автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Разработка ресурсосберегающей комплексной технологии получения отливок из алюминиевых сплавов

На правах рукописи

Войтков Алексей Петрович

РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Специальность 05 16 04 - Литейное производство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□ОЗОТ15Т9

Новокузнецк - 2007

003071579

Работа выполнена на кафедре литейного производства ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Деев В Б

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Дегтярь В А

кандидат технических наук Мамаев К В

Ведущая организация Рубцовский индустриальный институт (филиал) Алтайского государственного технического университета им И И Ползу-нова (ГОУ ВПО) (г Барнаул)

Защита состоится 23 мая 2007 г в 10 часов в аудитории ЗП на заседании диссертационного совета К 212 252 01 при ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» по адресу 654007, г Новокузнецк, Кемеровской области, ул Кирова 42, ГОУ ВПО «СибГИУ» Факс (3843) 46-57-92 e-mail dnvk@mail ru

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «СибГИУ»

Автореферат разослан 20 апреля 2007 г

диссертационного совета

к т н, доцент

Ученый секретарь

Куценко А И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Использование во многих металлургических и литейных цехах при производстве слитков и отливок из алюминиевых сплавов повышенного количества низкосортной шихты — отходов, лома, возврата разной природы способствует насыщению расплавов неметаллическими включениями, газами и микронеоднородностями различных размеров и составов, приводит к увеличению содержания в сплавах нежелательных примесей, грубокристаллическому строению структуры, пористости и другим негативным явлениям

Наследственность шихты или расплава можно изменять разработанными в последние годы многочисленными способами (ультразвуком, термической обработкой, обработкой давлением, центрифугированием и т д) Однако эти методы в большинстве своем достаточно трудоемки и требуют существенных материальных вложений в основные производственные фонды Кроме того, дополнительное расходование энергетических и трудовых ресурсов будет повышать себестоимость получаемых сплавов и отливок

Однако производство конкурентоспособной литейной продукции требует непрерывного повышения ее качества Поэтому совершенствуются существующие способы обработки расплавов - рафинирование, модифицирование, микролегирование, применение внешних воздействий, термовременной обработки и т д Данные приемы воздействия на расплав позволяют регулировать наследственность шихтовых материалов, нивелировать действие нежелательных примесей и получать сплавы с необходимой структурой, химическим составом и регламентированным содержанием газовых и неметаллических включений

Представляет интерес разработка новых технологий обработки расплавов из низкосортных шихтовых материалов Данные технологии должны быть прежде всего ресурсосберегающими и обеспечивать гарантированный уровень необходимых свойств сплавов в отливках. В связи с этим актуальным является разработка комплексных технологий получения литейных алюминиевых сплавов и отливок из них, включающих несколько классических способов воздействия на расплав по оптимальной технологической программе

Цель работы. Разработка и освоение ресурсосберегающей комплексной технологии получения отливок из алюминиевых сплавов на основе низкосортных шихтовых материалов - отходов, лома, возврата производства

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи 1 Разработать и исследовать технологический процесс получения литейных алюминиевых сплавов из низкосортной шихты с термовременной обработкой (ТВО) расплава

2 Исследовать механические и технологические свойства алюминиевых сплавов после комплексного воздействия высокотемпературного перегрева и различных способов обработки расплава (рафинирования, модифицирования, внешних воздействий)

3 Реализовать результаты исследований в производственных условиях при получении отливок заданного качества из алюминиевых сплавов

Научная новизна.

1 Технологически обоснованно использование присадки кокильного возврата в виде охладителя и затравки для последующей кристаллизации при использовании термовременной обработки расплава в процессе получения литейных алюминиевых сплавов Установлены аналитические зависимости и на их основе рассчитаны оптимальные параметры термовременной обработки и присадки кокильного возврата в расплав

2 Экспериментально доказано и обоснованно положительное влияние комплексной технологии обработки расплава высокотемпературным перегревом, рафинированием, модифицированием, внешними воздействиями на механические и технологические свойства алюминиевых сплавов из низкосортной шихты

3 Впервые исследовано комплексное влияние термовременной обработки и модифицирования расплава силикобарием на свойства сплава АК7ч Установлено, что термовременная обработка усиливает модифицирующее влияние силикобария Выявлено оптимальное количество силико-бария при модифицировании сплава АК7ч на основе низкосортной шихты

Практическая ценность работы.

Разработан технологический процесс получения литейных алюминиевых сплавов из низкосортной шихты, включающий термовременную обработку и присадку кокильного возврата в расплав

Показано, что термовременная обработка расплава является перспективной ресурсосберегающей технологией, позволяющей широко использовать низкосортные шихтовые материалы - лом, отходы, возврат разной природы Применяя данную технологию в сочетании с другими способами обработки расплава (рафинированием, модифицированием, внешними воздействиями), возможно регулировать наследственные признаки шихты и получать литейные сплавы с требуемыми свойствами

Разработана и в промышленных условиях опробована комплексная технология получения отливок с заданным уровнем свойств из алюминиевых сплавов с минимальным использованием первичных шихтовых материалов

На защиту выносятся:

1 Разработанный технологический процесс получения литейных алюминиевых сплавов с регламентированными параметрами термовременной обработки и присадкой кокильного возврата в расплав

2 Результаты исследований механических и технологических свойств алюминиевых сплавов из низкосортной шихты после комплексного воздействия высокотемпературного перегрева и различных способов обработки расплава

3 Результаты реализации технологии комплексной обработки расплава при получении отливок из алюминиевых сплавов на основе низкосортной шихты

Достоверность полученных результатов.

Достоверность экспериментальных данных достигалась путем широкого использования современных методов и методик исследования металлических сплавов, применения аппарата математической статистики для обработки результатов экспериментов и их сравнительном анализе с известными литературными данными

Личный вклад автора

Автору принадлежит научная постановка задач исследования, проведение опытных плавок и испытаний на изучение комплекса технологических и механических свойств алюминиевых сплавов, обработка и анализ полученных результатов, формулирование выводов

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств» (Барнаул, 2005, 2006 г), Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия технологии, реинжиниринг, управление, автоматизация» (Новокузнецк, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия ноьые технологии, управление, инновации и качество» (Новокузнецк, 2005, 2006 г), Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь проблемы, поиски, решения» (Новокузнецк, 2005, 2006 г)

Публикации. Содержание диссертации отражено в 17 публикациях, в том числе в 4 статьях, в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы и приложения Изложена на 126 страницах, содержит 10 таблиц, 28 рисунков Список литературы составляет 109 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертационной работы приведен обзор литературных данных современной практики использования термовременной обработки, рафинирования, модифицирования, микролегирования и других способов обработки расплавов при получении литейных алюминиевых

сплавов Рассмотрены способы обработки расплавов на основе низкосортной шихты, приводящие к повышению качества литейных сплавов и отливок из них Отмечена положительная роль кокильных шихтовых переплавов заданного химического состава при плавке Показано влияние высокотемпературных выдержек расплава на свойства сплавов Рассмотрены примеры применения термовременной обработки, способствующие повышению свойств литейных алюминиевых сплавов Отмечено, что недостаточное внимание уделяется комплексной технологии обработки расплавов с целью получения литейных алюминиевых сплавов заданного качества, что сдерживает применение низкосортных материалов в более в широком масштабе

Во второй главе приведена методика проведения исследований Объектами исследований были промышленные сплавы АК7ч, АК5М2, АК5М7 (ГОСТ 1583-93) Плавки проводили в печах сопротивления, а также печах ИСТ-0,06, ИСТ-0,16 Для приготовления сплавов использовали возврат, лом, отходы вышеуказанных сплавов, а также чушковые силумины (ГОСТ 1583-93) Температура заливки для всех сплавов составляла 720 740 °С Контроль температуры во время плавки осуществляли в печи хромель-алюмелевыми термопарами, подключенными к прибору «Сенсорика Ш9329А» Расплавы, технология обработки которых включала программу ТВО, охлаждали после требуемого перегрева и выдержки до температуры модифицирования, рафинирования или разливки добавками в расплав кокильного возврата

