Б.А, Кулаковым, В.В. Крымским, Л.Г. Знаменским исследовалось влияние НЭМИ на свойства жидкого и закристаллизовавшегося металла на алюминиевых сплавах АК 7 и АК 5М и цинковых сплавах ЦА 4 и ЦА4МЗ. Алюминиевые сплавы перегревали до 780 °С, а цинковые - до 480 °С. Облучали расплавы НЭМИ при отключенной печи, в результате чего температура опускалась до 660 °С для алюминиевых сплавов и до 420 для цинковых. Затем заливали формы. С аналогичными параметрами плавили, выдерживали и заливали сплавы без облучения.

Установлено, что у алюминиевых сплавов после облучения расплава НЭМИ повышается жидкотекучесть, уменьшаются поверхностное натяжение и угол смачивания. У всех исследованных сплавов после облучения в жидком состоянии НЭМИ структура становится более плотной, а вторичная фаза более компактной.

В структуре цинковых сплавов уменьшаются количество и размер эвтектических включений. Жидкотекучесть сплавов уменьшается, так как сплав становится менее эвтектичным. Сплав ЦА4, облученный НЭМИ в жидком состоянии, имеет в 3 раза больше относительное удлинение, чем необлученный. Для сплава ЦА4МЗ отмечается некоторое снижение пластичности вследствие кристаллизации при охлаждении вторичных кристаллов £ (Си2п)-фазы. Снижается удельное электросопротивление цинкового сплава ЦА 4, обработанного НЭМИ. Данный эффект связан с уменьшением количества эвтектических включений (ozn+ai) в сплаве. Таким образом, впервые установлено, что обработка расплава НЭМИ существенно повышает физико-механические свойства

алюминиевых и цинковых сплавов. В связи с этим, в настоящей работе проведено целенаправленное исследование влияния продолжительности облучения жидкой фазы (5, 10, 15, 20 и 25 мин) на кристаллизационные параметры, физико-механические (теплопроводность, плотность, твердость) и эксплуатационные (жаростойкость, коррозионностойкость, износостойкость) свойства меди, алюминия и их сплавов (а-бронзы, силумины АЛ 9, АК 7, А 390), а также магниевого сплава МЛ 5.

Вторая глава посвящена методикам исследования.

Теплопроводность измерялась методом сравнения прохождения теплового потока через эталонный (12Х18Н10Т) и исследуемый образцы.

Для уменьшения погрешности определения размера образцов применялся измерительный инструмент с ценой деления 0,01 мм и проводились многократные измерения линейных размеров, 515 ± 0,2 %. Итоговая погрешность измерения теплопроводности не превышала 10...12 %.

Коррозионностойкость. Исследования проводились двумя способами: «объемным» методом и по потере массы образца. Объемный метод заключается в том, что в случае протекания процесса коррозии с водородной деполяризацией количество растворенного металла пропорционально количеству выделившегося водорода. Исследуемый образец был помещен в пробирку с коррозионной средой, после чего она плотно закрывалась пробкой с газоотводной трубкой, соединенной с газометрической установкой. После фиксирования уровня жидкости в газометрической установке и времени начала опыта начиналось испытание на коррозионную стойкость через 5, 10, 15, 20, 25, 30 минут.

Объемный показатель коррозии Коб.нг (см3/(см2-ч)) рассчитывался по формуле К0б.н2 = ДУ/^-Дт), где АУ - среднее изменение объема выделяющегося газа, приведенного к нормальным условиям, при установившейся скорости его выделения за определенный промежуток времени, см3; Дг - время проведения эксперимента, час; 5- площадь поверхности образца, см2.

Параллельно определялась потеря массы образца по стандартной методике.

Жаростойкость. Кинетические исследования выполнены на дериватографе 0-1000 фирмы МОП при атмосферном давлении в среде воздуха при скорости нагрева 10 град/мин до температуры -1000 °С. Ошибка измерения температуры не превышала ± 1 °С. Эталоном сравнения служил порошок аллунда АЬОз. Величина навесок составляла 0,2 г. Образец для испытания имел цилиндрическую форму диаметром 0,005 м и высотой 0,01 м. Дериватограф использовался в О-режиме, который позволил получить кривые потери (привеса) массы в так называемом квази-изотермическом (квазиизобарном) режиме. В этом случае температура повышается или понижается до тех пор, пока отсутствует потеря массы, специальная система поддерживает наименьшую разницу между температурой печи и образца. Поэтому термические превращения идут с постоянной низкой скоростью.

Образцы помещались в тигли из керамики, в одном было инертное вещество АЬОз, а в другом - исследуемый образец. Пространство печи ограничивалось кварцевым стаканом, в который свободно поступал воздух (окислительная среда) во время нагрева. Нагрев осуществлялся линейно в течение 120 мин с последующей 6-и часовой выдержкой. При этом автоматически производилась запись дифференциальных кривых зависимостей температуры ДТобр = ^ТЭТал) [ДТА], массы Дт = ((Т, т) и скорости окисления Дт = Г(Т, т) [ДТГ и ТГ соответственно]. На основании этих зависимостей определяли прирост массы образца в процессе окисления, причем привес массы относился к

Износостойкость определялась согласно ГОСТ 23.208-79 «Метод испытания материалов на износостойкость о нежестко закрепленные абразивные частицы». Для испытаний использовалась установка, на которой при одинаковых условиях и постоянной нагрузке производился износ образцов из исследуемого и эталонного материалов об абразивные частицы. В качестве эталона использовался исходный материал. Абразивным материалом служил электрокорунд зернистостью N3 16-П по ГОСТ 3647-70.

единичной его площади поверхности Б , г/м2 час.

Элементно-Фазовый анализ выполнялся на установке ~>ХА 8600 БиРЕКОВЕ (Япония), электронно-микроскопическое исследование проводилось на сканирующем электронном микроскопе ЕУО-50ХР фирмы «Карл Цейс», а металлографический анализ - на микроскопе «Микро-200».

Кристаллизационные параметры определялись методом гамма-проникающих излучений на установке «ЦНИИТМАШ», позволяющей фиксировать критические температуры фазовых и структурных превращений .определять объемные изменения (степень уплотнения и коэффициент термического сжатия) расплава и в процессе охлаждения до комнатной температуры. Параллельно определялись кристаллизационные параметры методом термического анализа. Генератор НЭМИ (ГНИ—01—1—6) имеет следующие характеристики:

- полярность импульсов - положительная;

- амплитуда импульсов на нагрузке - 50 Ом - 6000 В;

- длительность импульсов на половинном уровне - 0,5 не;

- максимальная допустимая частота следования генерируемых импульсов -1 кГц;

- задержка выходного импульса относительно фронта импульса запуска -120 не;

- максимальный ток, потребляемый генератором во всем диапазоне питающих напряжений, не более 1,7 А при частоте 61 кГц.

Методика облучения расплава НЭМИ. Воздействие НЭМИ на жидкую фазу осуществлялось погружением излучателя в расплав, изолировав его от контакта с жидким металлом с помощью кварцевого или алундового наконечника, прозрачного для наносекундных электромагнитных волн. Плавку проводили в алундовом тигле на установке «Параболоид-4» конструкции ЦНИИТМШа. В качестве излучателя использовался стальной стержень диаметром 6 мм.

Третья глава посвящена исследованию ПОН жидкой фазы на ее строение, процессы кристаллизации и структурообразования меди и бронзы (Си + 6,0 мае. % Эп), а также на их свойства.

На первом этапе влияние НЭМИ изучали на чистой электролитической меди. Нагревали ее до 1300°С, после пятиминутной выдержки при этой температуре обрабатывали жидкую медь НЭМИ в течение 5, 10, 15, 20 и 25 мин. Затем после отключения генератора, определялась интенсивность гамма-проникающих изучений в процессе охлаждения со скоростью 20°С/мин до температуры 300°С. Параллельно строилась термограмма кристаллизации. Определялись следующие кристаллизационные параметры:

- температура кристаллизации (Ьр) для меди и температуры ликвидуса (Ц и солидуса (Ь) для бронзы;

- температура (1, при которой нарушается линейная зависимость изменения интенсивности гамма-проникающих излучений от температуры после затвердевания; где и - интенсивность гамма-проникающих излучений и с1 - плотность;

- степень уплотнения жидкой фазы -ДЗЖ от температуры 1300°С до температуры начала кристаллизации (Ьф, Ь).

- степень уплотнения гетерофазного расплава при кристаллизации меди (Д/ ) и бронзы

(ДJ,.C = J,-JC)■,

- продолжительность кристаллизации меди (ткр), бронзы (т„-с) и охлаждения жидкой фазы от 1300°С ДоМЬ,);

- коэффициент термического сжатия при охлаждении (усадка расплава) в интервале температур 1300-

1кр (1п): а, = зоо - (Л)) / АТ;

- коэффициент термического сжатия затвердевшего металла до температуры (1:

Коэффициенты 01 и аг характеризуют тангенсы угла наклона прямых и от 1, т.е. темп усадки (изменения объема) металлов в жидком и твердом состояниях.

Кристаллизация и структурообразование. На рис. 1 приведены кристаллизационные параметры меди в зависимости от ПОН жидкой фазы (0, 5, 10, 15, 20 и 25 минут). Как видно, все кристаллизационные параметры меди изменяются от ПОЙ по экстремальной зависимости:

- минимальная температура начала кристаллизации 1„р наблюдается при ПОН, равной 10 минутам; она снижается на 40 °С по сравнению с необлученной медью;

- по аналогичной зависимости изменяется температура (1;

- при ПОН жидкой фазы, равной 10 мин, наблюдается максимальная степень уплотнения -ДЛР при кристаллизации;

- с увеличением ПОН жидкой фазы намечается незначительное сокращение времени кристаллизации;

- при ПОН жидкой фазы 10 мин, наблюдается максимум си и минимум ал следовательно, жидкая медь подвергается большей усадке под воздействием облучения НЭМИ, а твердая медь - меньшей.

Максимальной степени переохлаждения жидкой меди ((кр) при облучении ее НЭМИ в течение 10 минут соответствует максимальная степень уплотнения -ДЛР при кристаллизации, т.е. максимальная усадка при фазовом превращении (Ж—>Тв). Следовательно, под воздействием облучения жидкой фазы НЭМИ до 10 минут происходят существенные изменения ее строения (-Д1,300_((р и си) и

процесса кристаллизации меди. При длительных облучениях (более 10 минут) НЭМИ вновь изменяются строение жидкой фазы и процесс кристаллизации.

Аналогичные результаты получены при обработке НЭМИ расплава бронзы (рис. 2):

- минимальные значения кристаллизационных параметров и к и (1 наблюдались при ПОН, равной 15 мин;

- при этом наблюдались максимальное уплотнение при кристаллизации бронзы Д^-с и минимальное уплотнение расплава - А11з00_1л ; в отличие от меди в а-бронзе степень уплотнения расплава от

1300 "С до ¡л незначительно уменьшалась;

- коэффициент термического сжатия расплава 01 имеет минимальное значение, а коэффициент аг. наоборот, максимальное при обработке расплава бронзы в течение 15 минут, кроме того, по абсолютной величине значения 01 больше, чем сад

- продолжительность кристаллизации бронзы под воздействием НЭМИ увеличивается, в отличие от облученной меди, из-за расширения температурного интервала кристаллизации (Мл).

Кристаллизационные параметры 1л, 1с и -Д^ с изменяются при этом так же, как и у чистой меди. Однако, степень уплотнения расплава от 1300 °С до (п, в отличие от меди, наоборот уменьшается при облучении до 15 минут. Следовательно, расплав бронзы подвергается усадке при охлаждении в меньшей степени, чем необлученный, что подтверждает и уменьшение термического коэффициента 01. В твердом состоянии бронза подвергается усадке более интенсивно в процессе охлаждения (ск).

Исследовалось влияние ПОН жидкой фазы на микроструктуру бронзы в литом состоянии. Фотографии сделаны на микроскопе ^ОРНОТ 21 при увеличении хЮО. Сплав меди с оловом, содержащий 6 мае. % олова, относится к доэвтектоидным сплавам. В равновесном состоянии структура бронзы, содержащей до 5-6 мае. %, состоит из неоднородного твердого раствора а, имеющего, как у литого металла, дендритное строение. Структура литых меднооловянных сплавов значительно отклонятся от равновесного состояния, поэтому уже в сплавах, содержащих 5 мас.% Бп и более, в литом состоянии может обнаруживаться 5-фаза (Сиз^пв) в виде эвтектоидной составляющей (эвтектоид образуется при 520°С и имеет концентрацию 26,8 мае. % Бп).

В металлографическом исследовании для выявления структуры металла применялось травление полированной поверхности образцов раствором хлорного железа: 11г РеСЬ + 100мл НгО. Для анализа были взяты 5 образцов: один соответствовал исходному состоянию (т.е. без облучения), остальные - подвергнутые облучению НЭМИ в течение 5, 10, 15, 20 минут. Для структуры исходного образца характерны строго направленные крупные (порядка 70 мкм толщиной) главные оси дендритов а-твердого раствора. Вторичные оси дендритов практически отсутствуют. Доля а-твердого раствора в структуре составляет 45-50%. Структуры образцов, облученных в течение 5 минут и 10 минут практически не отличаются и имеют компактные оси дендритов. Доля а-твердого раствора в структуре составляет 50-55% для обоих образцов. Первичные и вторичные оси дендритов имеют практически одинаковые размеры: толщина первичных дендритов около 40 мкм, средняя толщина осей вторичных

дендритов 50-60 мкм, длина вторичных осей дендритов -170 и 220 мкм соответственно. Единственно, что отличает структуру сплава, облученного в течение 10 минут - преимущественная ориентировка главных осей дендритов в одном направлении. На структуре сплава, облученного в течение 15 минут, заметны некоторые изменения. Главные оси дендритов средней толщиной 50 мкм имеют преимущественную ориентировку в одном направлении. От главных осей дендритов отходят компактные вторичные оси толщиной около 60 мкм и длиной порядка 180 мкм. Доля а-твердого раствора в структуре составляет 60-70%. Микроструктура сплава, облученного в течение 20 минут характеризуется ярко выраженными вторичными осями дендритов. Главные оси дендритов, имеющие среднюю толщину 30 мкм, раздроблены и выстроены в одном преимущественном направлении. Вторичные оси примыкают к первичным и имеют по сравнению с ними большие размеры: толщину 60 мкм и длину 200 мкм. Доля а-твердого раствора в структуре составляет 45-50%.

Таким образом, наиболее заметные изменения микроструктуры сплава Си+6%5п наблюдаются при 15-минутном облучении НЭМИ.

1050 1000 г

750 650

/"Ъв

I

1000 900 800 700 600

\ ,

гк

1----

-Д1|300-1л

1 и

£ £ ?

и О г ,

К к « ^

н о к

К а ь ^з

V М С

1С 8 " а 8 8« ь а

— \

Л

0 5 10 15 20 25

Продолжительность облучения, мин

Рис. 1. Влияние продолжительности облучения НЭМИ

жидкой фазы на кристаллизационные параметры меди

1

— ч

о 5 10 15 20

Продолжительность облучения, мин

Рис. 2. Влияние продолжительности облучения жидкой фазы НЭМИ на кристаллизационные параметры бронзы

Электронно-микроскопическое исследование образцов из бронзы, необлученных и облученных в жидком состоянии НЭМИ. На сканирующем электронном микроскопе ЕУО-БОХР (фирмы «Карл Цейс») исследовалась микроструктура образцов из бронзы (6,0 масс. % Эп), подвергнутых облучению в жидком состоянии (1300°С) НЭМИ в течение 0, 5,10,15, 20 минут. Шлифы были приготовлены механической резкой днища слитка на 5 мм с последующими шлифовкой и полировкой. Приготовленные шлифы просматривались на СКАНе при увеличениях от 30 до 4000 крат (для особых участков шлифа).

На рис. 3 приведены микроструктуры необлученного НЭМИ сплава. Исследованию подвергались участки бронзы, удаленные от поверхности слитка на различных расстояниях (край, середина и центр). Выявлены следующие особенности в структурообразовании исходного, необлученного расплава НЭМИ. В средней зоне 1 микроструктура бронзы состоит из неоднородного а-твердого раствора, имеющего дендритное строение, и эвтектоида (а+б-Сиз^пв), располагающегося внутри участков твердого раствора а, богатого оловом. При увеличении хЮОО эвтектоид имеет скелетообразное строение. Кроме того, в структуре наблюдается темное включение компактной формы, представляющее усадочные поры. В зоне 2 (к центру слитка) усадочные поры значительно больше по количеству и размеру. В зоне 3 вблизи к краю слитка количество усадочных пор резко уменьшается из-

за ускоренного охлаждения сплава. Таким образом, микроструктура бронзы, необлученной в жидком состоянии НЭМИ, характеризуется фазовой неоднородностью, зависящей от расстояния от поверхности слитка. Также следует отметить, что в литом сплаве формируется значительное количество усадочных пор, в особенности в центральной зоне слитка, где кристаллизация идет более медленным темпом.

О мин

5 мин

10 мин

Рис. 3. Микроструктура оловянистой бронзы от ПОН расплава

Облучение расплава НЭМИ в течение 5 минут существенно изменяет процесс структурообразования. Наблюдается тенденция измельчения структурных составляющих (а и эвтектоид) сплава. Уменьшаются фазовая неоднородность, количество эвтектоида и его размеры независимо от местоположения исследуемых зон. Кроме того, в структуре также резко уменьшается количество усадочных пор. С увеличением ПОН до 10 минут включения эвтектоида становятся более компактными в результате их дробления (диспергирования) под воздействием НЭМИ. Дальнейшее облучение расплава НЭМИ (15 минут) способствует более интенсивному измельчению структурных составляющих (рис. 3). Скелетообразное строение эвтектоида превращается в более компактную форму, что видно при больших увеличениях (х1500 и х4000). Крупные одиночные включения эвтектоида имеют сотовое строение независимо от места нахождения зон. При 20-минутной продолжительности облучения расплава НЭМИ эвтектоид кристаллизуется в виде цепочек (рис. 3). Особенно это хорошо видно в зоне 2 и 1 при увеличении х250. В зоне 3 эвтектоид имеет сотовое строение (х2500). Таким образом, при длительном облучении расплава вновь проявляется фазовая неоднородность, и увеличиваются размеры эвтектоида.

15 мин

20 мин

Микрорентгеноспектральный анализ. Анализу подвергались центр (ЦД) и край (КД) дендрита а-твердого раствора, включения эвтектоида (а + б - Сиэтле), среднее содержание Си и Бп в а-твердом растворе эвтектоида (а + б - Сиз^пв).

По характеру распределения Си и Бп в отраженных электронах и в рентгеновских излучениях Си Ка-1. и Бп 1_а-1. в различных участках необлученного НЭМИ сплава (карты) видно, что медь и олово распределяются в металлической основе а-твердого раствора неравномерно в зависимости от места анализа (профили). Компоненты сплава сравнительно равномерно распределяются в металлической основе по выбранным профилям. Однако по профилям содержание Си и Бп существенно отличаются. В местах скопления эвтектоида (а + СилЭгц) содержание меди резко уменьшается, а содержание олова резко возрастает.

На рис. 4, а и б приведено распределение Си и Бп по сечению дендрита а-твердого раствора. В центре дендрита (ЦД) медь растворяется больше, чем в его периферии (КД). Следовательно, в твердом растворе наблюдается прямая ликвация меди и обратная ликвация олова. Облучение НЭМИ жидкой фазы втечение 5-15 минут приводит к более равномерной фазовой однородности по сравнению с необлученной бронзой, о чем свидетельствуют результаты рентгеновских излучений. Наблюдается тенденция снижения растворимости меди в центре и крае дендрита твердого раствора (рис. 4, а), а характер распределения олова имеет обратную зависимость, чем медь (рис. 4, б). Такой характер растворимости олова в твердом растворе можно объяснить измельчением электронного соединения Сиз^пв и уменьшением его количества под воздействием НЭМИ в составе эвтектоида, в конечном итоге частичным растворением электронного соединения в а-твердом растворе.

а г

100

Си

^ЦД

1

100

Матрица, Си

^_

10

Б /-КД п

.................—^ .Л- цд

I

20

10

Матрица, 5п

15

20

в 0 5 10 15 20 0 5 10

Продолжительность облучения, мин Рис. 4. Распределение элементов в различных фазах бронзы в зависимости от продолжительности облучения жидкой фазы НЭМИ Содержание меди в а-твердом растворе эвтектоида (а + Сиз1Бпв) возрастает (до -92...93 мас.%) до 15-минутного облучения жидкой фазы НЭМИ (рис. 4, в), а содержание олова, наоборот, уменьшается до -7,5 мае. % (рис. 4, г). Следовательно, можно сделать вывод о том, что при облучении жидкой фазы возрастающей продолжительностью (до 20 минут) намечается тенденция возрастания растворимости олова в первичных дендритах а-твердого раствора и уменьшения ее в металлической основе эвтектоида (без первичного а-твердого раствора и б-фазы). Последнее обстоятельство должно смещать состав оловянистой бронзы в сторону меньшей перитектичности и эвтекгаидности. Это в свою очередь, по-видимому, должно способствовать кристаллизации мелкодисперсной электронной фазы типа Сиз^пв в составе эвтектоида при 15-минутном облучении расплава НЭМИ. При этом микронеоднородность распределения олова в металлической основе бронзы существенно уменьшается, что хорошо видно на рентгеновских излучениях Си Ка-1 и Бп 1а-1_. При ПОН, равной 20 минут, растворимость олова в первичных дендритах а-твердого раствора уменьшается, а в металлической матрице эвтектоида, наоборот возрастает (рис. 4, б—г), что приводит к кристаллизации большего количества эвтектоида более крупного размера (рис. 3). При этом вновь проявляются

микронеоднородности по распределению олова в металлической основе, о чем свидетельствуют результаты рентгеновских излучений.

Физико-механические свойства. Исследовалось влияние ПОН жидкой фазы на электро- и теплопроводность, плотность, твердость и параметр кристаллической решетки меди. На рис. 5 приведены результаты этих исследований.

Минимальная твердость и максимальная теплопроводность облученной меди наблюдается также при 10-минутной обработке НЭМИ жидкой фазы; теплопроводность возрастает в 1,5 раз, а твердость уменьшается на 2,7 единиц по НВ; коэффициент электросопротивления изменяется по зависимости, обратной теплопроводности.

Максимальная плотность меди при 20 °С наблюдается при 10-минутной обработке жидкой фазы; при этом период кристаллической решетки «а» меди приобретет минимальное значение.

На рис. 6 приведены зависимости теплопроводности, твердости, и плотности бронзы от ПОН расплава. Получены следующие результаты: теплопроводность бронзы, облученной НЭМИ в жидком состоянии в течение 15 минут, возрастает в 2,0 раза, а твердость - в 1,24 раза; максимальная плотность также наблюдается при 15-минутной обработке жидкой бронзы.

> „НВ

1 а: И

* §. ¡3

3§ 3

8 г 1„т 8-у 11 "

1

\ НВт

X Кр СО НВ

400 X 65

О 5 н

300 - 0,9 О Н а со о 60

200 ■ 08 о £ и. •и 55

с

100 Ь 0,7 Н 5 50

а а

3,61 & о 8.90

3,6 - а,8ъ

С

3,69

/ !

Продолжительность облучения, мин

Рис. 5. Влияние продолжительности облучения НЭМИ жидкой фазы на физико-механические свойства меди.

5 10 15

Продолжительность облучения, мин

Рис. 6. Влияние продолжительности облучения жидкой фазы НЭМИ на физико-механические свойства бронзы (6,0%5п).

Эксплуатационные свойства меди и бронзы. Удельный прирост массы образца из меди в зависимости от ПОН изменяется по экстремальной зависимости и имеет минимальное значение (максимальная жаростойкость) при 10 минутах обработки НЭМИ жидкой фазы; значение коэффициента коррозии до 5-10 минут обработки НЭМИ резко снижается примерно в 2 раза, а затем незначительно возрастает. При облучении жидкой фазы в течение 10 минут наблюдается максимальные значения жаростойкости (рост в 1,25 раза) и коррозионностойкости (в 2,0 раза).

Установлено, что удельный прирост массы образцов из бронзы до 10 минут облучения возрастает, а затем, при 15 мин облучения, резко снижается в 2 раза; при 20 мин снова возрастает; коэффициент коррозии К до 5-15 минут облучения резко увеличивается, а при дальнейшем увеличении ПОН незначительно уменьшается.

Таким образом, облучение НЭМИ жидкой фазы меди и оловянистой бронзы в течение 10 - 15 мин существенно изменяет их физико-механические и эксплуатационные свойства.

Четвертая глава посвящена исследованию влияния ПОН жидкой фазы на процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства алюминия и питейных сплавов АЛ 9 (АК 7ч), АК 7 и А390.

Нагрев производили до температуры 900 "С, после пятиминутной выдержки при этой температуре обрабатывали жидкий алюминий НЭМИ в течение 5, 10, 15, 20 и 25 минут. Затем после отключения генератора, определялась интенсивность гамма-проникающих излучений в процессе охлаждения со скоростью 20 "С/мин до температуры 300 °С. Параллельно строилась термограмма кристаллизации.

2 Й

, 6Ю 500

0,60 ' 0,50 0,40 0,30

а

8"Й

•§•13

§ ^

о н а и

9 ¡4

X

400

5 200 и

ь 100

• -дТяхмт-ч -Д1кр -ч.

1 I --Г^--

1 !

Сг_

к

>

\-нв

На рис. кристаллизационные физико-механические гранулированного

7 приведены параметры и свойства алюминия в

нв

20

зависимости от ПОН жидкой фазы (О,

5,10,15,20 и 25 минут).

Получены следующие

результаты:

- температура начала кристаллизации по мере увеличения ПОН по сравнению с необлученным алюминием до 25 минут практически не изменяется;

- при ПОН 15 минут наблюдается минимальная степень уплотнения ДЛр при кристаллизации;

- степень уплотнения расплава от 900 "С до начала кристаллизации по мере увеличения продолжительности облучения жидкой фазы алюминия снижается;

- при увеличении ПОН наблюдается возрастание времени охлаждения расплава Т9оо-(«р от 900 °С до температуры кристаллизации с максимумом при 20 минутах облучения;

- при ПОН 10-15 мин. наблюдается минимальное время кристаллизации т«р;

- коэффициенты термического сжатия 01 и аг по сравнению с необлученным образцом монотонно убывают;

- максимальная теплопроводность облученного алюминия наблюдается при 10-минутной ПОН и она увеличивается в 1,7 раза, а при дальнейшем возрастании ПОН до 25 мин она уменьшается и приближается к значению ниже теплопроводности необлученного

О 5 10 15 20 25

Продолжительность обработки жидкого алюминия НЭМИ, мин

Рис. 7. Влияние продолжительности облучения жидкой фазы НЭМИ на кристаллизационные параметры и физико-механические свойства гранулированного алюминия, алюминия; твердость возрастает при увеличении ПОН до 10 мин, а затем стабилизируется на этом уровне. Минимальная плотность наблюдается при облучении НЭМИ до 10 мин.

В качестве исходных алюминиевых сплавов использовали две марки промышленных силуминов АЛ 9 (АК 7ч) и АК 7, химический состав которых отличается только по содержанию марганца (в сплаве АК 7 содержание марганца колеблется в пределах 0,2...0,6 мае. %).

Как видно из рис. 8, а и б, увеличение ПОН расплава АЛ 9 способствует повышению температур начала кристаллизации а-твердого раствора, начала и конца Сэ кристаллизации эвтектики. По мере повышения ПОН расширяется температурный интервал кристаллизации (МЪ), увеличивается продолжительность кристаллизации а-твердого раствора тл, а температурный интервал

кристаллизации эвтектики (МУ практически не изменяется, хотя продолжительность эвтектического превращения тэ возрастает (рис. 8, а и 6).

Степени уплотнения расплавов -Д.Г,,,, гетерофазного (а + ж) -Д^ и эвтектического -Д1э постоянно возрастают по мере увеличения ПОН жидкой фазы (рис. 8, в).

Коэффициенты термического сжатия расплава а„ и закристаллизовавшегося силумина ат постоянно возрастают с увеличением времени облучения, причем коэффициент ат увеличивается более интенсивно, чем коэффициент а* (рис. 8, г), т.е. жидкий сплав подвергается усадке в меньшей степени, чем твердый силумин. Таким образом, под воздействием на расплав НЭМИ происходит существенное изменение строения расплава, о чем свидетельствует изменение параметров -Д1ж и аж.

Д 1 Теплопроводность и

плотность силумина изменяются от ПОН расплава по экстремальной зависимости (рис. 8, д) с максимумами их значений при продолжительности 15 мин. Износостойкость и твердость силумина также изменяется по экстремальной зависимости от времени облучения НЭМИ

расплава (рис. 8, е). Аналогичный характер изменения наблюдается при исследовании на жаростойкость силумина (рис. 8, ж). Как видно, с увеличением ПОН до 15 мин жаростойкость силумина резко

уменьшается (удельный прирост массы растет) в 2-3 раза при температурных испытаниях 200— 500°С. При длительном облучении расплава НЭМИ (25 мин.) жаростойкость силумина повышается по срав-

0,4

Лл

0 5 10 15 20 25 Продолжительность обработки, мин

параметров и физико-

Продолжительность обработки, мин

Рис. 8. Зависимость кристаллизационных

эксплуатационных свойств силумина АП 9 от продолжительности облучения расплава НЭМИ

нению с необлученным образцом.