Рафинирование расплавов флюсом «МХЗ» (50 % №С1, 35 % КС1, 15 №251р6), препаратом «Дегазер» (90 % С2С16, 10 % №С1), хлористыми марганцем и цинком проводили при температуре 740 750 °С с помощью «колокольчика» Для продувки аргоном использовали кварцевую трубку, время обработки составляло 5 б мин при давлении 0,3 МГТа Для вибрации использовали специальный вибростол Параметры вибрации формы в вертикальной плоскости при заливке и кристаллизации составляли амплитуда - 1 1,2 мм, частота - 50 Гц При комплексной обработке расплава термовременную обработку (температура нагрева расплава составляла 980 1000 °С, изотермическая выдержка - 12 15 мин) проводили непосредственно перед рафинированием и другими обработками

При модифицировании расплава барием последний вводили при температуре 750 760 °С в виде лигатуры «силикобарий», содержащей 35 % Ва (по массе) Вводимый силикобарий варьировали от 0,05 до 0,2 % При комплексной обработке расплава силикобарий вводили после ТВО (нагрев расплава до температуры 1000 °С, выдержка - 12 15 мин)

Термический анализ проводили на кокильных цилиндрических образцах диаметром 60 мм Пористость сплавов оценивали по шкале ВИАМ (ГОСТ 1583-93) Количество неметаллических включений (содержание А1203) определяли согласно ГОСТ 11739 1 - 90 Жидкотекучесть / опреде-

ляли по кокильной прутковой пробе с диам прутка 6 мм Контроль химического состава осуществляли спектральным методом Механические свойства сплавов определяли на стандартных образцах согласно ГОСТ 1583-93 Микроструктуру сплавов изучали на микроскопе МИМ-7М при 100-200-кратном увеличении Обработку экспериментальных данных и оптимизацию технологических параметров осуществляли при помощи пакета программ Statistika 6 О

В третьей главе представлены основные положения разработанной технологии получения литейных алюминиевых сплавов с регламентированными параметрами термовременной обработки и присадки кокильного возврата в расплав Известно, что в случае повышенного количества низкосортной шихты в плавке при получении литейных алюминиевых сплавов целесообразно применять термовременную обработку, позволяющую снизить уровень микронеоднородности расплава Однако в случае применения технологии ТВО возникает проблема фиксации эффекта ТВО, так как после высокотемпературного перегрева и выдержки быстро охладить расплав от температуры ТВО до температуры рафинирования и разливки весьма затруднительно Вынужденное выстаивание с целью охлаждения может достигать существенного временного интервала, за который расплав, во-первых, насыщается водородом и неметаллическими включениями, и во-вторых, значительно теряет эффект ТВО - начинается конгломерация кластеров и дисперсных частиц, приводящая к аналогичному до ТВО уровню микронеоднородности расплава

Поэтому при разработке технологии исходили прежде всего из упрощения технологического процесса и оптимизации его параметров Соответственно учитывалось, что применять мелкозернистый возврат можно не только в качестве модификатора затравочного действия, но и как охладитель расплава с целью фиксации эффекта ТВО В результате на примере сплава АК7ч была опробована следующая технология ведения плавки с преобладанием вторичного сырья в шихте расплавление низкосортных шихтовых материалов (состоящих из крупнозернистого лома и отходов состава АК7ч), проведение ТВО, охлаждение расплава первой частью кокильного возврата (состав АК7ч) до температуры модифицирования, модифицирование второй частью кокильного возврата, рафинирование и разливка Схема технологии представлена на рисунке 1

Здесь возникают задачи определения не только оптимальных параметров ТВО (температуры перегрева и изотермической выдержки), но и определение необходимого количества присадки кокильного возврата в расплав с целью охлаждения и дальнейшего модифицирования, а также температур ввода этих присадок Решение данной проблемы должно быть целостным, комплексным и охватывать все аспекты технологии, в том числе учитывать и различное количество используемых первичных и низкосортных материалов при плавке

^

К

расплавление

шихтовых малшриалов перегрев

7ВО ' охлаждение ( модифоци-1 рафинировение расплава I расплава 1 роввчив ' расплава I добавкой т, расплава , ! | добзвход т-]

удаление шлака разливка

Время

Т) - температура нагрева расплава при ТВО и ввода первой порции возврата кокильного литья , Тг - температура ввода второй порции возврата кокильного литья, Т3 - температура расплава после ввода второй порции возврата кокильного литья, Т| - время выдержки расплава при ТВО, тг - время выдержки расплава после ввода первой порции возврата кокильного литья, тг = (0,3 0,4) х Т], тз - время выдержки расплава после ввода второй порции возврата кокильного литья, тз = (0,5 0,6) х п, 14 - время рафинирующей обработки и выдержка расплава после рафинирования (зависит от конкретной обработки), гщ - количество первой порции возврата кокильного литья, тз - количество второй порции возврата кокильного литья

Рисунок 1 - Схема технологии получения литейных алюминиевых сплавов на основе низкосортных шихтовых материалов (температурно-временные режимы и основные технологические операции)

Первый этап отработки предложенной технологии на сплаве АК7ч был направлен на оптимизацию параметров ТВО - температуры перегрева и выдержки расплава в зависимости от количества низкосортных материалов в основной шихте Варьировали температуру Т\ нагрева расплавов (900 1150 °С с шагом 50 °С), время выдержки Т] (5. 25 мин с шагом 5 мин), состав шихты (от 10 до 50 % - первичный силумин (М{), от 50 до 90 % - низкосортная шихта (М2)) Нахождение оптимальных параметров осуществлялось по критерию максимальной прочности (временного сопротивления разрыву) получаемых сплавов Было получено статистически значимое регрессионное уравнение следующего вида (критерий Фишера 60,77, коэффициент множественной корреляции Я - 0,847)

ов = 4,3029 Ы (т,)+ 1,5921 Тх -0,00075 ^-0,2267 661,1 (1)

Рассчитанные оптимальные параметры процесса по модели (1) были проверены экспериментально В результате было установлено, что оптимальные режимы ТВО, обеспечивающие максимальную прочность сплавов, составляют - температура перегрева Т\ = 950 1100 °С в зависимости от состава шихты, время выдержки при этих температуре тх = 10 15 мин Данные режимы использовались на втором этапе отработки технологии

На втором этапе было определено оптимальное соотношение компонентов шихты и параметры ввода кокильного возврата в расплав В качестве шихты также применялся первичный силумин АК7ч, низкосортная шихта (лом и отходы песчано-глинистого литья состава АК7ч), возврат кокильного литья состава АК7ч Во всех вариантах ориентировались на оптимальный уровень предварительно определенных температур перегрева - расплавы перегревали до 1030 1050 °С, варьировали содержание компонентов шихты — первичного силумина, низкосортных материалов, мелкозернистой шихты М3 (кокильного возврата), соотношение масс вводимых порций мелкозернистой шихты (массы первой гп\ и второй тг порций составляли 70 и 30, 60 и 40, 80 и 20, 50 и 50 % соответственно), а также температура ввода второй порции Т2 (800, 835, 870 и 900 °С) Первую порцию во всех вариантах вводили при температуре перегрева Т1 после изотермической выдержки Т] Рафинирование перед разливкой осуществляли гексахлорэтаном в количестве 0,6 0,8 % от массы расплава, который вводили с помощью «колокольчика» в два приема Температура разливки во всех вариантах составляла 730 ..740 °С Время выдержки расплава после загрузки первой (т2) и второй (т3) порции возврата кокильного литья для интенсификации процесса и выравнивания химического состава по высоте ванны плавильного агрегата составляло 0,3 0,4 и 0,5 0,6 соответственно от времени выдержки при ТВО расплава Т1 (см рисунок 1)

Ниже представлены регрессионные уравнения, характеризующие механические свойства сплава АК7ч в зависимости от соотношения компонентов шихты, температуры ввода второй (модифицирующей) порции кокильного возврата и соотношения масс первой и второй порций возврата кокильного литья

М,+М3 . /я,

ств= 65,71 (—Г,-)+8,4282 Т2 -0,00495 Т2 +0,3161 (— >-3392,94, (2)

ч ТП-у

М.+Мъ m . тх

5 = 5,797 (—^-)+0,3518 Т2 -0,00021 Тг +0,033 (—)-147,209, (3)

Полученные регрессионные уравнения справедливы дня следующих доверительных интервалов М\ — 0,2 1,0, М2 - 4,2 5,0, Мъ -

т\

0,4 . 1,0, Т2 = 800 .900 °С, ( —) = 1 4

Для уравнения (2) F = 61,06, Д = 0,917, для уравнения (3) F = 24,61, ^ = 0,721

На основании оптимизации по моделям (2) и (3) установлено, что механические свойства зависят как от соотношения компонентов шихты (первичного силумина, низкосортных материалов и кокильного возврата соответственно), так и массы вводимых порций возврата кокильного литья и температур, при которых вводят эти порции Максимальный эффект в плане повышения механических свойств во всех вариантах показало введение первой порции кокильного возврата т\ при температуре перегрева в количестве 60 70 % от общей массы кокильного возврата, причем вторая порция кокильного возврата /«г вводилась при температурах 835. 870 °С В таблице 1 приведены механические свойства сплава АК7ч в зависимости от соотношения компонентов шихты и технологических параметров их ввода в расплав

Таблица 1 - Механические свойства сплава АК7ч в зависимости от соотношения компонентов шихты

Вариант Соотношения масс компонентов шихты (М, М2 М3)* Механические свойства a J 5, (МПа/%)

эксперимент расчет

1 0,7 4,6 0,5 191 213 2,6 4,2 211 3,9

2 1,0 4,5 0,4 196 215 2,7 4,1 215 4,0

3 0,2 5,0.0,7 187 214 2,6 3,9 203 3,3

4 0,7 4,2 1,0 198 236 3,5 5,2 221 4,6

5 0,3 4,6 1,0 199 235 3,1 4,9 218 4.0

6 0,6 4,6 0,7 201 230 33 5,0 218 4,0

Таким образом, ресурсосберегающая технология получения сплавов из низкосортных материалов состоит в следующем в качестве шихты используется первичный силумин, низкосортная шихта (лом, отходы), возврат кокильного литья при соотношении масс компонентов (0,3-0,7) (4,2-4,6) (0,7-1,0) соответственно и плавка осуществляется по следующей технологии расплавление части шихты, содержащей первичный силумин и низкосортные материалы, перегрев расплава до 1030 1050 °С, охлаждение расплава за счет введения 60 70 % массы возврата кокильного литья, последующая загрузка при температуре 835 870 °С остатка возврата кокильного литья, обеспечивающего модифицирующий эффект, рафинирование и разливка

Повышение механических свойств достигается за счет улучшения структуры сплава путем использования шихты предлагаемого состава Несмотря на то, что все полученные сплавы соответствовали по химическому составу сплаву АК7ч, следует учитывать, что используемые компоненты шихты различны по своей структуре Наиболее мелкозернистой структурой обладает возврат кокильного литья, что позволяет использовать его как модификатор в условиях высокой гомогенности расплава Упрощение технологического процесса достигается за счет получения сплава в одном плавильном агрегате по сравнению с существующими аналогичными технологиями смешения материалов с различной наследственностью и исключения дорогостоящих модификаторов

Данная технология также была успешно опробована при получении вторичных сплавов АК5М2 и АК5М7 Сравнение с существующей технологией приготовления сплавов в печи ИСТ-0,06 (без высокотемпературных перегревов и добавок кокильного возврата в расплав), заключающейся в использовании в шихте около 60 70 % первичных материалов, остальное - лом и возврат, показало определенные преимущества разработанной технологии (таблица 2)

Таблица 2 - Механические свойства сплавов в зависимости от используемой технологии приготовления

Технология плавки Механические свойства сплавов

АК7ч АК5М2 АК5М7

ов, МПа 5, % ав, МПа 5, % ов, МПа б, %

Существующая 180 203 2,0 3,0 152 175 ¿0,5 146 165 <0,5

Разработанная 220 236 3,8 5,2 192 215 0,6 1,1 180 207 0,6 1,1

Прирост свойств, % 10 21 30 80 10 26 20 100 9 25 20 100

В четвертой главе представлены результаты исследований свойств сплава АК7ч, полученного на основе низкосортной шихты (80 85 % крупнозернистого лома и отходов состава АК7ч), после различных способов обработки расплава, включая комплексные, с обязательной предварительной ТВО расплава

Анализ приведенных результатов (таблица 3) различных вариантов рафинирующей обработки алюминиевого сплава АК7ч показал, что использование ТВО позволило получить больший прирост свойств, чем аналогичный способ обработки без использования ТВО Поэтому ТВО расплава необходимо включать в технологию плавки сплавов, особенно при повышенном количестве низкосортных материалов в шихте

Таблица 3 - Свойства сплава АК7ч в зависимости от способа обработки расплава

№ Вариант обработки Свойства сплава

мм Порис -тость, балл «в, МПа 5, %

1 Исходный сплав на основе низкосортной шихты 98 4-5 198 зд

2 Гексахлорэтан (0,8 %) 131 2-3 221 5,0

3 ТВО, С2С16 (0,6 %), вибрация 115 2-3 219 4,8

4 Аргон 120 2-3 223 5,8

5 ТВО и аргон 125 2 228 6,1

б ТВО, аргон, вибрация 121 2 236 6,2

7 ТВО и «Дегазер» (0,5 %) 129 2-3 219 5,3

8 ТВО и «Дегазер» (0,8 %) 123 2-3 227 5,2

9 «Дегазер» (0,5 %) 113 3 211 4,3

10 «Дегазер» (0,8 %) 120 3 215 4,6

11 ТВО и МпС12 (0,2 %) 124 2-3 218 5,1

12 ТВО и МпС12 (0,1 %) 108 2-3 215 4,9

13 МпС12 (0,2 %) 110 3 213 4,2

14 ТВО и гпС12 (0,2 %) 130 2-3 222 4,9

15 твоигпС12(о,1 %) 115 2-3 216 4,8

16 гпсь (0,2 %) 115 2-3 216 4,0

17 ТВО и флюс «МХЗ» (0,8 %) 115 2-3 222 5,8

18 Флюс «МХЗ» (0,8 %) 106 3-4 210 4,2

19 Первичные материалы 116 3-4 216 4,1

Таким образом, ТВО расплава является перспективной ресурсосберегающей технологией, позволяющей широко использовать лом и отходы производства Применяя данную технологию в сочетании с рафинированием и внешними воздействиями (аргон, вибрация) на расплавы, возможно регулировать наследственные признаки шихты и получать сплавы с минимальным содержанием газовых и неметаллических включений, требуемыми механическими и другими свойствами

Следует отметить, что оптимальные параметры рафинирования и комплексной обработки расплавов при изменении технологии плавки нуждаются в уточнении, так как различные плавильные печи и различный состав шихтовых материалов в условиях того или иного производства могут оказывать определенное нивелирующее действие на способ обработки расплава и, соответственно, качество сплавов

Также была исследована технология получения сплава АК7ч на основе низкосортных материалов, включающая модифицирование силикоба-рием Исследовали как отдельное влияние силикобария, так и комплексное с ТВО воздействие на механические свойства сплава Результаты показали (рисунок 2), что оптимальное количество добавок силикобария, обеспечивающее увеличение и временного сопротивления разрыву, и относительного удлинения, составляет 0,05 0,1 % Предварительная ТВО расплава усиливает модифицирующее влияние силикобария Повышение механических свойств сплава объясняется более мелкозернистым строением структуры, что было подтверждено металлографическими исследованиями

Исследование наследственного влияния ТВО и добавок силикобария на механические свойства сплава АК7ч после переплава и плавки по обычной технологии показало, что уровень свойств сохраняется после двух переплавов (рисунок 2)

Следует отметить, что при комплексной обработке необходимо четко определять порог эффективного модифицирования за счет оптимального содержания модифицирующих добавок, а также температуры перегрева и выдержки расплава