Микроструктурный анализ силумина АЛ 9 показал, что увеличение ПОН расплава до 15 мин способствует измельчению дендритов а-твердого раствора и кремнистой эвтектики. Наряду с этими структурными составляющими, в структуре необлученного сплава появляются светлые (нетравящиеся) кристаллы неизвестного происхождения, которые исчезают в сплаве при облучении в течение 15 минут, а затем при дальнейшем облучении появляются вновь. Для выявления природы этих пластинчатых кристаллов исследованные сплавы АП9 подвергались микрорентгено-спектральному анализу на микрозонде производства Японии ^01.-8100. Как видно из рис. 9, в необлученном сплаве

АЛ 9 в а-твердом растворе (точка анализа 1) растворяются кремний (15,6 мас.%) и магний (0,49 мас.%). В кремнистой фазе, находящейся а составе эвтектики, содержание кремния колеблется от 82,36 до 92,34 мас.%, алюминия от 7,58 до 17,68 мае. % и магния от 0 до 0,08 мас.%. Наиболее надежными результатами следует считать данные, полученные в точке анализа 4, где наблюдается минимальное содержание алюминия (7,58 мас.%) и магния (0,08 мас.%). Таким образом, в эвтектическом кремнии все-таки растворяются алюминий и магний.

н

Шк ÄÄ i ■"' ¿y-fHf

ж- ^

. .. . |. .... '¿".Яр,Л р.'

Исходный сплав АЛ 9, необлученный НЭМИ

Точки анализа Содержание элемента, ат ^ мае. /о

AI Si Mq Cr Мп Fe Ая

1 97,95 97,95 15 1,56 0,54 0,49 - - - -

2 18,23 17,64 81,77 82,36 - - - - -

3 14,11 13,63 85,84 86,32 0,06 0,05 - - - -

4 7,87 7,58 92,05 92,34 0.09 0,08 - - - -

5 71,91 60,19 10,5 9,15 - 0,14 0,22 4,33 7,38 12,92 22,39 02 0,66

Magnesium Ka1 _2, Aluminum Кз1, Silicon Ka1

Рис. 9. Распределение элементов в различных фазах сплава АЛ 9

В светлом кристалле (точка анализа 5, рис. 9), кристаллизующемся в переплетенном виде с кремнистой эвтектикой, обнаружено повышенное содержание Fe (22,39 мас.%), Мп (7,38 мас.%), Cr (0,22 мас.%), Si (9,15 мас.%) и AI (60,19 мас.%.). Следовательно, светлые кристаллы можно считать включениями железистой фазы AlxSiyFe2 с небольшими содержаниями Mg, Cr, Мп и др. (см. табл. на рис. 9).

При облучении расплава в течение 5-10 минут кристаллы железистой фазы приобретают явно пластинчатую форму большей протяженности и кристаллизуются в металлической основе в изолированном виде. При облучении НЭМИ расплава втечение 15 мин кристаллы железистой фазы пластинчатой формы в структуре исчезают и появляются включения этой фазы в виде компактной формы. При дальнейшем облучении расплава НЭМИ вновь появляются кристаллы железистой фазы

% Al 95 90 85 80 75

■ AIJ ....... rs¡

\ fMg

% Si, %Mg 2,0

1,5

1,0

0,5

0

%A1

\ Al Л * -

ч

Í

д

пластинчатой формы. На основании конкретных данных микрорентгеноспектрального анализа построены кривые распределения элементов в различных фазах сплава АЛ 9. Как видно из рис. 10, а, увеличение ПОН до 10 мин способствует снижению растворимости кремния в a-твердом растворе. При этом содержание магния в нем доходит до уровня фона. При дальнейшем увеличении ПОН расплава растворимость магния и кремния в a-твердом растворе существенно возрастает.

Растворимость Si и Мд изменяется по обратной зависимости от таковой алюминия при повышении ПОН расплава.

Согласно диаграмме состояния сплавов системы Al-Si кремний кристаллизуется как самостоятельная фаза в составе эвтектики. Однако локальный анализ показывает, что в кристаллах кремния растворяется некоторое количество алюминия (до 7,58 мас.%, точка анализа 4 на рис. 9) и

магния (до 0,08 мас.%) в необлученном НЭМИ в жидком состоянии силумине (рис. 10, б и в). При облучении НЭМИ расплава до 10 минут включительно в кремнистой фазе эвтектики (рис. 10, б) содержание кремния уменьшается, а концентрация алюминия возрастает. Магний практически не растворяется в ней. При облучении расплава в течение 15 мин происходит аномальное изменение растворимости компонентов в кремнистой фазе: содержание кремния и магния резко увеличивается, а концентрация алюминия скачкообразно уменьшается. При дальнейшем повышении ПОН расплава до 25 мин происходит уменьшение содержания кремния в кремнистой фазе, а концентрация алюминия и магния существенно возрастают (рис. 10, б и в). Следовательно, в зависимости от ПОЙ расплава, по-видимому, изменяется стехиометрическое соотношение компонентов в кремнистой фазе

Продолжительность облучения, мин AlxSiyMQz

Рис. 10. Распределение элементов в а-твердом растворе (а), х у в силумине АЛ 9 кроме а-

кремнистой фазе (б-в) и железистом соединении (г-е) твердого раствора и' эвтектики

АЛ 9 в зависимости от ПОН расплавов r r г ,

к кристаллизуется железистая фаза с

содержанием железа более 20 мас.% (рис. 10, г-е). В необлученном силумине данная фаза выделяется в области кремнистой эвтектики (рис. 9). При облучении НЭМИ расплава (кроме 15-минутного облучения) железистая фаза кристаллизуется в виде крупных пластин в металлической основе.

Характер распределения компонентов (Al, Fe, Si, Mn, Мд) в железистой фазе зависит от ПОН расплава (рис. 10, г-е). Если в исходном необлученном сплаве АЛ 9 содержания алюминия (61,5 мас.%), кремния (10 мас.%), железа (47,5 мас.%) и марганца (7,15 мас.%) соответствуют стехиометрическому соотношению интерметаллида AbSiMno.sFeu, то при воздействии на расплав НЭМИ кристаллизуются интерметаллиды с другим стехиометрическим соотношением компонентов. Как видно из рис. 10, г-е, при повышении ПОН расплава до 15 мин в железистой фазе увеличивается содержание Fe и Мд (до 10-минутного облучения магний не растворяется в этой фазе), а концентрация

%Mg 0.20

\

А1 и Мп уменьшается (при 15-минутном облучении НЭМИ марганец не растворяется). Интерметаллиды имеют примерно следующие стехиометрические соотношения: А1з,5&Мпо,озРео,7 при 5-минутном облучении расплава НЭМИ; А15Б1Мло,озРео,7 при 10-минутном облучении расплава НЭМИ; AI4.25SiMno.oosFeo.e2 - при 15-минутном облучении расплава.

При дальнейшем повышении ПОН расплава содержание А1, 81, Мп возрастает, а содержание Ре и Мд уменьшается. Стехиометрические соотношения интерметаллидов следующие: А15.б831Мпо,2Мдо,о15Рео,9 при 20-минутном облучении расплава НЭМИ, AI3.5SiMno.07Mgo.007Fe1.03 при 25-минутном облучении. Таким образом, при различной ПОН расплава кристаллизуются кремнистая фаза и интерметаллические соединения железа различных стехиометрических соотношений. Увеличение ПОН расплава до 15 мин способствует измельчению а-твердого раствора, эвтектики и железистой фазы, причем она становится более компактной. При дальнейшем повышении ПОН происходит вновь интенсивная кристаллизация железистой фазы пластинчатой формы и укрупнение а-твердого раствора и эвтектики. По этой причине при облучении расплава более 15 мин происходит падение твердости сплава АЛ 9.

Аналогичная зависимость кристаллизационных параметров, физико-механических и эксплуатационных свойств от времени облучения расплава НЭМИ получена на сплаве АК 7 (рис. 11).

Вместе с тем, необходимо отметить

некоторые особенности в процессе формирования структуры слитка по исследуемым свойствам.

Во-первых, в отличие от сплава АЛ 9 в силумине АК 7 содержится дополнительно еще 0,2-0,6 мас.% Мп. Лигатура на основе марганца хорошо растворяет водород. Учитывая низкий коэффициент потенциального пресыщения алюминиевого расплава П

(п=(№-№)№)

можно ожидать при легировании марганцем поражение газовой

пористостью водородного происхождения, несмотря на то, что жидкий алюминий обладает наименьшей

абсолютной растворимостью водорода по сравнению с другими металлами (Мд, Си, Ре, ТС и т.д.). По этой причине в сплаве АК 7 наблюдалось скачкообразное повышение интенсивности гамма-проникающих излучений (уменьшение плотности) после завершения эвтектической кристаллизации при температурах 400-450 °С. Чем больше ПОН расплава, тем чаще и интенсивнее выделяется водород. Поэтому не определяли коэффициент термического сжатия аг закристаллизовавшегося сплава АК 7.

О 5 10

Продолжительность облучения, мин

Рис. 11. Зависимость кристаллизационных параметров и физико-эксплуатационных свойств силумина АК7 продолжительности облучения НЭМИ расплава

от

Во-вторых, наличие газовой пористости (точнее газоусадочной пористости) способствует постоянному снижению жаростойкости сплава по мере повышения продолжительности облучения НЭМИ расплава (рис. 11, ж).

И наконец, несмотря на наличие газовой пористости на поверхности образца теплопроводность силумина при 15-минутном облучении расплава НЭМИ возрастает в 2,0 раза, относительная износостойкость постоянно увеличивается (рис, 11, д и е) по мере повышения ПОН расплава.

Микроструктурный анализ сплава АК7 показал, что увеличение ПОН расплава до 15 мин способствует измельчению структурных составляющих с последующим их укрупнением при длительных облучениях расплава НЭМИ. При этом наблюдается появление большего количества кристаллов кремния в составе эвтектики и они становятся более компактными, иногда встречается кристалл кремния шаровидной формы. Укрупнение и увеличение количества кристаллов кремния при облучении расплава НЭМИ более 10 минут способствует снижению твердости сплава АК 7. Кроме того, формирование газоусадочной пористости при длительных облучениях также приводит к снижению твердости.

В пятой главе изложены результаты исследования влияния ПОН расплава на процессы кристаллизации и структурообразования, а также на некоторые свойства магниевого сплава МЛ 5.

Плавку и охлаждение сплава МЛ 5 проводили двумя способами: в атмосфере чистого аргона; под покровом флюса ВИ 2. Перегрев расплава соответствовал 670-700 °С, время выдержки - 5 минут, после чего расплав облучали НЭМИ в течение 5,10,15,20 и 25 мин.

На рис. 12, А и Б приведены результаты исследования влияния ПОН расплава на кристаллизационные параметры сплавов, выплавленных в атмосфере чистого аргона и под флюсом ВИ 2 в количестве 1,0 % от массы образца. Как видно из рис. 12, А и Б (а), с увеличением ПОН расплава наблюдается тенденция снижения температуры начала кристаллизации а-твердого раствора (л. Процесс кристаллизации заканчивается в точке (с (солидус). Температура солидуса изменяется существенно по экстремальной зависимости с минимумами значений ее при ПОН расплава, равной 15 мин с последующим ее ростом при дальнейшем облучении. После окончания первичной кристаллизации а-твердый раствор обогащается алюминием до температуры начала эвтектического превращения. При дальнейшем охлаждении растворимость алюминия в твердом растворе уменьшается до комнатной температуры. При этом выделяется интерметаллидная фаза Мд4АЬ из твердого раствора при (1. Как видно из рис. 12, А и Б (а), минимальная температура ^ также наблюдается при 15-минутном облучении.

Продолжительность кристаллизации а-твердого раствора тп изменяется от времени облучения НЭМИ расплава по экстремальной зависимости в соответствии с расширением температурного интервала кристаллизации а-твердого раствора Д( = (л-1с (рис. 12, А и Б, б). Продолжительность охлаждения сплава от к до Ь (тм) имеет минимальное значение при 15-минутном облучении.

В соответствии с расширением температурного интервала кристаллизации а-твердого раствора увеличивается степень уплотнения расплава (-Д^) при кристаллизации. Аналогично изменяется степень уплотнения закристаллизовавшегося сплава в интервале температур минимальная степень уплотнения -Д^1с-1 наблюдается при продолжительности облучения НЭМИ расплава, равной 15 минутам (рис. 12, А и Б, в). Таким образом, независимо от способа выплавки магниевого сплава (под аргоном и покровом флюса ВИ 2) строение расплава подвергается изменению под воздействием ПОН по экстремальной зависимости, о чем свидетельствуют максимальные значения степени уплотнения -Д^ и коэффициент термического сжатия аж расплава при ПОН, равной 10-15 мин. Максимальное значение интервала кристаллизации а-твердого раствора Мс наблюдается также при ПОН, равной 15 мин. В соответствии с этим увеличивается степень уплотнения гетерофазного сплава (а+Ж) -Д^ и продолжительность кристаллизации тл. Температурный интервал Ы1, где происходит изменение растворимости алюминия в а-твердом растворе, сужается при ПОН, равной 15 мин. При этом ты и степень уплотнения расплава минимальные. Таким образом, независимо от способа плавки наблюдается общая закономерность изменения кристаллизационных параметров от ПОН расплава.

МУ ■С * \

1 Г

Плавка сплава МЛ 5 под флюсом способствует меньшему изменению кристаллизационных параметров под воздействием облучения НЭМИ расплава.

Твердость магниевого сплава, облученного в жидком состоянии под аргоном, изменяется от ПОН по экстремальной зависимости с максимумом ее значений при облучении в течение 5-10 мин (возрастает на 10 единиц НВ). При этом эффект повышения твердости сплава зависит от способа выплавки: под слоем флюса наблюдается более слабый эффект, чем в сплаве, закристаллизованном под избыточным давлением чистого аргона.

Плотность сплава, закристаллизованного под избыточным давлением аргона, увеличивается до 5-10-минутного облучения с последующим ее незначительным снижением до ПОН, равной 15 мин с последующим ростом плотности до 25 мин. Плотность сплава, закристаллизованного под слоем флюса, монотонно возрастает до 25-минутного облучения НЭМИ расплава.

Максимальная теплопроводность магниевого сплава, независимо от способа выплавки, наблюдается по ПОН, равной 10 минутам. При этом теплопроводность сплава,

закристаллизованного в атмосфере аргона, по абсолютной величине значительно выше (114 Вт/(м-К)), чем сплава, закристаллизованного под слоем флюса (97 Вт/(м К)). В обих случаях теплопроводность возрастает в 1,3-1,4 раза по сравнению с теплопроводностью необлученного магниевого сплава. Для повышения физико-механических свойств магниевого сплава МЛ 5 лучше плавку осуществлять в атмосфере чистого аргона.

Можно предложить следующую технологию плавки магниевого сплава МЛ 5: максимальная температура перегрева магниевого сплава должна быть минимальной во избежание окисления магния и соответствовать 670...690°С (менее 700°С), после 5-минутной выдержки при этих же температурах расплав подвергается облучению НЭМИ в течение 10 минут для получения максимальных значений теплопроводности, плотности и твердости сплавов МЛ 5, выплавленных в атмосфере чистого аргона или под флюсом. Лучшие результаты достигаются при плавке и облучении расплава НЭМИ в условиях продувки металла чистым аргоном.