В пятой главе представлены результаты промышленной апробации разработанных технологий В условиях ФГУП ОМО им П И Баранова (г Омск) была испытана технология получения кокильных отливок «корпус» из сплава АК7ч, заключающаяся в следующем в печи ИСТ-0,16 расплавляли первичный силумин АК7ч (10 ..15 %) и низкосортные отходы сплава АК7ч (70 80 %), расплав перегревали до температуры 1030 .1050 °С, проводили изотермическую выдержку в течение 10 12 мин, затем расплав охлаждали путем добавки в печь кокильного возврата сплава АК7ч (10 15 %), причем загружали его порционно, первую порцию в количестве 60 70 % от общей массы при температуре перегрева, вторую порцию (30 40 %) при температуре 835 870 °С Далее, при температуре 740. .750 °С осуществляли рафинирование расплава флюсом «МХЗ»

12 3 4 5 6 7 Вариант обработки расгичвл

а

1 ; з л 5 е 7

£зридмт обработки ргсплааз

б

■ — Исходное состояние В - 1 переплав □ -2 переплав

Варианты обработки расплава: 1 -безмодифицирования и перегрева; 2-0,05 %еиликобарня; 3-0,1 %силико-барня; 4 - 0, ] 5 % силикобария; 5 - ТВО + 0,05 % силикобария; 6-ТЮ + 0,1 % силикобария, 7 - ТВО + 0, ] 5 % силикобария

Рисунок 2 - Механические свойства образцов из сплава АК7ч после различных вариантов обработки расплава и переплавов: а - временное сопротивление разрыву; б-относительное удлинение

в количестве 0,6 0,8 % от массы расплава, после окончания процесса удаляли шлак и производили заливку в формы

Всего было проведено 15 опытных плавок Качество анализируемых отливок (30 шт ), изготовленных по данной технологии, отличалось от обычной технологии приготовления сплава АК7ч, включающей использование в шихте 55 70 % первичных материалов, обработку расплава флюсом на основе криолита Механические свойства образцов, как отдельно отлитых, так и вырезанных из «тела» отливки повысились (в среднем) временное сопротивление разрыву - на 10 20 %, относительное удлинение-на 60 120 % Жидкотекучесть сплава увеличилась на 7 18%

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Разработан технологический процесс получения литейных алюминиевых сплавов из низкосортной шихты, включающий термовременную обработку и присадку кокильного возврата Получены регрессионные уравнения, связывающие основные технологические параметры процесса

2 Определены оптимальные технологические параметры термовременной обработки и присадки кокильного возврата, а также оптимальное соотношение в шихте масс первичных материалов, низкосортной шихты и возврата кокильного литья Технология обеспечивает получение мелкозернистой структуры и повышенные механические свойства сплавов

3 Применение термовременной обработки в сочетании с другими способами обработки расплавов (рафинированием, модифицированием, внешними воздействиями) позволяет регулировать наследственные признаки низкосортной шихты и получать литейные сплавы с требуемыми механическими, литейными и специальными свойствами При этом содержание в шихте низкосортных материалов может составлять до 80 85 %

4 Исследовано комплексное влияние термовременной обработки и модифицирования расплава силикобарием на свойства сплава АК7ч Установлено, что механические свойства повышаются (временное сопротивление разрыву - на 7 22 %, относительное удлинение - на 80 125 %) Термовременная обработка усиливает модифицирующее влияние силико-бария при его количестве в расплаве 0,05 0,1 % (или 0,017 0,03 % в пересчете на барий)

5 В промышленных условиях опробована и рекомендована к использованию комплексная технология получения отливок с заданным уровнем свойств из алюминиевого сплава АК7ч, включающая ТВО и рафинирование расплава флюсом «МХЗ» Данная технология предусматривает минимальное использование первичных шихтовых материалов, в шихте допускается использовать до 80 85 % низкосортных отходов производства Механические свойства сплава повысились (в среднем) вре-

менное сопротивление разрыву - на 10 20 %, относительное удлинение -на 60. 120 % Жидкотекучесть сплава увеличилась на 7 18 %

РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1 Рафинирование расплавов Al—Si для повышения качества литья / И Ф. Селянин, В.Б Деев, С В Морин, Р М Хамитов, А П Войтков // Металлургия технологии, реинжиниринг, управление, автоматизация Труды Всероссийской научно-практической конференции, 19—21 октября 2004 г

- Новокузнецк ГОУ ВПО «СибГИУ», 2004 С 44-47

2 Деев В Б Особенности внешних воздействий на металлические расплавы для повышения качества литья / В Б Деев, А П Войтков, С В Морин, Р М Хамитов // Вестник горно-металлургической секции РАЕН сборник научных трудов Вып 14 - Новокузнецк ГОУ ВПО «СибГИУ», 2005 С 141-145

3 Селянин И Ф Рафинирование алюминиевых сплавов для повышения их герметичности в литом состоянии / И Ф Селянин, В Б Деев, А П Войтков // Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств материалы докладов VII-й Международной научно-практической конференции - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2005 С 34

4 Деев В Б Комплексная рафинирующая обработка алюминиевых сплавов / В Б Деев, И Ф Селянин, А П Войтков, В В Левашов // Металлургия новые технологии, управление, инновации, качество Труды Всероссийской научно-практической конференции, 18-20 октября 2005 г -Новокузнецк ГОУ ВПО «СибГИУ», 2005 С 51-53

5 Селянин И Ф Получение литейных алюминиевых сплавов заданного качества / И Ф Селянин, В Б Деев, А П Войтков, В В Левашов // Металлургия новые технологии, управление, инновации, качество Труды Всероссийской научно-практической конференции, 18-20 октября 2005 г

- Новокузнецк ГОУ ВПО «СибГИУ», 2005 С 53-55

6 Деев В Б К использованию низкосортной шихты при плавке литейных алюминиевых сплавов / В Б Деев, И Ф Селянин, А П Войтков, В В Левашов // Металлургия новые технологии, управление, инновации, качество Труды Всероссийской научно-практической конференции, 18-20 октября 2005 г - Новокузнецк ГОУ ВПО «СибГИУ», 2005 С 47-50

7 Селянин И Ф Комплексное влияние термовременной обработки и флюсования на свойства сплавов АК7ч / И Ф Селянин, В Б Деев, А П Войтков, Н В Башмакова // Литейное производство 2005 № 11 С 6,7

8 Селянин И Ф Рафинирование расплавов при использовании низкосортной шихты / И Ф Селянин, В Б Деев, А П Войтков, Н В Башмакова //ЛитейщикРоссии 2006 №2 С 18-20

9 Деев В Б Технологии обработки алюминиевых сплавов в процессе их приготовления / В Б Деев, И Ф Селянин, А П Войтков // Литейное производство 2006 №9 С 13-15

10 Деев В Б Модифицирование алюминиевых сплавов из низкосортных шихтовых материалов / В Б Деев, А П Войтков, И Ф Селянин // Ползу новский альманах 2006 № 3 С 131-132

11 Деев В Б Комплексная технология эффективной обработки алюминиевых сплавов / В Б Деев, А П Войтков, И Ф Селянин // Ползуновский альманах 2006 №3 С 116-117

12 Войтков АП Оптимизация температурных режимов плавки алюминиевых сплавов / А П Войтков, В Б Деев // Наука и молодежь проблемы, поиски, решения Труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 11-12 мая 2006 г, Вып 10 , Часть II -Новокузнецк ГОУ ВПО «СибГИУ», 2006 С 109

13 Войтков А П Рафинирование алюминиевых сплавов от неметаллических включений / А П Войтков, В Б Деев // Наука и молодежь проблемы, поиски, решения Труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 11-12 мая 2006 г, Вып 10 , Часть II -Новокузнецк ГОУ ВПО «СибГИУ», 2006 С 104-107

14 Деев В Б Эффективное флюсование расплавов литейных алюминиевых сплавов / В Б Деев, А П Войтков, И Ф Селянин, А В Прохоренко // Металлургия новые технологии, управление, инновации и качество Труды Всероссийской научно-практической конференции, 3-6 октября 2006 г - Новокузнецк ГОУ ВПО «СибГИУ», 2006 С 88, 89

15 Деев В Б Технология получения литейных алюминиевых сплавов из низкосортной шихты / В Б Деев, А П Войтков, И Ф Селянин, А В Прохоренко // Металлургия новые технологии, управление, инновации и качество Труды Всероссийской научно-практической конференции, 3-6 октября 2006 г - Новокузнецк ГОУ ВПО «СибГИУ», 2006 С 90, 91

16 Деев В Б Модифицирование барием алюминиевых сплавов / В Б Деев, А П Войтков, И Ф Селянин, О Г Приходько // Литейное производство 2006 № 12 С 17, 18

17 Деев В Б Влияние высокотемпературного перегрева и хлористых добавок на свойства алюминиевых сплавов / В Б Деев, А П Войтков, И Ф Селянин, О Г Приходько // Металлургия машиностроения 2006 № 6 С 27,28

Изд лиц № 01439 от 05 04.2000 г Подписано в печать 19.04 2007 г Формат бумаги 60x80 1/16 Бумага писчая Печать офсетная Уел печ л 1,16 Уч - изд л 1,30 Тираж 100 экз Заказ 63

ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» 654007, г Новокузнецк, ул Кирова, 42 Издательский центр ГОУ ВПО «СибГИУ»

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Газовые и неметаллические включения в алюминиевых сплавах. Способы рафинирования и эффективной обработки алюминиевых сплавов в жидком состоянии.

1.2 Основы явлений наследственности в алюминиевых сплавах.

1.3 Влияние кокильных переплавов на свойства литых алюминиевых сплавов.

1.4 Высокотемпературная обработка и ее влияние на свойства алюминиевых сплавов.

1.5 Модифицирование и микролегирование алюминиевых сплавов.

1.6 Выводы по главе 1 и задачи работы.

Глава 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Шихтовые материалы и плавка.

2.2 Рафинирование расплавов.

2.3 Модифицирование расплавов барием.

2.4 Исследование процесса кристаллизации

2.5 Исследование литейных свойств.

2.6 Исследование герметичности и коррозионной стойкости сплавов.

2.7 Исследование механических свойств.

2.8 Металлографические исследования.

2.9 Обработка экспериментальных данных.

Глава 3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ИЗ НИЗКОСОРТНЫХ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ С РЕГЛАМЕНТИРОВАННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ТЕРМОВРЕМЕННОЙ ОБРАБОТКИ И ПРИСАДКОЙ КОКИЛЬНОГО ВОЗВРАТА В РАСПЛАВ

3.1 Анализ и схема оптимальной технологической программы

3.2 Температурно-временные режимы плавки и определение необходимого количества присадки кокильного возврата в расплав.

3.3 Выводы по главе 3.

Глава 4 КОМПЛЕКСНОЕ РАФИНИРОВАНИЕ И

МОДИФИЦИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С ТЕРМОВРЕМЕННОЙ

ОБРАБОТКОЙ РАСПЛАВА.

4.1 Комплексное рафинирование алюминиевого сплава АК7ч

4.2 Комплексная технология получения сплава АК7ч на основе низкосортных материалов, включающая ТВО и модифицирование силикобарием.

4.3 Выводы по главе 4.

Глава 5 ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ КОМПЛЕКСНОЙ

ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ИЗ НИЗКОСОРТНОЙ ШИХТЫ.

5.1 Выводы по главе 5.

Актуальность работы. Использование во многих металлургических и литейных цехах при производстве слитков и отливок из алюминиевых сплавов повышенного количества низкосортных шихтовых материалов - отходов, лома, возврата способствует насыщению расплавов неметаллическими включениями, газами и микронеоднородностями различных размеров и составов, приводит к увеличению содержания в сплавах нежелательных примесей, грубокристаллическому строению структуры, пористости и другим негативным явлениям.

Наследственность шихты или расплава можно изменять разработанными в последние годы многочисленными способами (ультразвуком, термической обработкой, обработкой давлением, центрифугированием и т.д.). Однако эти методы в большинстве своем достаточно трудоемки и требуют существенных материальных вложений в основные фонды литейных цехов. Кроме того, дополнительное расходование энергетических и трудовых ресурсов будет повышать себестоимость получаемых сплавов и отливок.

Однако производство конкурентоспособной литейной продукции требует непрерывного повышения ее качества. Поэтому совершенствуются существующие способы обработки расплавов - рафинирование, модифицирование, микролегирование, различные внешние воздействия, термовременная обработка и т.д. Данные приемы воздействия на расплав позволяют регулировать наследственность шихтовых материалов, нивелировать действие нежелательных примесей и получать сплавы с необходимой структурой, химическим составом и регламентированным содержанием газов и неметаллических включений.

Определенную перспективу представляет разработка новых технологий обработки расплавов из низкосортных шихтовых материалов.

Данные технологии должны быть прежде всего ресурсосберегающими и обеспечивать гарантированный уровень необходимых свойств сплавов в отливках. В связи с этим актуальным является разработка комплексных технологий получения литейных алюминиевых сплавов и отливок из них, включающих несколько классических способов воздействия на расплав по оптимальной технологической программе.

Цель работы. Разработка и освоение ресурсосберегающей комплексной технологии получения литейных алюминиевых сплавов на основе низкосортных шихтовых материалов - отходов, лома, возврата производства.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработать и исследовать технологический процесс получения литейных алюминиевых сплавов из низкосортной шихты с термовременной обработкой расплава.

2. Исследовать механические и технологические свойства алюминиевых сплавов после комплексного воздействия высокотемпературного перегрева и различных способов обработки расплава (рафинирования, модифицирования, внешних воздействий).

3. Реализовать результаты исследований в производственных условиях при получении отливок заданного качества из алюминиевых сплавов.

Научная новизна.

1. Технологически обоснованно использование присадки кокильного возврата в виде охладителя и затравки для последующей кристаллизации при использовании термовременной обработки расплава в процессе получения литейных алюминиевых сплавов. Установлены аналитические зависимости и на их основе рассчитаны оптимальные параметры термовременной обработки и присадки кокильного возврата в расплав.

2. Экспериментально доказано и обоснованно положительное влияние комплексной технологии обработки расплава высокотемпературным перегревом, рафинированием, модифицированием, внешними воздействиями на механические и технологические свойства алюминиевых сплавов из низкосортной шихты.

3. Впервые исследовано комплексное влияние термовременной обработки и модифицирования расплава силикобарием на свойства сплава АК7ч. Показано, что термовременная обработка усиливает модифицирующий влияние силикобария. Выявлено оптимальное количество силикобария при модифицировании сплава АК7ч на основе низкосортной шихты.

Практическая ценность работы.

Разработан технологический процесс получения литейных алюминиевых сплавов из низкосортной шихты, включающий термовременную обработку и присадку кокильного возврата в расплав.

Показано, что термовременная обработка расплава является перспективной ресурсосберегающей технологией, позволяющей широко использовать низкосортные шихтовые материалы - лом, отходы, возврат разной природы. Применяя данную технологию в сочетании с другими способами обработки расплава (рафинированием, модифицированием, внешними воздействиями), возможно регулировать наследственные признаки шихты и получать литейные сплавы с требуемыми свойствами.

Разработана и в промышленных условиях опробована комплексная технология получения отливок с заданным уровнем свойств из алюминиевых сплавов с минимальным использованием первичных шихтовых материалов.

На защиту выносятся:

1. Разработанный технологический процесс получения литейных алюминиевых сплавов с регламентированными параметрами термовременной обработки и присадкой кокильного возврата в расплав.

2. Результаты исследований литейных, механических и специальных свойств алюминиевых сплавов из низкосортной шихты после комплексного воздействия высокотемпературного перегрева и различных способов обработки расплава.

3. Результаты реализации технологии комплексной обработки расплава при получении отливок из алюминиевых сплавов на основе низкосортной шихты.

Достоверность полученных результатов.

Достоверность экспериментальных данных достигалась путем широкого использования современных методов и методик исследования металлических сплавов, применения аппарата математической статистики для обработки результатов экспериментов и их сравнительном анализе с некоторыми известными литературными данными.

Личный вклад автора.