На основании проведенных исследований установлено неизвестное ранее явление изменения строения и свойств металлических расплавов при воздействии на них электромагнитных импульсов, заключающееся в том, что вследствие энергетического взаимодействия короткоимпульсных электромагнитных полей напряженностью 105-107 В/м с металлическим расплавом происходит

-Д1

0,5

Е 2 -

I Г2

с К-Ч

0,3'

Л Г-^

; ¡ -&]ж \

г-ы.

--А} С-1 ■■ Р-1 и*

с О 5 10 15 20 25 О 5 10 15 20 25

Продолжительность облучения, мин Рис. 12. Влияние НЭМИ на кристаллизационные параметры магниевого сплава МЛ 5: А - плавка в атмосфере аргона; Б -плавка под слоем флюса ВИ 2

локальное разрушение его кластерной структуры, приводящие к изменению физических характеристик расплава и кристаллизационных параметров, физико-механических и эксплуатационных свойств.

В работе подробно рассмотрены возможные механизмы влияния НЭМИ на вышеуказанные параметры с позиции современных представлений о жидком состоянии вещества и его взаимодействия с электромагнитным полем высокой напряженности.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ:

1. Установлена общая закономерность изменения строения жидкой фазы (степень уплотнения -Д^ и коэффициент термического сжатия а*) меди, алюминия, бронзы, силуминов и магниевого сплава от ПОН:

- максимальные степень уплотнения (усадка) -диж и а* жидкой фазы меди наблюдаются при ПОН, равной 10 минутам, а минимальные значения этих параметров в жидкой бронзе - при ПОН, равной 15 минутам; при этом соблюдается неравенство аж<аТв для меди и аж>аТв для бронзы;

- максимальные степень уплотнения -Д^ и аж жидкой фазы, независимо от способа выплавки сплава МЛ 5 (в атмосфере чистого аргона или под слоем флюса ВИ2), наблюдается при ПОН расплава, равной 10...15 минутам;

- степень уплотнения -Д^ и аж жидкого алюминия монотонно уменьшается по мере повышения ПОН до 20 минут соответственно в 1,24 и 2,0 раза; в расплаве АК 7ч (АП 9) эти параметры жидкого состояния возрастают до 25-минутного облучения НЭМИ соответственно в 1,24 и 1,67 раза, а в расплаве АК 7 они изменяются по экстремальной зависимости от ПОН с максимумами их значений при 15- минутном облучении расплава НЭМИ (соответственно в 1,24 и 1,3 раза).

2. Все кристаллизационные параметры исследованных металлов и сплавов изменяются от ПОН по экстремальной зависимости:

- минимальные температуры начала кристаллизации меди кр и бронзы (6,0 мас.УоЭп) к наблюдаются при ПОН, равной соответственно 10 и 15 минутам; при этом кристаллизация меди и бронзы сопровождается максимальными степенью уплотнения -ДЛр (-Д^-с) и коэффициентом термического сжатия ата;

- увеличение ПОН слабо влияет на температуру начала кристаллизации алюминия, хотя степень уплотнения жидкой фазы при кристаллизации -ДЛР изменяется по экстремальной зависимости от ПОН с минимумом ее значения при ПОН, равной 10... 15 минутам, и уменьшается в 1,5 раза по сравнению с необлученным алюминием в жидком состоянии; увеличение ПОН расплавов силуминов (АЛ 9иАК7) способствует постоянному росту температур начала кристаллизации а-твердого раствора и эвтектики до 25-минутного облучения; при этом степени уплотнения гетерофазного (а+ж) -Д^ и эвтектического -А33 расплавов возрастает по мере повышения ПОН;

3. При соответствующих продолжительностях облучения жидкой фазы НЭМИ происходит наиболее существенное изменение размеров структурных составляющих сплавов:

- резкое измельчение структурных составляющих оловянистой бронзы (а-твердый раствор и эвтектоид- а + Сиз^пв) наблюдается при 15-минутном облучении расплава НЭМИ; при этом скелетообразное строение эвтектоида превращается в более компактную форму; при 20-минутном облучении НЭМИ эвтектоид вновь кристаллизуется в виде цепочек большой протяженности;

- увеличение ПОН способствует резкому измельчению структуры силуминов и магниевого сплава МЛ 5.

4. Увеличение ПОН способствует изменению растворимости компонентов в твердых растворах, эвтектике и эвтектоиде в медных и алюминиевых сплавах:

- максимальная растворимость олова в твердом растворе а наблюдается при 15-минутном облучении бронзы НЭМИ;

- растворимость компонентов (Si, Al, Mg, Mn, Fe) в твердом растворе а, кремнистой фазе и железистом соединении зависит от ПОН расплава; при этом изменяется растворимость компонентов в a-твердом растворе, кремнистой фазе и железистом соединении переменного состава (А1*Мду, Mnz, Fem)

5. Физико-механические и эксплуатационные свойства оловянистой бронзы, силуминов и магниевого сплава зависят от ПОН и изменяются от ПОН по экстремальной зависимости:

- независимо от вида исследованных металлов (Си, AI) и сплавов (оловянистой бронзы, силуминов АК7 и АК7ч и магниевого сплава МЛ 5) теплопроводность возрастает в 1,5...2,0 раза;

- максимальные плотность и твердость достигаются при определенной ПОН в зависимости от вида сплавов;

- эксплуатационные свойства металлов и сплавов изменяются также по экстремальной зависимости от ПОН: так например, максимальные значения жаростойкости и коррозионностойкости меди достигаются при 10-минутноом облучении жидкой фазы НЭМИ; жаростойкость возрастает в 1,25 раза; а коррозионностойкость - в 2,0 раза; максимальная жаростойкость бронзы соответствует 15-минутному облучению расплава НЭМИ;

6. Рекомендована совершенствованная технология выплавки литейных металлических сплавов путем кратковременной обработки расплавов НЭМИ для повышения физико-механических и эксплуатационных свойств алюминиевых и магниевого сплавов (ОАО «КнААПО», г. Комсомольск-на-Амуре) и бронзы (ОАО «АСЗ» г. Комсомольск-на-Амуре, ОАО «Аскольд», г. Арсеньев Приморского края).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ри Э.Х. Влияние облучения наносекундными электромагнитными импульсами жидкой фазы литейных сплавов на ее строение, процессы кристаллизации и структурообразования и свойства. Издание осуществлено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту № 08-08-070 / Э.Х. Ри, Хосен Ри, С.В. Дорофеев., В.И. Якимов -Владивосток: Дальнаука, 2008, -177 с.

2. Ри Э.Х. Кристаллизация, структурообразование и физико-механические свойства алюминия и его сплавов, облученных в жидком состоянии наносекундными электромагнитными импульсами / Э.Х. Ри, С.В. Дорофеев, Хосен Ри, Е.Б Кухаренко II Принципы и процессы создания неорганических материалов: Материалы международного симпозиума. (Третьи Самсоновские чтения). -Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2006. - С. 279 - 280.

3. Ри Э.Х. Исследование влияния облучения жидкой фазы наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) на процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства меди и ее сплавов I Э.Х. Ри, С.В. Дорофеев, Хосен Ри, Е.Б Кухаренко II Принципы и процессы создания неорганических материалов: Материалы международного симпозиума. (Третьи Самсоновские чтения). - Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2006. - С. 341 - 342.

4. Ри Э.Х. Облучение при плавке жидкой меди и бронзы наносекундными электромагнитными импульсами / Э.Х. Ри, С.В. Дорофеев, Хосен Ри [и др.] II Металлургия машиностроения. - 2006. -№4.-С. 13-17

5. Ри Э.Х. Свойства алюминия и силумина после облучения наносекундными электромагнитными импульсами / Э.Х. Ри, С.В. Дорофеев, Хосен Ри [и др.] II Металлургия машиностроения. - 2006. -№4.-С. 18-20.

6. Ри Э.Х. Влияние обработки меди и бронзы в жидком состоянии наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) на кристаллизацию, структурообразование и физико-механические свойства / Э.Х. Ри, Хосен Ри, С.В. Дорофеев [и др.] II Повышение эффективности инвестиционной деятельности в Дальневосточном регионе и странах АТР: В 4 ч. Ч. 1: Материалы междунар. науч.-практ. конф. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУ ВПО «КнАГТУ», 2006. - С. 97 -100.

7. Ри Э.Х. Влияние облучения жидкой фазы наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) на кристаллизацию, структурообразование и физико-механические свойства алюминия

(гранулированный алюминий, 99,78% AI) и силумина А390 / Э.Х. Ри, Хосен Ри, С.В. Дорофеев [и др.] II Повышение эффективности инвестиционной деятельности в Дальневосточном регионе и странах АТР: В 4 ч. Ч. 1: Материалы междунар. науч.-практ. конф. - Комсомольск-на-Амуре : ГОУ ВПО «КнАГТУ», 2006. - С. 101-105.

8. Ри Э.Х. Электронно-микроскопическое исследование и микрорентгеноспектральный анализ бронзы, облученной в жидком состоянии наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) / Э.Х. Ри, Хосен Ри, С.В. Дорофеев, В.Г. Комков //Литейщик России. - 2007. - № 7. - С. 33-36.

9. R¡ E.H. Influence of an irradiation of a liquid phase by nanosecond electromagnetic impulses (NEMI) on properties of metals and alloys / E.H. Ri, Hosen Ri, S.V. Dorofeev, E.B. Kuharenko II Rare metals, volume 26, Spec. Issue, August 2007. China. P. 14-19

10. Ri E.H. Research of influence duration of melt irradiation by nanosecond electromagnetic impulses (NEMI) on crystallization parameters, physical-mechanical and operational properties of silumin АЛ 9 I E.H. Ri, S.V. Dorofeev, Hosen Ri // Modem materials and technologies 2007: Materials of international VIII Russia-China Symposium. - Khabarovsk: Pacific National University, 2007. - vol. 1. P. 134-144.

11. Ри Э.Х. Элементно-фазовый состав оловянистой бронзы, облученной в жидком состоянии наносекундными электромагнитными импульсами I Э.Х. Ри, Хосен Ри, С.В. Дорофеев, В.Г. Комков II Вестник Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета: Вып. 8. Структурообразование и интеллектуальные технологии синтеза наноматериалов: сборник научных трудов. - Комсомольск-на-Амуре : ГОУВПО «КнАГТУ», 2007. - С. 60-67.

12. Ри Э.Х. Исследование продолжительности облучения расплава НЭМИ на процесс кристаллизации сплава МЛ 5 / Э.Х. Ри, С.В. Дорофеев, Ри Хосен. II Вестник Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета: Вып. 8. Структурообразование и интеплектуальные технологии синтеза наноматериалов: сборник научных трудов. - Комсомольск-на-Амуре : ГОУ ВПО «КнАГТУ», 2007. - С. 77-78.

13. Ри Э.Х. Кристаллизационные параметры, физико-механические и эксплуатационные свойства силуминов АЛ 9 и АК 7, облученных в жидком состоянии наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) I Э.Х. Ри, С.В. Дорофеев, Ри Хосен II Вестник Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета: Вып. 8. Структурообразование и интеллектуальные технологии синтеза наноматериалов: сборник научных трудов. - Комсомольск-на-Амуре : ГОУ ВПО «КнАГТУ», 2007. - С. 79-83.

14. Положительное решение о выдаче патента на изобретение от 30 октября 2008 г. Заявка № 2007124216/02(026375} от 27.06.2007 г. «Способ обработки жидких алюминия и силумина наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) для повышения их теплопроводности». Авторы: Ри Э.Х., Дорофеев С.В, Ри Хосен и др.

15. Положительное решение о выдаче патента на изобретение от 1 ноября 2008 г. Заявка №2007124218/02(026377) от 27.06.2007 г. «Способ обработки жидкой меди наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) для повышения ее жаро- и коррозионностойкости». Авторы: Ри Э.Х., Дорофеев С.В, Ри Хосен и др.

о

Дорофеев Станислав Вячеславович

ОБРАБОТКА ЖИДКОЙ ФАЗЫ НАНОСЕКУНДНЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРОЙ И СВОЙСТВАМИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ

Специальность 05.16.04 - Литейное производство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 15.01.09. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Гарнитура Arial Narrow. Печать цифровая. Усл. леч. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ № 44

Отдел оперативной полиграфии издательства Тихоокеанского государственного университета. 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Классификация современных методов управления литой структурой для повышения качества и свойств отливок из цветных сплавов.

1.2 Термовременная и термоскоростная обработка.

1.3 Перемешивание металлических расплавов.

1.4 Фильтрация расплавов

1.5 Вибрация

1.6 Электромагнитная обработка

1.7 Воздействие наносекундных электромагнитных импульсов (НЭМИ) на металлические расплавы.

1.7.1 Генерирование наносекундных электромагнитных импульсов

1.7.2 Параметры генераторов НЭМИ.

1.7.3 Влияние облучения НЭМИ на жидкой фазы на физико-механические свойства алюминиевых и цинковых сплавов.

1.8 Выводы и постановка задач исследований

Глава 2. Методики и объекты исследований

2.1 Схема и методика облучения жидкой фазы НЭМИ

2.2 Методики измерения плотности, объемных изменений и кристаллизационных параметров

2.3 Стандартные методы исследования структур и свойств металлов

2.4 Методики измерения физико-механических свойств

2.4.1. Измерение теплопроводности

2.4.2. Исследования коррозионностойкости

2.4.3. Методика исследования жаростойкости с применением дериватографа

2.4.4. Исследование износостойкости

2.5 Элементно-фазовый анализ и электронно-микроскопическое исследование

2.6 Измерение электросопротивления в твердом состоянии 71 2.7. Обоснование выбора температуры обработки расплавов цветных металлов наносекундными электромагнитными импульсами для повышения теплопроводности

Глава 3. Влияние облучения жидкой фазы НЭМИ на строение, процессы кристаллизации и структурообразование, физико-механические и эксплуатационные характеристики меди и ее сплавов

3.1 Исследование влияния продолжительности облучения жидкой фазы НЭМИ на строение (степень уплотнения и коэффициент термического сжатия) меди и бронзы в жидком состоянии.

3.2 Кристаллизация и структурообразование не- и облученных НЭМИ меди и бронзы.

3.3 Физико-механические свойства не- и облученных НЭМИ меди и бронзы.

3.4 Эксплуатационные свойства не- и облученных НЭМИ меди и бронзы.

3.5 Элементно-фазовый и структурный анализы не- и облученных меди и бронзы.

3.6 Микрорентгеноспектральный анализ образцов из бронзы

3.7 Выводы

Глава 4. Исследование влияния облучения жидкой фазы НЭМИ на строение, процессы кристаллизации и структурообразование, физико-механические и эксплуатационные характеристики алюминия и его сплавов (силуминов)

4.1 Исследование влияния продолжительности облучения жидкой фазы НЭМИ на процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические свойства алюминия

4.2 Влияние продолжительности облучения расплава НЭМИ на кристаллизационные параметры и физико-механические свойства силумина АЗ 90 (Республика Корея)

4.3 Кристаллизация, физико-механические и эксплуатационные свойства промышленных силуминов

4.4 Выводы

Глава 5. Исследование влияния облучения жидкой фазы НЭМИ на строение, процессы кристаллизации и структурообразование, физико-механические и эксплуатационные характеристики магния и его сплавов

5.1 Кристаллизация и структурообразование не- и облученного НЭМИ магниевого сплава МЛ 5.

5.2 Физико-механические свойства не- и облученного НЭМИ магниевого сплава

5.3 Выводы

Широко применяемые в практике физические методы воздействия на расплавы в зависимости от вида энергоносителя можно разделить на следующие группы: тепловые, барометрические, гравитационные, механические, электромагнитные, высокоэнергетические (корпускулярные).

В литейном производстве наиболее широко применяют тепловые, механические и электромагнитные методы. Тепловые методы включают термовременную и термоскоростную обработку расплава, а также управление литой структурой путем изменения скорости затвердевания и градиента температуры. Различные механические методы включают взаимодействие путем механического перемещения одних микрообъемов материала относительно других (перемешивание, фильтрация, продувка газами, обработка ультразвуком и вибрацией). Электромагнитные методы заключаются в обработке расплава либо затвердевающей отливки электрическим током и электромагнитными полями. Все эти методы внешнего воздействия на расплавы направлены на повышение качества и свойств отливок из различных литейных сплавов.

Учитывая, что все эти известные методы обработки могут осуществляться на различных этапах литейного передела, важной характеристикой процесса управления литой структурой являются стадийности, отражающие воздействие на шихтовые материалы (I стадия), процесс плавки (II стадия) и внепечную обработку (III стадия), которая может осуществляться в ковше либо непосредственно перед затвердеванием отливки -в литейной форме. Как отмечалось в работах Б.А. Баума, Г.В. Тягунова, Г.Г. Крушенко, В.З. Кисунько, Г.Н. Еланского и В.А. Кудрина, И.А. Новохатского, П.С. Попеля, Ри Хосена и др. максимальный эффект термовременной обработки проявляется при достижении устойчивого равновесного состояния жидких металлов и сплавов.

Высокотемпературный тип структуры ближнего порядка можно зафиксировать путем быстрого охлаждения расплава перед заливкой, т.е. термоскоростной обработкой, поскольку скорость структурных превращений в жидкой фазе достаточно низкая, несмотря на сравнительно высокие скорости диффузии. При этом достигается существенное повышение физико-механических свойств металлических сплавов.

В настоящее время представляется возможным управление процессом формирования отливок с определенным комплексом свойств воздействием на расплав несинусоидальных электромагнитных импульсов.

Впервые понятие непериодических (несинусоидальных, в том числе наносекундных) волн было введено Г. Герцем. Вновь интерес к ним возник в 60-70 годы двадцатого века (B.C. Белкин), когда методы генерирования и излучения наносекундных электромагнитных импульсов (НЭМИ) в проводящую среду попытались применить для построения радиолокационных систем без несущей частоты с высокой разрешающей способностью. Характерной особенностью наносекундных электромагнитных импульсов является их однополярность, что приводит к отсутствию осциллирующих колебаний в излучаемом поле. Следствием этого выступает наличие пространственно-временного направленного действия силы за время одного импульса, создающего условия для воздействия на структуру и физические свойства металлических сплавов. Рассматривались поля с импульсной мощностью около 1 МВт и длительностью импульса 1 не, при этом напряженность электрического поля достигает 105107 В/м.

Впервые В.В. Крымским, Л.Г. Знаменским, Б.А. Кулаковым исследовалось влияние НЭМИ на свойства жидкого и кристаллизующегося металла на алюминиевых (АК 7 и АК5М) и цинковых (ЦА 4 и ЦА4МЗ) сплавах. Установлено, что обработка расплавов НЭМИ до температуры заливки металлов существенно повышает физико-механические свойства и диспергирует структурные составляющие сплавов.

В связи с этим представляет большой теоретический и практический интерес проведение целенаправленного исследования влияния продолжительности облучения жидкой фазы НЭМИ (ПОИ) на кристаллизационные параметры, физико-механические (электро- и теплопроводность, плотность, твердость, микротвердость структурных составляющих) и эксплуатационные (жаростойкость, коррозионностойкость, износостойкость) свойства меди, алюминия, и сплавов на их основе (бронзы, силумины), а также магниевого сплава МЛ 5.

Актуальность темы диссертационной работы также подтверждена выполнением научно- исследовательских работ в рамках:

- Гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). № 05-0801357 (2005 - 2006 гг.) «Исследование влияния облучения расплавов наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) на фазовые превращения, теплофизические и физико-механические свойства алюминиевых и медных сплавов»;

- Гранта Министерства экономического развития и внешних связей Хабаровского края, государственный контракт № 15-344 (2007 г.) «Разработка новой технологии плавки металлических сплавов (медных, алюминиевых, магниевых, чугунов) путем воздействия на жидкую фазу наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) для повышения их физико-механических и эксплуатационных свойств».

- Тематики Института Материаловедения ХНЦ ДВО РАН «Методологические, физико-химические и технологические основы создания функциональных материалов и покрытий с мелкокристаллической и аморфной структурой при концентрированном энергетическом воздействии». № 020. 0 602402 (2006 — 2008 гг.): «Исследование влияния облучения наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) на строение расплава, процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства литейных металлических сплавов».

За разработку «Технологии плавки металлов и сплавов с использованием наносекундных электромагнитных импульсов» в номинации «Лучшая инновация года в литейном производстве» получен диплом на XIII Международной выставке-конкурсе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» как лучший инновационный проект в области металлургии' и машиностроения. 11-14 марта 2008 г., г. Санкт-Петербург.

Цель работы заключалась в комплексном исследовании влияния облучения жидкой фазы наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) на ее строение, процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства отливок из медных, алюминиевых и магниевых сплавов и разработка на этой основе новой технологии их плавки путем кратковременной обработки расплавов НЭМИ с целью повышения физико-механических и эксплуатационных свойств.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Исследование влияния продолжительности облучения НЭМИ (ПОН) жидких меди и оловянистой бронзы на строение жидкой фазы, процессы кристаллизации и структурообразования, их физико-механические и эксплуатационные свойства.

2. Исследование влияния ПОН жидких алюминия и силуминов (АЛ 9, АК 7) на строение жидкой фазы, процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства.

3. Исследование влияния ПОН расплава на его строение, процессы кристаллизации и структурообразования, физико-механические и эксплуатационные свойства магниевого сплава МЛ 5.

4. Элементно-фазовый и рентгеноструктурный анализы не- и облученных в жидком состоянии НЭМИ сплавов.

5. Совершенствование технологии плавки алюминиевых, медных и магниевого сплавов путем облучения расплавов НЭМИ для повышения их свойств.

Научная новизна работы:

Впервые установлены новые закономерности изменения строения жидкой фазы, кристаллизационных параметров, структурообразования, физико-механических и эксплуатационных свойств металлических сплавов при воздействии на расплавы наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ):

1. Установлена новая закономерность изменения строения жидкой фазы (степень уплотнения -Д1Ж и коэффициент термического сжатия аж при охлаждении от температуры перегрева до температуры начала кристаллизации для чистых металлов и 1:л для сплавов) от ПОН расплава наносекундными электромагнитными импульсами. Аномальное изменение параметров жидкого состояния -Д1Ж и аж наблюдается при ПОН, равной 10.15 минутам в зависимости от вида металлов и их сплавов.

2. Выявлена также общая закономерность изменения кристаллизационных параметров (1;кр, -А1кр, ткр) для чистых металлов (Си, А1) и (1;л, 1:с, -Д1Л.С, тлс, тэ) для сплавов (бронзы, силуминов и магниевого сплава МЛ 5) от ПОН. Как правило, все кристаллизационные парметры изменяются от ПОН по экстремальной зависимости с максимумами или минимумами их значений при ПОН, равной 10. 15 минутам.

3. Физико-механические и эксплуатационные свойства исследованных металлов и сплавов также изменяются от ПОН по экстремальной зависимости с максимумами их значений при облучении расплава в течение 10. 15 минут. При этом теплопроводность исследованных металлов и сплавов без исключения повышается в 1,5.2,0 раза. Метод облучения жидкой фазы НЭМИ в течение 10. 15 минут является единственным способом повышения теплопроводности металлов и сплавов.

4. Повышение ПОН способствует измельчению структурных составляющих (а-твердых растворов, эвтектики и эвтектоида) в силуминах, оловянистой бронзе и магниевом сплаве МЛ5.

5. Увеличение ПОН приводит к изменению фазового состава а-твердого раствора, эвтектики и эвтектоида в оловянистой бронзе и силуминах.

6. Предложена новая совершенствованная технология плавки силуминов, оловянистой бронзы и магниевого сплава МЛ5 путем обработки расплава НЭМИ для повышения их физико-механических и эксплуатационных свойств.

Таким образом, существенное изменение строения расплава, кристаллизационных параметров и физико-механических свойств от ПОН расплава фиксируется при 10-15 минутном облучении расплава НЭМИ.

Практическая ценность работы

1. Предложена новая технология плавки металлических сплавов для повышения их теплопроводности в 1,5.2,0 раза в зависимости от вида сплавов путем кратковременной обработки расплава НЭМИ (10. 15 минут). Она может быть применена для производства алюминиевых расплавов с целью повышения их теплопроводности (Положительное решение о выдаче патента на изобретение от 30 октября 2008 г. Заявка № 2007124216/02(026375) «Способ обработки жидких алюминия и силумина наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) для повышения их теплопроводности»).

2. Для достижения максимальных значений физико-механических и эксплуатационных свойств металлических сплавов необходима определенная ПОН расплава (Положительное решение о выдаче патента на изобретение от 1 ноября 2008 г. Заявка №2007124218/02(026377) от 27.06.2007 г. «Способ обработки жидкой меди наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) для повышения ее жаро- и коррозионностойкости»).

3. Предложенная новая технология плавки силуминов и магниевого сплава рекомендована Комсомольскому-на-Амуре авиационному производственному объединению «КнААПО», Амурскому судостроительному заводу (г. Комсомольск-на-Амуре), судостроительному заводу ОАО «Аскольд» (г. Арсеньев Приморского края) для выплавки бронзы.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались на 9 международных, всероссийских и региональных научно-технических конференциях, симпозиумах, совещаниях и семинарах: Международном симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (Третьи Самсоновские чтения) (г. Хабаровск, 2006 г.); Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности инвестиционной и инновационной деятельности в Дальневосточном регионе и странах АТР» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2006 г.); 6-й Всероссийской научно-практической конференции «Литейное производство сегодня и завтра» (г. Санкт-Петербург, 2006 г.); Втором «Форум возрождения китайской северо-восточной старой промышленной базы: научно-техническое сотрудничество Китая и СНГ» (Форум-2006, г.Харбин, КНР); JCRSAMPT 2006 «JOINT China-Russia Symposium on ADVANCED MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY» (Harbin, P.R. Cnina); Международном VIII Российско-китайском симпозиуме «Новые материалы и технологии 2007» (г.Хабаровск, 2007г.); восьмом съезде литейщиков России (г. Ростов-на-Дону, 2007 г.); 7-й Всероссийской научно-практической конференции «Литейное производство сегодня и завтра» (г. Санкт-Петербург, 2008 г.); XI Международной научно-практической конференции «Проблемы pi перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств» (г. Барнаул, 2008 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 1 монография, 17 научных статей, получено 2 положительных решения на выдачу патентов. Материалы диссертации приведены в отчетах по НИР и Грантам, выполненным при участии автора.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы. Основная часть диссертации

Общие выводы по диссертационной работе:

Обнаружено не известное ранее явление аномального изменения строения жидкой фазы, кристаллизационных параметров и процесса структурообразования, физико-механических и эксплуатационных свойств сплавов на основе меди (бронзы), алюминия (силуминов), магния (МЛ 5) при воздействии мощных наносекундных электромагнитных импульсов.

1. Установлена общая закономерность изменения строения жидкой фазы (степень уплотнения -Д.ГЖ и коэффициент термического сжатия аж) меди, алюминия, бронзы, силуминов и магниевого сплава от ПОН:

- максимальные степень уплотнения (усадка) -АХЖ и аж жидкой фазы меди наблюдаются при ПОН, равной 10 минутам, а минимальные значения этих параметров в жидкой бронзе - при ПОН, равной 15 минутам; при этом соблюдается неравенство аж<агВ для меди и аж>агп для бронзы;

- максимальные степень уплотнения -Д1Ж и аж жидкой фазы, независимо от способа выплавки сплава МЛ5 (в атмосфере чистого аргона или под слоем флюса ВИ2), наблюдается при ПОН расплава, равной 10. 15 минутам;

- степень уплотнения -Д.1Ж и аж жидкого алюминия монотонно уменьшается по мере повышения ПОН до 20 минут соответственно в 1,24 и 2,0 раза; в расплаве АК7ч (АЛ9) эти параметры жидкого состояния возрастают до 25-минутного облучения НЭМИ соответственно в 1,24 и 1,67 раза, а в расплаве АК7 они изменяются по экстремальной зависимости от ПОН с максимумами их значений при 15- минутном облучении расплава НЭМИ (соответственно в 1,24 и 1,3 раза).

2. Все кристаллизационные параметры исследованных металлов и сплавов изменяются от ПОН по экстремальной зависимости:

- минимальные температуры начала кристаллизации меди Ц и бронзы (6,0 мас.%8п) наблюдаются при ПОН, равной соответственно 10 и 15 минутам; при этом кристаллизация меди и бронзы сопровождается максимальными степенью уплотнения -Д1кр (-Д1Л.С) и коэффициентом термического сжатия Оп,;

- увеличение ПОН слабо влияет на температуру начала кристаллизации алюминия, хотя степень уплотнения жидкой фазы при кристаллизации -А1кр изменяется по экстремальной зависимостиот ПОН с минимумом ее значения при ПОН, равной 10. 15 минутам, и уменьшается в 1,5 раза посравнению с необлученным алюминием в жидком состоянии; увеличение ПОН расплавов силуминов (АЛ9 и АК7) способствует постоянному росту температур начала кристаллизации а-твердого раствора и эвтектики до 25-минутного облучения; при этом степени уплотнения гетерофазного (а+ж) -Д1Л и эвтектического -Д1, расплавов возрастает по мере повышения ПОИ;

3. При соответствующих продолжительностях облучения жидкой фазы НЭМИ происходит наиболее существенное изменение размеров структурных составляющих сплавов:

- резкое измельчение структурных составляющих оловянистой бронзы (а-твердый раствор и эвтектоид - а + СицЯпз) наблдается при 15-минутном облучении расплава НЭМИ; при этом скелетообразное строение эвтектоида превращается в более компактную форму; при 20-минутном облучении НЭМИ эвтектоид вновь кристаллизуется в виде цепочек большой протяженности;

- увеличение ПОН способствует резкому измельчению структуры силуминов и магниевого сплава МЛ5.