Автору принадлежит научная постановка задач исследования, проведение опытных плавок и испытаний на изучение комплекса механических и технологических свойств алюминиевых сплавов, обработка и анализ полученных результатов, формулирование выводов.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств» (Барнаул, 2005, 2006 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия: новые технологии, управление, инновации и качество» (Новокузнецк, 2004, 2005, 2006 г.); Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» (Новокузнецк, 2005, 2006 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 17 публикациях, в том числе в 4 статьях, в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, библиографического списка и приложения. Изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 10 таблиц, 28 рисунка. Список литературы составляет 109 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработан технологический процесс получения литейных алюминиевых сплавов из низкосортной шихты, включающий термовременную обработку и присадку кокильного возврата. Получены регрессионные уравнения, связывающие основные технологические параметры процесса.

2. Определены оптимальные технологические параметры термовременной обработки и присадки кокильного возврата, а также оптимальное соотношение в шихте масс первичных материалов, низкосортной шихты и возврата кокильного литья. Технология обеспечивает получение мелкозернистой структуры и повышенные механические свойства сплавов.

3. Применение термовременной обработки в сочетании с другими способами обработки расплавов (рафинированием, модифицированием, внешними воздействиями) позволяет регулировать наследственные признаки низкосортной шихты и получать литейные сплавы с требуемыми механическими, литейными и специальными свойствами. При этом содержание в шихте низкосортных материалов может составлять до 80.85 %.

4. Исследовано комплексное влияние термовременной обработки и модифицирования расплава силикобарием на свойства сплава АК7ч. Установлено, что механические свойства повышаются (временное сопротивление разрыву - на 7.22 %, относительное удлинение - на 80. 125 %). Термовременная обработка усиливает модифицирующее влияние силикобария при его количестве в расплаве 0,05.0,1 % (или 0,017.0,03 % в пересчете на барий).

5. В промышленных условиях опробована и рекомендована к использованию комплексная технология получения отливок с заданным уровнем свойств из алюминиевого сплава АК7ч, включающая ТВО и рафинирование расплава флюсом «МХЗ». Данная технология предусматривает минимальное использование первичных шихтовых материалов, в шихте допускается использовать до 80.85 % низкосортных отходов производства. Механические свойства сплава повысились (в среднем): временное сопротивление разрыву - на 10.20 %, относительное удлинение - на 60. 120 %. Жидкотекучесть сплава увеличилась на 7. .18%.

1. Гуляев Б.Б. Теория литейных процессов. Л.: Машиностроение, 1976.-216 с.

2. Гудченко А.П. Склонность алюминиевых сплавов к образованию газоусадочной пористости // Литейные свойства сплавов: Труды первого совещания. Киев: Технша, 1968. - 4.2. - С. 74-81.

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

4. Ершов Г.С. Высокопрочные алюминиевые сплавы на основе вторичного сырья. М.: Металлургия, 1979. - 192 с.

5. Альтман М.Б., Стромская Н.П. Повышение свойств стандартных литейных алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1984. - 128 с.

6. Флюсовая обработка и фильтрование алюминиевых расплавов / A.B. Курдюмов, C.B. Инкин, B.C. Чулков, Н.И. Графас. М.: Металлургия, 1980.- 196 с.

7. Макаров Г.С. Закономерности рафинирования расплава при непрерывном литье слитков алюминиевых сплавов // Цветные металлы. 1991. № 12. С. 15-18.

8. Андреев А.Д., Макаров Г.С. О некоторых характерных чертах развития технологии рафинирования цветных сплавов // Цветные металлы, 1973. № 7. С. 64-66.

9. Рафинирование алюминиевых сплавов в вакууме / М.Б. Альтман, Е.Б. Глотов, Т.Н. Смирнова, P.M. Рябинина. М.: Металлургия, 1970.- 158 с.

10. Строганов Г.Б. Усовершенствование технологии рафинирования силуминов // Литейное производство. 1970. № 2. С. 39.

11. И. Деев В.Б. Получение герметичных алюминиевых сплавов из вторичных материалов. М.: Флинта: Наука, 2006. - 218 с.

12. Никитин В.И. Наследственность в литых сплавах. Самара: СамГТУ, 1995.-249 с.

13. Чернега Д.Ф., Бялик О.М. Водород в литейных алюминиевых сплавах. Киев: Техшка, 1972. - 148 с.

14. Макаров Г.С. Рафинирование алюминиевых сплавов газами. -Д.: Машиностроение, 1976. 216 с.

15. Котлярский Ф.М., Велик В.И. Качество отливки после термовременной обработки алюминиево-кремниевых расплавов // Литейное производство. 1985. № 6. С. 17-20.

16. Андреев А.Д., Гогин В.Б., Макаров Г.С. Высокопроизводительная плавка алюминиевых сплавов. -М.: Металлургия, 1980. 136 с.

17. Dötsch Е. Aluminium (BRD), 1980. Bd 56. № 10. S. 666-668.

18. Тягунов Г.В., Колотухин Э.В., Авдюхин С.П. Связь свойств расплава со структурой и свойствами твердого металла // Литейное производство. 1988. № 9. С. 8, 9.

19. Получение отливок с гарантированным уровнем качества / В.З. Колотухин, В.Н. Ларионов, Е.А. Кулешова, Б.В. Николаев // Литейное производство. 1988. № 9. С. 11,12.

20. Деев В.Б., Феоктистов A.B., Швидков Н.И. Технология получения алюминиево-кремниевых сплавов из низкосортной шихты с термовременной обработкой расплава // Заготовительные производства в машиностроении. 2003. № 8. С. 4, 5.

21. Блейкмор Дж. Физика твердого состояния. М.: Металлургия, 1972.-488 с.

22. Эрден-Груз Т. Основы строения материи. М.: Мир, 1976.478 с.

23. Ершов Г.С., Позняк Л.А. Микронеоднородность металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1985. - 215 с.

24. Губенко А.Я. Влияние исходного структурного состояния расплава на свойства сплавов // Литейное производство. 1991. № 4. С. 19, 20.

25. Баум Б.А., Клименков Е.Г., Тягунов Г.В. Взаимовлияние жидкого и твердого состояний сплавов // Изв. АН СССР. Металлы. 1986. № З.С. 19-24.

26. Никитин В.И. О влиянии качества шихтовых металлов на свойства легких сплавов // Цветные металлы. 1982. № 1. С. 73-75.

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

28. Ершов Г.С., Черняков В.А. Строение и свойства жидких и твердых металлов. М.: Металлургия, 1978. - 260 с.

29. 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.

30. Корреляция свойств сплава АК5М2 в жидком и твердом состояниях / Э.Е. Лукашенко, В.З. Кисунько, И.С. Виткалов, Л.Д. Кулешова// Литейное производство. 1989. № 11. С. 5.

31. Милицын К.Н. К вопросу об основах представления о жидком состоянии металлов и сплавов // Технология металлов: сб. науч. тр. М.: Московский Институт радиотехники, электроники и автоматики, 1973. Вып. 41. С. 191-208.

32. Никитин В.И. Управление наследственностью структуры шихты и расплавов важнейший резерв повышения качества отливок // Литейное производство. 1988. № 9. С. 5,6.

33. Никитин В.И., Лукьянов Г.С. Использование структурной наследственности для изготовления алюминиевых сплавов ответственного назначения // Литейное производство. 1995. № 10. С. 14, 15.

34. Никитин В.И., Парамонов A.M., Лукьянов Г.С. Специально обработанная шихта для алюминиевых отливок // Литейное производство. 1995. №4-5. С. 24.

35. Никитин В.И. Основные закономерности структурной наследственности в системе «шихта-расплав-отливка» // Литейное производство. 1991. №4. С. 4,5.

36. Влияние структурной наследственности на свойства силуминов / В.И. Никитин, A.M. Парамонов, Г.С. Лукьянов и др. // Прогрессивные технологические процессы в литейном производстве: Тез. докл. науч.- тех. конф. Омск. 1982. С. 96-101.

37. Явления структурной наследственности с точки зрения коллоидной модели микронеоднородного строения металлических расплавов / П.С. Попель, O.A. Чикова, И.Г. Бродова, В.В. Макеев // Цветные металлы. 1992. № 9. С. 54-56.

38. Модифицирование алюминиевых сплавов с учетом явления структурной наследственности / В.И. Никитин, П.С. Попель, A.M. Парамонов, B.C. Исмагилов // Цветные металлы. 1992. № 9. С. 63-66.