4. Увеличение ПОН способствует изменению растворимости компонентов в твердых растворах, эвтектике и эвтектоиде в медных и алюминиевых сплавах:

- максимальная растворимость олова в твердом растворе а наблюдается при 15-минутном облучении бронзы НЭМИ;

- растворимость компонентов (81, А1, Мп, Ре) в твердом растворе а, кремнистой фазе и железистом соединении зависит от ПОН расплава; при этом изменяется растворимость компонентов в а-твердом растворе, кремнистой фазе и железистом соединении переменного состава (А1ХМ£У, Мп,, Рет)

5. Физико-механические и эксплуатационные свойства оловянистой бронзы, силуминов и магниевого сплава зависят от ПОН и изменяются от ПОН по экстремальной зависимости:

- независимо от вида исследованных металлов (Си, А1) и сплавов (оловянистой бронзы, силуминов АК7 и АК7ч и магниевого сплава МЛ5) теплопроводность возрастает в 1,5. .2,0 раза;

- максимальные плотность и твердость достигаются при определенной ПОН в зависимости от вида сплавов;

- эксплуатационные свойства металлов и сплавов изменяются также по экстремальной зависимости от ПОН: так например, максимальные значения жаростойкости и коррозионностойкости меди достигаются при 10-минутноом облучении жидкой фазы НЭМИ; жаростойкость возрастает в 1,25 раза; а коррозионностойкость — в 2,0 раза; максимальная жаростойкость бронзы соответствует 15-минутному облучению расплава НЭМИ;

6. Рекомендована совершенствованная технология выплавки литейных металлических сплавов путем кратковременной обработки расплавов НЭМИ для повышения физико-механических и эксплуатационных свойств алюминиевых и магниевого сплавов (ОАО «КнААПО», г. Комсомольск-на-Амуре) и бронзы (ОАО «АСЗ» г. Комсомольск-на-Амуре, ОАО «Аскольд» г. Арсеньев Приморского края)

1. Леках С.Н. Внепечная обработка высококачественных чугунов в машиностроении / С.Н. Леках, Н.И. Бестужев // Минск: Наука и техника, 1992. 266 с.

2. Баум Б.А. Взаимодействие жидкого и твердого состояний сплавов / Б.А. Баум, Е.А. Клименков, Г.В. Тягунов, Ю.А. Базин // Металлы. 1986. -№3.-С. 19-24.

3. Жутаев Л.И. Исследование взаимосвязи жидкого и твердого состояний алюминиевого сплава / Л.И. Жутаев, Е.Е. Третьякова, Р.К. Мысик, Б.А. Баум. // Литейное производство. 1994. № 1. С. 22—24.

4. Ри Хосен. Влияние температурных режимов плавки, модифицирующих и легирующих элементов на свойства чугунов в жидком и твердом состояниях / Хосен Ри // Владивосток; Хабаровск : Изд-во ХГТУ, 1997 — 149 с.

5. Ри Хосен. Зависимость механических свойств алюминиевых сплавов от термоскоростной обработки жидкой фазы / Хосен Ри, Е.М. Баранов // Литейное производство. 1986. - №11. - С. 5-7.

6. Ри Хосен. Об упорядочении структуры ближнего порядка жидких чугунов при охлаждении / Хосен Ри, В.А. Тейх // Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1980.-№ 11.-С.123 - 126.

7. Ри Хосен. Выбор температурных режимов обработки на основе анализа структурно-чувствительных свойств расплавов / Хосен Ри, Д.К. Худокормов, Н.И. Клочнев // Литейное производство. — 1982. -№ 5-С. 1—3.

8. Баранов Е.М. Разработка технологии термического воздействия на строение жидкой фазы силуминов с целью повышения механических свойств отливок: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Минск: Беларус. политехи, ин-т, 1989. — 22 с.

9. Замятин В.М. Наследственность в алюминиевых деформируемых сплавах / В.М. Замятин // Генная инженерия в сплавах : тез. докл. VI Междунар. науч-практ. конф. Самара, 1998. - С. 40-41.

10. Островский О.И. Свойства металлических расплавов / О.И. Островский, В.А. Григорян, А.Ф. Вишкарев // М.: Металлургия, 1988. 286 с.

11. Альтман М.Б. Применение алюминиевых сплавов: справочник / М.Б. Альтман, Г.Н. Андреев, Ю.П. Арбузов и др. // М.: Металлургия, 1985. 347 с.

12. Чичко А.Н. Об электронном механизме структурных превращений в расплавах системы Al-Si / А.Н. Чичко, Н.П. Юркевич // Расплавы. 1994. №4.-С. 18-22.

13. Ватолин H.A. Влияние ближнего порядка жидких сплавов Al-Mg и Al-Si на структуру и свойства в кристаллическом строении / H.A. Ватолин, Э.А. Пастухов, В.Н. Сермягин // В кн.: Легкие и жаропрочные сплавы и их обработка.-М.: Наука. 1986.-С. 134-142.

14. Никитин В.И. Исследование применения наследственности структуры шихты для повышения качества отливок / В.И. Никитин // Литейное производство. — 1985. — № 6. С. 20-21.

15. Баум Б.А. Металлические жидкости / Б.А. Баум // М.: Наука, 1979. 120 с.

16. Ловцов Д.П. О механизме проявления наследственности в сплавах при физических методах воздействия на расплав / Д.П. Ловцов // Генная инженерия в сплавах : тез. докл. VI Междунар. науч-практ. конф. Самара, 1998.-С. 16-18.

17. Попель П.С. Развитие некоторых теоретических моделей микронеоднородности и микрогетерогенности жидких сплавов /

18. П.С. Попель, В.Е. Сидоров, Л.Д. Сон. // Генная инженерия в сплавах : тез. докл. VI Междунар. науч-практ. конф. — Самара, 1998. С. 11-12.

19. Никитин В.И. Новые литейные технологии с использованием явления наследственности / В.И. Никитин // Литейное производство. 1997. — № 5. -С. 12.

20. Никитин В.И. Теория и практика применения явлений структурной наследственности в производстве литых сплавов / В.И. Никитин // Литейное производство. 1994. - № 9. - С. 7-10.

21. Базин Ю.А. Примеси и наследственность в алюминиевых сплавах / Ю.А. Базин // Генная инженерия в сплавах : тез. докл. VI Междунар. науч-практ. конф. Самара, 1998. - С. 14-16.

22. Бродова И.Г. Особенности кристаллизации алюминиевых сплавов с учетом наследственности их расплавов / И.Г. Бродова // Генная инженерия в сплавах : тез. докл. VI Междунар. науч-практ. конф. Самара, 1998. — С. 20-21.

23. Муратов B.C. Структурная наследственность и улучшение свойств изделий из алюминиевых сплавов / B.C. Муратов // Генная инженерия в сплавах : тез. докл. VI Междунар. науч-практ. конф. — Самара, 1998. С. 44-45.

24. Ри Хосен, Влияние температуры перегрева расплава на свойства быстроохлажденных алюминиевых сплавов / Хосен Ри, Е.М. Баранов, В.И. Римлянд // III обл. науч.-техн. семинар «Наследственность в литых сплавах»: Тез. докл. Куйбышев, 1987.

25. Ри Хосен. Свойства алюминиевых сплавов (силуминов) в жидком и твердом состояниях / Хосен Ри, Е.М. Баранов, В.И. Якимов, В.И. Шпорт, А.И. Костин, Б.Н. Марьин, А.В. Щекин // Владивосток : Дальнаука, 2002. -144 с.

26. Эллиот Р. Управление эвтектическим затвердеванием / Р. Эллиот // М.: Металлургия, 1987. 352 с.

27. Ефимов В.А. Физические методы воздействия на процессы затвердевания сплавов. / В.А. Ефимов, A.C. Эльдарханов// М.: Металлургия, 1995. -272 с.

28. Добаткин В.И. Слитки алюминиевых сплавов / В.И. Добаткин // Свердловск: Металлургиздат, 1960. 175 с.

29. Святкин Б.К. Производство отливок из сплавов с ультрамелким зерном / Б.К Святкин, A.C. Мещеряков // Литейное производство. — 1994 № 7. - С. 22-22.

30. Основные понятия магнитной гидродинамики. МГД-устройства и МГД-установки: Терминология. Вып. 100. М.: Наука, 1982. - 47 с.

31. Самойлович Ю.А. Кристаллизация слитка в электромагнитном поле / Ю.А. Самойлович // М.: Металлургия, 1986. 168 с.

32. Гецелев З.М. Непрерывное литье в электромагнитный кристаллизатор / З.М. Гецелев, Г.А. Балахонцев, Ф.И. Квасов и др. // М.: Металлургия, 1983. 152 с.

33. Верте Л.А. Электромагнитная разливка и обработка жидкого металла / Л.А. Верте //М.: Металлургия, 1967. 206 с.

34. Мищенко В.Д. Технология электромагнитного транспортирования легких сплавов / В.Д. Мищенко, А.Э. Микельсон, Ю.К. Круминь //М.: Металлургия, 1980. 128 с.

35. Бондарев Б.И. Плавка и литье деформируемых магниевых сплавов / Б.И. Бондарев // М.: Металлургия, 1973. 288 с.

36. Акименко А.Д. Непрерывное литье во вращающемся магнитном поле /

37. A.Д. Акименко, Л.П. Орлов, А.А. Скворцов, Л.Б. Шендеров // М.: Металлургия, 1971. 177 с.

38. Повх И.Л. Магнитогидродинамическая сепарация / И.Л. Повх, Б.В. Чекин // Киев: Наукова думка, 1978.-148с.

39. Измайлов В.А. Влияние модифицирования и электромагнитного перемешивания расплава в кристаллизаторе на структуру и свойства свинцовистой латуни / В.А. Измайлов, Н.И. Ермолаева, А.А. Клевцов,

40. B.C. Климов // Литейное производство. 1994. - № 7. - С. 9-10.

41. Ferretti A. Studio del comportamento di un gas iniettato is una massa liquida // Metallurgia Italiana. 1978. V. 70. - № 12. - P. 511.

42. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй / Т.Н. Абрамович // М.: Физматгиз, 1960. — 715 с.

43. Ахмедов Р.Б. и др. Аэродинамика закрученной струи / Р.Б. Ахмедов, Т.Б. Балагула, Ф.К. Рашидов // М.: Энергия, 1977.

44. Oryall G.N. The Physikal Behaviour of a Gas Jet Injected Horizontally into Liquid Metal / G.N. Oryall, J.K. Brimacombe // Metal. Trans., 1976, B. 7. No. 3 — p. 391.

45. Варенцов А.А. О термодинамическом анализе процессов перемешивания расплава /А. А. Варенцов, Е.А. Капустин // Металлы. -1983—№6.-С. 23-32.

46. Охотский В.Б. Модель рафинировки при продувке металла окислительным газом. Гидродинамика и массоперенос / В.Б. Охотский // Металлы. — 1993. -№ 2. -С. 12-20.

47. Гречко А.В. Характеристики и параметры газовых струй при взаимодействии с расплавом в барботажных пирометаллургических агрегатах / А.В. Гречко // Металлы. 1993. - № 2. - С. 5-11.

48. Чернега Д.Ф. Газы в цветных металлах и сплавах / Д.Ф. Чернега, О.М. Бялик, Д.Ф. Иванчук, Г.А. Ремезова // М.: Металлургия, 1982. 176 с.

49. Archbutt S.L. Method of Improving the Properties of Aluminium Alloy Castings / S.L. Archbutt // Institute of Metalls. -1925. V. 33. - P. 227-252.

50. Макаров Г.С. Рафинирование алюминиевых сплавов газами / Г.С. Макаров // М.: Металлургия, 1983.- 120 с.

51. Палачев В.А. Повышение эффективности дегазации алюминиевых сплавов продувкой инертными газами / В.А. Палачев, C.B. Инкин, В.Д. Белов, A.B. Курдюмов // Литейное производство. 1992. — № 3. - С. 10-11.

52. Сполуденная A.A. Промышленное внедрение непрерывного рафинирования инертными газами через пористую керамику / A.A. Сполуденная, В.В. Ухоботов, В.Б. Гогин и др. // Технология легких сплавов, 1972 № 6 - с. 29.

53. Соколовский Л.О. Обработка сплава АЛ 13 фторцирканатом калия с продувкой азотом / Л.О. Соколовский, А.Г. Капалин // Литейное производство. — 1955. № 2.

54. Альтман М.Б. Плавка и литье легких сплавов цветных металлов / М.Б. Альтман, A.A. Лебедев, М.В. Чухров // М.: Металлургия, 1969. -680 с.

55. Строганов Г.Б. Новое в рафинировании сплава АЛ9 / Г.Б. Строганов, А.П. Фомин, С.А. Шнейдер и др. // Производственно-технологический бюллетень. Дом техники. 1964. № 4.

56. Инкин C.B. Рафинирование алюминиевых сплавов высокоскоростной продувкой инертным газом / C.B. Инкин, В.Д. Белов, В.А. Палачев, H.A. Никифорова // Литейное производство. 1992. - № 2. - С. 13-15.

57. Гогин В.В. Технология легких сплавов. /В.В. Гогин, Ю.Е. Вронский, Г.А. Кунина, Т.П. Савельева // Технология легких сплавов, 1969. № 1. - С. 96— 97.

58. Воронов С.М. Справочник по свойствам и применению цветных металлов и сплавов / С.М. Воронов, П.И. Градусов // М.: АНТИ НТКП СССР, 1936-. -142 с.

59. Шаров М.В. Металлургические основы литья легких сплавов / М.В. Шаров, А.П. Гудченко // М.: Оборонгиз, 1957. С 306-330.

60. Муравьев В.И. Изготовление литых заготовок в авиастроении / В.И. Муравьев, В.И. Якимов, Хосен Ри и др.// Владивосток : Дальнаука, 2003. -616 с.

61. Стрельцов Ф.Н. О рафинировании жидкой меди от водорода / Ф.Н. Стрельцов // Металлы. 1983. - № 5. - С. 44-49.

62. Гершкович В.К. Особенности рафинирования меди от водорода при продувке инертным газом / В.К. Гершкович, Ф.Н. Стрельцов // Цветные металлы. 1980. - № 5 - С. 81.

63. Тейтель И.Л. Плены в штамповках из алюминиевых сплавов / И.Л. Тейтель // Металлургические основы литья легких сплавов М.: Оборонгиз, 1957.

64. Deisingen W. Grundlagen und Grenzen der Vacuum-schmeltztechnik / W. Deisingen //Berg und Kutten manannische Monatshefte. 1955 Bd 37 — N 8.

65. Рожковский М.Ф. Эффективное рафинирование сплава АЛ5 при литье в кокиль / М.Ф. Рожковский, ВН. Пушкарев, A.C. Стабровский // Литейное производство. 1978. -№ 1. - С. 36.

66. Шаров В.В. Рафинирование алюминиевых сплавов продувкой порошкообразными флюсами в струе инертного газа / В.В. Шаров, З.К. Анчеева, В.М. Чурсин //Литейное производство. -1979. № 12. -С. 10-11.

67. Кузьмичев Л.В. Рафинирование алюминиевых сплавов смесью газа и порошкового флюса /Л.В. Кузьмичев, P.P. Малиновский // Технология легких сплавов. 1973. - № 9. - С. 26-29.

68. Курдюмов A.B. Флюсовая обработка и фильтрование алюминиевых сплавов / A.B. Курдюмов, C.B. Инкин, B.C. Чулков и др. // М.: Металлургия, 1980. 196 с.

69. Кузьмичев Л.В. Рафинирование алюминиевых сплавов продувкой смесью газов с флюсом / Л.В. Кузьмичев, P.P. Малиновский // Цветные металлы. -1973.-№8.-С. 43-45.

70. Альтман М.Б. Рафинирование литейных алюминиевых сплавов хлористым бором / М.Б. Альтман и др. // Литейные алюминиевые сплавы. М.: Оборонгиз, 1961.

71. Спасский А.Г. Очистка металлов от неметаллических включений /

72. A.Г.Спасский, Н.С. Клягина // Литейное производство. -1959. — № 4. — С. 30-32.

73. Шаров М.В., Современные методы борьбы с газовой пористостью в отливках из алюминиево-кремниевых сплавов / М.В. Шаров, О.И. Никишаева // Исследование сплавов цветных металлов. М.: АН СССР, 1962. Вып. 3.

74. Томович С. Влияние дегазации алюминиевых сплавов газовой смесью азота и фреона на качество отливок. / С. Томович, М. Томович, 3. Ачимович, 3. Гулишия // Литейное производство. 1994. - № 7. - С. 12-13.

75. Курдюмов A.B. Влияние условий плавки и литья на ликвацию кремния в поршнях из заэвтектического силумина. / A.B. Курдюмов, В.Д. Белов,

76. B.В. Гусева, C.B. Инкин // Литейное производство. -1992 № 3. - С. 11-12.

77. Doke J.E. MINT an in line treatment system for removing impurities from aluminium alloy melts / J.E. Doke, B.R. Milligan // Aluminium technol - 86. -Proc. Int. Conf. London. - 1986.-N3.-P. 101-110.

78. Курдюмов A.B. Фильтрование и флюсовая обработка алюминиевых расплавов / A.B. Курдюмов, C.B. Инкин, B.C. Чулков // М.: Металлургия, 1980.- 196 с.

79. Андрушевич A.A. Применение пенокерамических фильтров при получении отливок из вторичных алюминиевых сплавов / A.A. Андрушевич, А.Н. Леонов, О.Л. Сморыго и др. // Литейное производство. — 1998. № 5. -С. 18-20.

80. Курдюмов A.B. О механизме очистки металлических расплавов от твердых дисперсных включений и плен зернистыми фильтрами / A.B. Курдюмов,

81. C.B. Инкин // В сб.: Прогрессивные методы изготовления литейных форм. Тр. II Всесоюзной межвузовской конференции. Челябинск, 1975. — С. 38

82. Кауфман A.C. О механизме осаждения включений, взвешенных в алюминиевых расплавах, на гранулах активного фильтра / A.C. Кауфман, В.В. Хлынов, Б.А. Иванов // Металлы. 1981. - № 3. - С 54-55.

83. Разработка предложений по улучшению герметичности корпусных отливок из алюминиевых сплавов (отчет) № 291-5503. НИАТ / Якимов В.И., Беляуш С.И. Комсомольск-на-Амуре, 1984. 45 с.

84. Крылов В.Н. Очистка алюминиевых расплавов от неметаллических включений при литье в кокиль. / В.Н. Крылов // Информационный листок. № 461-76. ЦНТИ. Новосибирск. 4 с.

85. Разработка и внедрение процесса изготовления отливок из сплава ВАЛ-5 изделия Т. 10. Отчет № 291-5747. НИАТ / Матысик В.А., Якимов В.И. Комсомольск-на-Амуре, 1978. 49 с.

86. Эскин Г.И. Ультразвуковая обработка расплавленного алюминия / Г.И. Эскин // 2-е изд., пер. и доп. М.: Металлургия, 1988. - 232 с.

87. Добаткин В.И. Ультразвуковая обработка расплава цветных металлов и сплавов / В.И. Добаткин, Г.И. Эскин // М.: Наука, 1986. С. 6.

88. Северденко В.П. Ультразвуковая обработка металлов /В.П. Северденко, К.В. Горев, Е.Г. Коновалов, В.И. и др. // Минск.: Наука и техника. 1966. — 160 с.

89. Панчук А.Г. Воздействие низкочастотной вибрации на кристаллизующийся металл / А.Г. Панчук, Ю.П. Поручиков, В.В. Ушенин, В.А. Денисов.-// Литейное производство. 1994. -№ 4. - С. 12—14.

90. Ганиев Р.Ф. Динамика частиц при воздействии вибрации / Р.Ф. Ганиев, Л.Е. Украинский // Киев: Наукова думка, 1975. 168 с.

91. Ефимов В.А. Влияние внешних воздействий на жидкий и кристаллизующийся металл / В.А. Ефимов // Сталь. 1988.-№4.-С. 21-27.

92. Чернов Д.К. Наука о металлах. Труды Д.К. Чернова. / Под ред. Гудцова Н.Т. // М.: Металлургиздат, 1960.

93. Ульянов В.А. Моделирование кристаллизации слитков в изложнице при внешних динамических воздействиях / В.А. Ульянов, В.Н. Гущин, М.А. Ларин, Е.В. Матвеева // Металлы. 1991. - № 2. - С. 51-54.

94. Ульянов В.А. О вибрационном и виброимпульсном воздействиях на формирование слитка / В.А. Ульянов, В.Н. Гущин, М.А. Ларин и др. // Металлы. 1991. - № 6. - С. 45^18

95. Сутырин Г.В. О влиянии вибраций низкой частоты на скорость зарождения центров кристаллизации / Г.В. Сутырин // Металлы. 1977. - № 4.- — С. 108-110.

96. Половинкин П.Н. Влияние вибрации во время затвердевания отливки на ее свойства / П.Н. Половинкин // Сб. МВТУ им. Баумана «Рациональные технологические процессы литья» М.: Машгиз, 1950.

97. Чернышев И.А. Вибрационный способ литья / И.А. Чернышев // Труды ВНИТОЛ. Технология литейной формы. — М.: Машгиз, 1954

98. Сутырин Г.В. Влияние вибрации низкой частоты на кристаллизацию сплавов / Г.В. Сутырин и др. // Литейное производство. — 1973. № 2.

99. Ефимов В.А. Специальные способы литья: Справочник. / В.А. Ефимов, Г.А. Анисович, В.Н. Бабич и др.; Под общ. ред. В.А. Ефимова // М.: Машиностроение, 1991. 436 с.

100. Эльдарханов A.C. Ультразвук в технологии машиностроения 91 / A.C. Эльдарханов, М.А. Баталов // Архангельск, 1991. — С. 117-120.

101. Эльдарханов A.C. Процессы разливки, модифицирования и кристаллизации стали и сплавов / A.C. Эльдарханов, М.А. Баталов // Волгоград: ИПЛ АН УССР, 1990. 4.1. - С. 23-26; 35-37.

102. Gembell J. Solidification technology in the faundry and cast house / J. Gembell //London, 1988. P.61-64.

103. Горшков A.A., Влияние встряхивания и вибрации при затвердевании на литейные и механические свойства алюминиевых сплавов / A.A. Горшков,

104. B.B. Вагин // «Вопросы теории и практики литейного производства». Сб. трудов Уральского политехнического института, вып. 60. М.: Машгиз, 1956.

105. Иванов A.A. Влияние вибрации на кинетику растворения кремния и титана в алюминии / A.A. Иванов, Г.Г. Крушенко, И.А. Калугин // Расплавы. -1994.-№5.-С. 32-34.

106. Berger M.J. Rostoker W. Foundry, Julv, 1953. Pp. 100-105, 260-265.

107. Richards R.S., Rostoker W. Transaction ASM, Vol. 48, 1955. Pp. 884-903.

108. Щукин В.Ф. Исследование усилий вытягивания слитка из кристаллизатора / В.Ф. Щукин, B.C. Рутес, Д.П. Евтеев, В.И. Лебедев, К.К. Коркин // Сталь. 1971.-№ 7.-С. 606.

109. Лебедев В.И. Влияние параметров возвратно-поступательного движения кристаллизатора на затвердевание непрерывного слитка / В.И. Лебедёв, Д.П. Евтеев, В.П. Дружинин и др. // В сб.: Непрерывная разливка стали. — М.: Металлургия. 1973. — № 1.-С. 146.

110. Уманец В.И. Формирование непрерывного слитка при возвратно-поступательном движении кристаллизатора / Е.И. Ермолаева, В.И. Лебедев, С.А. Крулевицкий, Т.Н. Неделина // В сб.: Непрерывная разливка стали. М.: Металлургия. - 1974. - № 2. - С. 99.

111. Brandstätter W. Oberflächenausbildung beim diskontinuierlichen Strang-guss von CuCd-l-Drahtbarren und ihr Einfluss beim Warmwalzen / W. Brandstätter, G. Rudolph //Z. Metallkunde. 1969. B. 60. -N 7. - S. 565.

112. Скворцов A.A. О применении водоохлаждаемых виброхолодильников при непрерывной разливке стали / A.A. Скворцов, Л.А. Соколов, В.А. Ульянов // Изв. АН СССР. Металлы. 1980. - № 1. - С. 61.

113. Скворцов A.A. Исследование применения виброхолодильников при формировании непрерывных слитков / A.A. Скворцов, В.А. Ульянов // Литье с применением инокуляторов. Киев: ИПЛ АН УССР, 1981- С. 155.

114. Скворцов A.A. Исследование действия водоохлаждаемых виброхолодильников при непрерывной разливке / A.A. Скворцов,

115. В.А. Ульянов, JLA. Соколов, В.М. Паршин // Изв. АН СССР. Металлы. -1987. -№ 1.-С. 35-38.

116. Скворцов A.A. Влияние внешних воздействий на процесс формирования слитков и заготовок / A.A. Скворцов, А.Д. Акименко, В.А. Ульянов // М.: Металлургия, 1991. С. 92-93.

117. Резник Б.И. Вибрация кристаллизаторов при непрерывном литье кадмиевой бронзы / Б.И. Резник, A.B. Новиков, А.И. Скрыльников // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. - № 1. - С. 59-63.

118. Кукса A.B. Процессы разливки, модифицирования и кристаллизации стали и сплавов / A.B. Кукса, И.В. Волков // Волгоград: ИПЛ АН УССР. 4.1. 1990.-С. 18-21.

119. Погодин-Алексеев Г.И. Ультразвук и низкочастотная вибрация в производстве сплавов / Г.И. Погодин-Алексеев // М.: НТО Машпром, 1961.

120. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике / Л. Бергман // М.: Иностр. лит. 1957. 727 с.

121. Hervey E.W. On Cavity formation in Water / E.W. Hervey, W.D. Mcelroy, A.N. Whitely // Journ. Appl. Physic, 1947. № 18. - P. 162-172

122. Мощные ультразвуковые поля / Под ред. Л.Д. Розенберга // М. : Наука, 1968.-266 с.

123. Физические основы ультразвуковой технологии / Под ред. Л.Д. Розенберга. М. : Наука, 1970.-687 с.

124. Ультразвуковая технология / Под ред. Б.А. Аграната // М. : Металлургия, 1974.-504 с.

125. Эскин Г. И. Ультразвуковая обработка расплавленного алюминия / Г.И. Эскин // М.: Металлургия, 1965. 223 с.

126. Eisenreich H. Entgasung von Aluminium Legirungen / H. Eisenreich // Die Technik, 1960. -№ 5. S. 6.

127. Esmarch W. u. a. Wissenschaftliche Veröfentlichungen des Simens-Werke, 1940, Bd 78, Werkstoff sondere lieft 8.

128. Эскин Г.И. Ультразвуковая обработка расплава в процессе фасонного и непрерывного (заготовительного) литья легких сплавов / Г.И. Эскин // М.: Машиностроение, 1975. 57 с.

129. Эскин Г.И, Анализ эффективности процесса ультразвуковой дегазации расплава при непрерывном литье слитков алюминиевых сплавов / Г.И. Эскин, П.Н. Швецов // Металловедение и литье легких сплавов. М.: Металлургия, 1977.-С. 17.

130. Bonderek Z. Rafinaeja ultradzwiekami odlewniczego stopu aluminium АК9/ Z. Bonderek ef al // Przeglad odlewnictwa. 1981. - № 7. - S. 229-232.

131. Абрамов O.B. Кристаллизация металлов в ультразвуковом поле / O.B. Абрамов // М.: Металлургия, 1972. 256 с.

132. Эскин Г.И. Ультразвуковая дегазация расплавленного металла / Г.И. Эскин //М.: Машиностроение, 1968.

133. Теумин И.И. Ультразвуковые колебательные системы / И.И. Теумин // М.: Машгиз, 1959. 150 с.

134. Абрамов О.В. Ультразвуковая обработка бинарных алюминиевых сплавов / О.В. Абрамов, JI.K. Васин, С.М. Потапов и др. // В кн.: Ультразвуковые методы воздействия на технологические процессы. М.: Металлургия, 1981.-С. 63-67.

135. Полоцкий И.Г. Применение ультразвуковых колебаний для исследования свойств, контроля качества и обработки металлов и сплавов / И.Г. Полоцкий // Киев, Изд-во АН УССР, 1960.

136. Эскин Г.И. Влияние ультразвуковой обработки расплава на свойства слитков и листов из цинка / Г.И. Эскин, И.И. Гурьев, Ю.Ф. Солуянов и др.// Цветные металлы. 1981. - № 1. - С. 68-71.

137. Seeman H. u. a. Archiv fiir Eisenhuttenwessen, 1967. Bd 38. - №4. - S. 257265.

138. Абрамов O.B. Влияние ультразвука на структуру и свойства чистых металлов / О.В. Абрамов, Я.Б. Гуревич // Физика и химия обработки материалов. — 1972. — № 5.

139. Эскин Г.И. Ультразвуковая обработка расплава в процессах фасонного и непрерывного (заготовительного) литья легких сплавов / Г.И. Эскин // М.: Машиностроение, 1975. — С. 57.

140. Эскин Г.И. Ультразвук шагнул в металлургию / Г.И. Эскин // М.: Металлургия, 1975. 160 с.

141. Добаткин В.И. Особенности ультразвукового воздействия на процесс кристаллизации при непрерывном литье / В.И. Добаткин, Г.И. Эскин, С.И. Боровикова // Физика и химия обработки материалов. — 1973. — № 6. — С. 37-41.