39. Связь свойств металла в жидком и твердом состояниях / П.В. Гельд, Б.А. Баум, Г.В. Тягунов и др. // Свойства расплавленных металлов: Труды XVI совещания по теории литейных процессов. М.: Наука, 1974. С. 7-10.

40. Жидкая сталь / Б.А. Баум, Г.А. Хасин, Г.В. Тягунов и др.; под общ. ред. Б.А. Баума. М.: Металлургия, 1984. - 208 с.

41. Новохатский И.А. Особенности проявления различных типов структурных превращений в металлических расплавах / И.А. Новохатский, В.З. Кисунько, В.И. Ладьянов // Изв. вуз. Черная металлургия.1985. №9. С. 1-9.

42. Повышение качества сплавов системы AI Си / Г.С. Лукьянов, В.И. Никитин, А.Д. Гарин, Л.К. Рыбинский // Литейное производство.1986. №11. С. 30.

43. Добаткин В.И., Елагин В.И. Гранулируемые алюминиевые сплавы. -М.: Металлургия, 1981. 176 с.

44. Никитин В.И., Парамонов A.M., Павлов A.B. Кристаллизационный способ подготовки шихты для приготовления алюминиевых сплавов // Наследственность в литых сплавах: Тез. докл. V Науч. техн. конф. Самара.: СамГТУ, 1993. С. 37-39.

45. Особенности технологии получения и применения КД-шихты / В.И. Никитин, A.M. Парамонов, Г.С. Лукьянов и др. // Наследственность в литых сплавах: Тез. докл. III Межотрасл. науч. техн. сем. -Куйбышев.: КПтИ, 1987. С. 32-35.

46. Никитин В.И., Крушенко Г.Г. Влияние происхождения шихты на структуру и свойства алюминиевых сплавов // Свойства расплавленных металлов: Труды XVI совещания по теории литейных процессов. -М.: Наука, 1974. С. 53-56.

47. Никитин В.И. О наследственности структуры алюминиевых расплавов // Строение металлических и шлаковых расплавов: Тез. науч. сообщ. IV Всесоюзн. конф. Свердловск: УНЦ АН СССР. - 1980.4.2. С. 397-399.

48. Модифицирование силуминов с учетом наследственного влияния структуры шихты / В.И. Никитин, Е.М. Закаречкин, В.Г. Волков и др. // Литейное производство. 1981. № 8. С. 14, 15.

49. Измельчение структуры алюминиевых сплавов за счет обработки шихты / В.И. Никитин, A.M. Парамонов, A.B. Павлов, В.В. Переведенцев // Литейное производство. 1984. № 5. С. 13-15.

50. Влияние наследственности структуры шихты на механические свойства сплава ВАЛ8 / Т.П. Прудовский, В.Д. Голяков, H.A. Симонова и др. // Литейное производство. 1986. № 11. С. 7, 8.

51. Влияние качества шихты и термической обработки расплавов на свойства силуминов / Г.Г. Крушенко, В.И. Никитин, В.И. Шпаков, С.И. Торшилова // Свойства сплавов в отливках: Труды XVII совещания по теории литейных процессов. М.: Наука, 1975. С. 137-140.

52. О влиянии термовременной обработки расплавов на линейное расширение силуминов / В.Б. Деев, A.B. Феоктистов, И.Ф. Селянин и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. 2003. № 2. С. 57-59.

53. Баум Б.А. Металлические жидкости проблемы и гипотезы. -М.: Наука, 1979.-112 с.

54. Попель П.С. Метастабильное микрорасслоение жидких сплавов и его влияние на структуру отливки // Литейное производство. 1992. № 7. С. 3-6.

55. Крушенко Г.Г. Повышение свойств алюминиево-кремниевых сплавов путем их обработки в жидком состоянии // Свойства расплавленных металлов: Труды XVI совещания по теории литейных процессов. -М.: Наука, 1974. С. 78-82.

56. Влияние температурной обработки расплава на характеристики механических свойств / Б.А. Баум, Г.В. Тягунов, Г.А. Хасин, М.Н. Куш-нир // Свойства сплавов в отливках: Труды XVII совещания по теории литейных процессов. -М.: Наука, 1975. С. 166-169.

57. Оптимизация температурного режима выплавки алюминиевого сплава / И.Г. Бродова, O.A. Чикова, П.С. Попель и др. // Литейное производство. 1996. № 6. С. 6-8.

58. Шуварикова Е.П. Получение мелкозернистой структуры в алюминиевых слитках // Литейное производство. 1999. № 11. С. 29.

59. Температурная обработка жидких металлов и влияние ее на механические свойства отливок / А.Г. Спасский, Б.А. Фомин, С.И. Олейников //Литейное производство. 1959. № 10. С. 35-37.

60. Могилатенко В.Г. Активность к водороду и микрогетерогенное строение алюминиевых расплавов // Неметаллические включения и газы в литейных сплавах: Тез. докл. III респ. науч.-техн. конф. Запорожье, 1982. С. 103.

61. Lihl F., Schwaiger А. // «Z. Metallkunde». 1967. Bd 58. № 11. S. 777-779.

62. Ватолин H.A., Пастухов Э.А., Сермягин В.Н. Влияние температуры на структуру жидкого алюминия // ДАН СССР. 1975. Т. 222. № 3. С. 641-646.

63. Головаченко В.П, Скок Ю.А. Полиморфизм в расплавах алюминия и его сплавах // Литейное производство. 1991. № 11. С. 6, 7.

64. Новохатский И.А. Экспериментальное обоснование явления полиморфизма в металлических расплавах // Наследственность в литых сплавах: Тез. докл. IV Межотрасл. науч. техн. сем. Куйбышев.: КПтИ, 1990. С. 60-64.

65. Измайлов В.А. О строении эвтектических расплавов типа Al Si // Литейное производство. 1972. № 2. С. 24, 25.

66. Лозовский В.Н., Политов Н.Ф., Шутов Е.В. О температурной зависимости коэффициента диффузии кремния в жидком алюминии // Физика металлов и металловедение. 1968. № 2. Т. 26. С. 374, 375.

67. Политова Н.Ф., Лозовский В.Н. // В сб. «Вопросы физики полупроводников» (Труды Новочеркасского политехнического института, Т. 170).-Новочеркасск, 1967. С. 68-70.

68. Чернега Д.Ф., Могилатенко В.Г. Наследственное влияние УДП при модифицировании алюминиевых сплавов // Наследственность в литых сплавах: Тез. докл. V науч. техн. конф. Самара: СамГТУ, 1993. С. 75-79.

69. Влияние структурной наследственности шихты на качество отливок из силуминов / В.Б. Деев, И.Ф. Селянин, A.B. Феоктистов, Ю.Ф. Шульгин // Заготовительные производства в машиностроении. 2003. №2. С. 4-6.

70. Исследование жидкотекучести и герметичности алюминиево-кремниевых сплавов / В.Б. Деев, И.Ф. Селянин, A.B. Феоктистов, Ю.Ф. Шульгин // Заготовительные производства в машиностроении. 2003. №3. С. 8-10.

71. Деев В.Б. Наследственность шихты и усадочные процессы сплавов // Заготовительные производства в машиностроении. 2003. №10. С. 11, 12.

72. О влиянии термовременной обработки расплавов на линейное расширение силуминов / В.Б. Деев, A.B. Феоктистов, И.Ф. Селянин и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. 2003. № 2. С. 57-59.

73. Кисунько В.З., Новохатский И.А., Погорелов А.И. Влияние структурных превращений в алюминиевых расплавах на их свойства // Литейное производство. 1986. № 11. С. 10-12.

74. Спасский А.Г., Крушенко Г.Г., Ловцов О.П. // Литейное производство. 1965. № 6. С. 32, 33.

75. Гохштейн М.Б., Морозов А.И. Производство алюминия // Научные труды ВАМИ. 1970. СБ. № 7. С. 118-124.

76. Ершов Г.С., Филатов Г.П., Касаткин A.A. Влияние температуры модифицирования на свойства сплава AJI7 // Литейное производство. 1983. №2. С. 28,29.