142. Добаткин В.И. Недендритная структура в слитках легких сплавов / В.И. Добаткин, Г.И. Эскин // Цветные металлы. 1991. - № 12. -С. 64-67,

143. Eskin G.I. Influence of cavitation treatment of melts on the processes of nucleation and growth of crystals during solidification of ingots and castings from light alloys / G.I. Eskin // Ultrasonics Sonochemistry. 1994. - V. 1. — № l.-P. 59-63.

144. Добаткин В.И. О недендритном фронте кристаллизации / В.И. Добаткин, Г.И. Эскин // Металлы. 1995. -№ 4. - С. 36-41.

145. Флеминге М. Процессы затвердевания / М. Флеминге / Пер. с англ. М.: Мир, 1977.-424 с.

146. Абрамов O.B. Ультразвуковая обработка материалов / О.В. Абрамов, И .Г. Хорбенк о, Ш. Швегла // М. : Машиностроение, 1984. 280 с.

147. Баландин Г.Ф. Формирование кристаллического строения отливок / Г.Ф. Баландин // М.: Машиностроение, 1973. 286 с.

148. Альтман М.Б. Комплексный метод модифицирования силуминов / М.Б. Альтман, Г.И. Эскин, И.С. Гоцев и др. // Легирование и обработка легких сплавов. М.: Машиностроение, 1975.

149. Гурьев И.И. Влияние ультразвуковой обработки в процессе кристаллизации на свариваемость сплава МА2-1 / И.И. Гурьев, Г.И. Эскин, А.Е. Ансютина // В кн.: Технология легких сплавов. ВИЛС, 1975. 12. -С. 25-29.

150. Чухров М.В. В сб. докладов «Применение ультразвука в производстве и термической обработке сплавов» / М.В. Чухров, С.И. Боровикова // М.: НТО Машпром, 1961. Вып. 3 - С. 3.

151. Погодин-Алексеев Г.И. В сб. «Применение ультразвука в производстве и термической обработке сплавов». Труды 2-го научно-технического совещания /Г.И. Погодин-Алексеев, В.М. Гаврилов // М.: НТО Машпром, 1961.-Вып. 2.-С. 3-9.

152. Верте Л.А. Магнитная гидродинамика в металлургии / Л.А. Верте // М.: Металлургия, 1975. — 288 с.

153. Верте Л. А. Электромагнитная разливка и обработка жидкого металла / Л.А. Верте // М.: Металлургия, 1967. 206 с.

154. Повх И.Л. Магнитная гидродинамика в металлургии /И.Л. Повх, А.Б. Капуста, Б.В. Чекин // М.: Металлургия, 1974. 240 с.

155. Мархасев Б.И. О переносе оксидных частиц в расплавленном металле под действием электростатического поля / Б.И. Мархасев // Металлы. 1990. — №5.-С. 38-39.

156. Явойский В.И. Удаление водорода из металлов в электрическом поле / В.И. Явойский, Г.И. Баталии // Сталь. 1954. - № 5. - С. 487.

157. Востряков A.A. Удаление примесей металлов в электрическом поле в условиях вакуума / A.A. Востряков, A.B. Кайбичев, Э.А. Пастухов,

158. B.Н. Кудряшов // Расплавы. 1995. - № 3. - С. 19-22.

159. Кайбичев A.B., Лепинских Б.М. Рафинирование жидких металлов • и сплавов в электрическом поле / A.B. Кайбичев, Б.М. Лепинских // М.: Наука, 1983.- 117 с.

160. Микельсон А.Э. Электротермическое возбуждение и изменение колебаний в металлах / А.Э. Микельсон, З.Д. Черный // Рига: Знание, 1979. 151 с.

161. Ладьянов В.И. О влиянии магнитного поля на вязкость и структуру металлических расплавов / В.И. Ладьянов, И.А. Новохатский, И.ЯКожухарь, А.И. Погорелов, И.И. Усатюк // Металлы. 1984. - № 4. —1. C.42-44.

162. Коротков В.Г. Дегазация алюминиевых сплавов постоянным током / В.Г. Коротков // Современные достижения литейного производства. М.: Машгиз, 1960.

163. Ловцов Д.П. Влияние вибрации расплава и обработки его постоянным током на количество отливок / Д.П. Ловцов // Технология фасонного литья из сплавов цветных металлов — М.: Машгиз, 1960.

164. Спасский А.К., Ловцов Д.П. Об условиях выделения растворимых газов / А.К. Спасский, Д.П. Ловцов // Тр. Минцветмет им. М.И. Калинина. М.: Металлургиздат, 1956. - Вып. 30.

165. Исследование и отработка технологического процесса электрорафинирования алюминиевых сплавов (отчет) № 291-1787. НИАТ / Харунжин A.A., Якимов В.И., Матысик ВА. Комсомольск-на-Амуре, 1977. -70 с.

166. Таран Ю.Н. О механизме дегазации алюминиевых расплавов электрическим током / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, И.Л. Бельков, С.С. Петров // Металлы. 1987. - № 6. - С. 39-44.

167. Харунжин A.A. Электровакуумное рафинирование алюминиевых сплавов / A.A. Харунжин, В.И. Якимов, В.А. Матысик // Литейное производство.' -1978.-№ 11.-С. 13.

168. Харунжин A.A. Электровакуумное рафинирование алюминиевых сплавов /

169. A.A. Харунжин, В.И. Якимов, В.А. Матысик // Литейное производство. -1977.-№ 7.-С. 36.

170. Якимов В.И. Повышение герметичности отливок из алюминиевых сплавов / В.И. Якимов, В.И. Шпорт, В.И. Муравьев и др. // Литейное производство. 1999. — № 12. - С. 6-7.

171. Якимов В.И. Совершенствование методов рафинирования расплава для повышения герметичности корпусных отливок из алюминиевых сплавов /

172. B.И. Якимов, В.И. Муравьев, A.B. Якимов, С.З. Лончаков // III Всероссийская науч.-практ. конф. «Современные технологии в машиностроении». — Пенза, 2000. С. 56-57.

173. Якимов В.И. Повышение герметичности кокильных отливок / В.И. Якимов, В.А. Матысик // Вопросы теории и технологии литейных процессов. — Комсомольск-на-Амуре: Хабар, политехи, ин-т, 1985. С. 66.

174. Харунжин A.A. Разработка технологического процесса электрорафинирования магниевых сплавов. / A.A. Харунжин, В.И. Якимов,

175. A.B. Пирютко // Отчет № 291-5535. Комсомольск-на-Амуре: НИАТ, 1976. -72 с.

176. В.И. Якимов. Влияние постоянного тока на качество магниевых сплавов /

177. B.И. Якимов, В.И. Шпорт, В.И. Муравьев и др. // Литейное производство. 1999.-№ 12.-С. 10-12.

178. Харунжин A.A. Разработка РТМ по рафинированию алюминиевых и магниевых сплавов с применением постоянного тока / A.A. Харунжин, Ю.П. Ефимычев, В.И. Якимов // Отчет № 291-1515. Комсомольск-на-Амуре: НИАТ, 1980. - 16 с.

179. Поздеев В.А. Электроразрядные генераторы упругих колебаний / В.А. Поздеев, П.И. Царенко, Б.И. Бутаков, П.П. Малюшевский // Киев: Наук, думка, 1985. 176 с.

180. Ершов Г.С. Влияние электрогидроимпульсной обработки (ЭГИО) на свойства металлических расплавов / Г.С. Ершов, В.И. Кличановский, Б.И. Бутаков, Г.В. Гаврилюк // Металлы. 1993. - № 3. - С. 17-20.

181. Крупин A.B. Обработка металлов взрывом / A.B. Крупин // М.: Металлургия, 1991. 494 с.

182. Райнхард Дж.С. Взрывная обработка металлов / Дж.С. Райнхард, Дж. Пирсон // М. : Мир, 1966. 391 с.

183. Гулый Г.А. Научные основы разрядноимпульсных технологий / Г.А. Гулый // Киев: Наукова думка, 1990. 208 с.

184. Крымский В.В. Теория несинусоидальных электромагнитных волн / В.В. Крымский, В.А. Бухарин, В.И. Заляпин // Челябинск: ЧГТУ, 1996. 128с.

185. Патент РФ № 1757088, МКИ Н03К5/01. Формирователь наносекундных импульсов / Белкин B.C., Шульженко Г.И. Заявл. 11.03.90 г.

186. Белкин B.C. Наносекундные электромагнитные импульсы и их применение / B.C. Белкин, В.А. Бухарин, В.К. Дубровин и др. / Под ред. В.В. Крымского // Челябинск.: Татьяна Лурье, 2001. 120 с.

187. Белкин B.C. Формирователи мощных наносекундных пикосекундных импульсов на полупроводниковой элементной базе / B.C. Белкин, Г.И. Шульженко // Препринт.-ИЯФ Новосибирск, 1991.- 35с.

188. Патент РФ № 2030097, МКИ H03K3/33, КЗ/45. Формирователь наносекундных импульсов/ Белкин B.C., Шульженко Г.И. Заявл. 17.01.92г.

189. Знаменский Л.Г. Электроимпульсные нанотехнологии в литейных процессах / Л.Г. Знаменский, В.В. Крымский, Б.А. Кулаков // Челябинск: Изд-во ЦНТИ, 2003. 130 с.

190. Ивахненко И.С. Измерение плотности жидких сталей по поглощению проникающих излучений // Сб. трудов ЦНИИТМАШ. М.: Изд-во ЦНИИТМАШ, 1966. - Вып. 1. - С. 79-84.

191. Явойский В.И. Измерение плотности жидких металлов с помощью гамма-излучений / В.И. Явойский, A.A. Ежов, В.Ф. Кравченко и др.// Изв. АН СССР. Металлы. 1974. - № 4.

192. Магунов Е.С. Теплофизические измерения в монотонном режиме / Е.С. Магу нов // Л.: Энергия, 1973.

193. Новицкий Л. А. Теплофизические свойства металлов при низких температурах / Л.А. Новицкий, И.Т. Кожевников // М.: Машиностроение, 1975.

194. Жук Н.П. Курс теории коррозии и дефекты металлов/ Н.П. Жук. // М.: металлургия, 1976.— 472с.

195. Розенфельд И.Л. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов / И.Л. Розенфельд, К.А. Жигелева // М.: Металлургия, 1966. 347с.

196. Романов В.В. Методы исследования коррозии / В.В. Романов // М.: Металлургия, 1965. — 280с.

197. Чекмарева Л.И. исследование процессов коррозии металлов / Л.И. Чекмарева//Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 1983. 178с.

198. Уэланд У. Термические методы анализа / У. Уэланд // М.: Мир, 1978. -526с.

199. Никитин В.И. Расчет жаростойкости материалов / В.И. Никитин // М.: Металлургия, 1976.

200. Кубышевский О. Окисление металлов и сплавов / О. Кубышевский, С.Б. Гогнин // М.: Металлургия, 1976.

201. ГОСТ 23.208-79. Метод испытания материалов на износостойкость-о нежестко закрепленные абразивные частицы // М.: Изд-во стандартов. 1980.-6 с.

202. Белых В.В. Физико-механические свойства железоуглеродистых сплавов. Методы контроля и прогнозирования качества отливок /В.В. Белых, Хосен Ри, Б.Н. Марьин // Владивосток: Дальнаука. 2003. - 306 с.

203. Ри Э.Х. Облучение при плавке жидкой меди и бронзы наносекундными электромагнитными импульсами / Э.Х. Ри, C.B. Дорофеев, Хосен Ри, и др. // М.: Металлургия машиностроения. №4. - 2006. - С. 13-17.

204. Международный симпозиум (Третьи Самсоновские чтения): Материалы симпозиума. Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2006. - С. 279-280.

205. Патент № 2287605 «Способ обработки расплава меди ее сплавов наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) для повышения их теплопроводности» / Э.Х. Ри, Хосен Ри, В.В. Белых. 21 марта 2005г.

206. Ри Э.Х. Электронно-микроскопическое исследование и микрорентгеноспектральный анализ бронзы, облученной в жидком состоянии наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) / Э.Х. Ри, С.В. Дорофеев, Хосен Ри // Литейщик России. 2007. № 7. -С. 33-36.

207. Ри Э.Х. Элементно-фазовый анализ оловянной бронзы, облученной наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) / Э.Х. Ри,

208. Хосен Ри, C.B. Дорофеев, В.Г. Комков // Труды восьмого съезда литейщиков России. Том I. Черные и цветные сплавы. Ростов-на-Дону, 2007. - С. 229-232.

209. Ри Э.Х. Свойства алюминия и силумина после облучения наносекундными электромагнитными импульсами / Э.Х. Ри, C.B. Дорофеев, Хосен Ри, и др. // М.: Металлургия машиностроения. №4. - 2006. - С. 18-20.

210. Пичкунов М.В. Теория литейных процессов / М.В. Пичкунов // Курс лекций. М. : МИСиС, 1991, - 75с.

211. Калачев Б.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов / Б.А. Калачев, В.А. Ливанов, В.И, Елагин // М.: Металлургия. — 1972.-480 с.

212. Сон П.Д. Структура жидких металлов и сплавов и возможности ее регулирования для повышения качества отливок / П.Д. Сон, П.С. Попель, В.Е. Сидоров // Литейщик России. 2002. - № 2. - С. 14-16.

213. Brodova I.G. Liquid Metal Processing: Application to Aluminium Allou Production /I.G. Brodova, P.S. Popel, G.I. Eskin // Taylor Francis. London-New York.-2001.-269 p.

214. Dahiborg U., Calvop-Dahiborg M., Popel P., Sidorov. Europen Physical Journal. 2000. - V. 14.-639 p.

215. Ладьянов В.И. Структурные микронеоднородности расплавов / В.И. Ладьянов, В.И. Архаров, И.А. Новохатский и др. // Физика металлов и металловедение. 1972. - Т. 34. - Вып. 5. - С. 1060-1065.

216. Ри Э.Х. Электронно-микроскопическое исследование -и микрорентгеноспектральный анализ бронзы, облученной в жидком состоянии наносекундными электромагнитными импульсами (НЭМИ) / Э.Х. Ри, C.B. Дорофеев, Хосен Ри // Литейщик России. 2007. - №7. -С. 33-36.

217. Широков Ю.М. Ядерная физика / Ю.М. Широков, Н.П. Юдин. // М.: Машиностроение, 1981.-431 с.

218. Карлсон Т. Фотоэлектронная и Оже-спектроскопия / Т. Карлсон // Л.: Машиностроение, 1981. -436 с.

219. Орир Дж. Физика / Дж. Орир // М.: Мир, 1981. 622 с.

220. Кисунько В.З. Термоскоростное модифицирование алюминиевых расплавов / В.З. Кисунько, И.А. Новохатский, А.И. Погорелов и др. // Изв. АН СССР. Металлы.-1981.-№ 1.-С. 125-130.

221. Крушенко Г.Г. Плотность и механические свойства силуминов, термически обработанных в жидком состоянии / Г.Г. Крушенко, З.А. Василенко // Расплавы. 1988. Т. 2, вып. 6. С. 67-69.

222. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей // Л.: Наука, 1975. 592 с.