77. Крушенко Г.Г. Доэвтектические сплавы системы Al-Si, приготовленные на шихте, обработанной физическими методами // Литейное производство. 1983. № 8. С. 10, 11.

78. Влияние тепловой обработки расплава на структуру и свойства промышленных силуминов / A.M. Парамонов, В.И. Никитин и др. // Наследственность в литых сплавах: Тез. докл. IV Межотрасл. науч. техн. сем.-Куйбышев: КПтИ, 1990. С. 109,110.

79. Бондарев Б.И., Напалков В.И., Тарарышкин В.И. Модифицирование алюминиевых деформируемых сплавов. М.: Металлургия, 1979. -224 с.

80. Мальцев М.В. Модифицирование структуры металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1964.-213 с.

81. Баландин Г.Ф. Формирование кристаллического строения отливок. М.: Машиностроение, 1965.-255 с.

82. Альтман М.Б., Лебедев A.A., Чухров И.В. Плавка и литье легких сплавов. М.: Металлургия, 1969. 680 с.

83. Строганов Г.Б. и др. Сплавы алюминия с кремнием. М.: Металлургия, 1977.-271 с.

84. Андрушевич A.A. Модифицирование Al-Si сплавов стронцием. Литейное производство. 1983. № 10. С. 14.

85. Ганиев И.Н., Вахобов A.B., Семенова А.Н. Влияние состава и микролегирования стронцием на структуру и свойства сплавов системы AL-Si-Mg // Металловедение и термическая обработка металлов. 1983. № 8. С. 34, 35.

86. Залинова И.М. Влияние стронция и натрия на поверхностное натяжение силуминов // Литейное производство. 1975. № 2. С. 7, 8.

87. Барий новый модификатор силуминов / Т.Б. Каргаполова, Х.А. Махмадуллоев, И.Н. Ганиев, М.М. Хакдодов// Литейное производство. 2001. №10. С. 9,10.

88. Стромская Н.П., Смирнова Т.И., Климова В.А. «Алюминиевые сплавы». Вып. 1. -М.: Оборонгиз, 1963. С. 55-72.

89. Постников Н.С. Высокогерметичные алюминиевые сплавы. -М.: Металлургия, 1972. 160 с.

90. Альтман М.Б., Колобнев И.Ф. Газы в алюминиевых сплавах. Брошюра ЦИТЭИН, 1947.

91. Галушко A.M. «Информационный листок». Минск: изд. Белорусского института информации Госплана БССР, № 318. С. 5-7.

92. Михайлов A.A. Модифицирование Al-Si сплавов перегревом // Литейное производство. 2001. № 1. С. 12.

93. Воздействие электрического тока на жидкий алюминиевый расплав / В.И. Якимов, Б.Н. Марьин, В.В. Зелинский и др. // Металлургия машиностроения. 2003. № 3. С. 36-39.

94. Эскин Г.И. Ультразвуковая обработка расплавов легких сплавов: настоящее и будущее / Докл. научн.-техн. конф. «Ультразвуковые технологические процессы 98». - М., 1998. С. 113-116.

95. Спасский А.Г., Крушенко Г.Г., Ловцов Д.П. Зависимость свойств сплава АЛ4 от температурной обработки расплава // Литье и обработка сплавов черных и цветных металлов: Докл. III респ. науч.-техн. конф. Красноярск, 1965. С. 90-103.

96. Комплексное влияние термовременной обработки и флюсования на свойства сплавов АК7ч / И.Ф. Селянин, В.Б. Деев, А.П. Войтков, Н.В. Башмакова // Литейное производство. 2005. № 11. С. 6, 7.

97. Рафинирование расплавов при использовании низкосортной шихты / И.Ф. Селянин, В.Б. Деев, А.П. Войтков, Н.В. Башмакова // Литейщик России. 2006. № 2. С. 18-20.

98. Деев В.Б., Селянин И.Ф., Войтков А.П. Технологии обработки алюминиевых сплавов в процессе их приготовления // Литейное производство. 2006. № 9. С. 13-15.

99. Альтман М.Б. Неметаллические включения в алюминиевых сплавах. -М.: Металлургия, 1965. 128 с.

100. Назаров Х.М., Вахобов A.B., Ганиев И.Н. Барий и его сплавы. -Душанбе: Дониш, 2000. 192 с.

101. Гаврилин И.В., Ершов Г.С., Каллиопин И.К. // Известия вузов. Черная металлургия. 1974. № 10. С. 135-141.

102. Гаврилин И.В., Рыжиков A.A., Ершов Г.С. // Известия вузов. Черная металлургия. 1977. № 4. С. 90-94.

103. Сирота H.H. Кристаллизация и фазовые переходы. Минск: Наука и техника, 1962. - 445 с.

104. Деев В.Б., Войтков А.П., Селянин И.Ф. Модифицирование алюминиевых сплавов из низкосортных шихтовых материалов // Ползу-новский альманах. 2006. № 3. С. 131-132.

105. ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

106. Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

107. Деев В.Б. К использованию низкосортной шихты при плавке литейных алюминиевых сплавов / В.Б. Деев, И.Ф. Селянин, А.П. Войтков,

108. B.В. Левашов // Металлургия: новые технологии, управление, инновации, качество: Труды Всероссийской научно-практической конференции, 18-20 октября 2005 г. Новокузнецк: ГОУ ВПО «СибГИУ», 2005.1. C. 47-50.

109. Селянин И.Ф. Комплексное влияние термовременной обработки и флюсования на свойства сплавов АК7ч / И.Ф. Селянин, В.Б. Деев, А.П. Войтков, Н.В. Башмакова // Литейное производство. 2005. № 11. С. 6, 7.

110. Селянин И.Ф. Рафинирование расплавов при использовании низкосортной шихты / И.Ф. Селянин, В.Б. Деев, А.П. Войтков, Н.В. Башмакова // Литейщик России. 2006. № 2. С. 18-20.

111. Деев В.Б. Технологии обработки алюминиевых сплавов в процессе их приготовления / В.Б. Деев, И.Ф. Селянин, А.П. Войтков // Литейное производство. 2006. № 9. С. 13-15.

112. Деев В.Б. Модифицирование алюминиевых сплавов из низкосортных шихтовых материалов / В.Б. Деев, А.П. Войтков, И.Ф. Селянин // Ползуновский альманах. 2006. № 3. С. 131-132.

113. Деев В.Б. Комплексная технология эффективной обработки алюминиевых сплавов / В.Б. Деев, А.П. Войтков, И.Ф. Селянин // Ползуновский альманах. 2006. № 3. С. 116-117.

114. Деев В.Б. Технология получения литейных алюминиевых сплавов из низкосортной шихты / В.Б. Деев, А.П. Войтков, И.Ф. Селянин,

115. A.B. Прохоренко // Металлургия: новые технологии, управление, инновации и качество: Труды Всероссийской научно-практической конференции, 3-6 октября 2006 г. Новокузнецк: ГОУ ВПО «СибГИУ», 2006. С. 90,91.

116. Деев В.Б. Модифицирование барием алюминиевых сплавов /

117. B.Б. Деев, А.П. Войтков, И.Ф. Селянин, О.Г. Приходько // Литейное производство. 2006. № 12. С. 17, 18.

118. Деев В.Б. Влияние высокотемпературного перегрева и хлористых добавок на свойства алюминиевых сплавов / В.Б. Деев, А.П. Войтков, И.Ф. Селянин, О.Г. Приходько // Металлургия машиностроения. 2006. № 6. С. 27, 28.1. ШХЖенце.

119. Баранова Шарапов Е.П. 2006 г.1. АКТо проведении производственных испытаниях комплексной технологии получения отливок из алюминиевого сплава АК7ч, включающей перегрев расплава и обработку флюсом «МХЗ»г. Омск «Л8» €> 7 2006 г.

120. Настоящий акт составлен комиссией в составе:1. Главный металлург1. Начальник ЦЗЛ1. Начальник цеха № 11. Аспирант СибГИУ1. B. Антонов Ф.Тиллес1. C. Безносенко А. Войтков

121. Выводы комиссии: Рекомендовать данную технологию к использованию в производстве при изготовлении отливок из сплава АК7ч, в шихте допускается использовать до 80 % возврата .и отходов производства.

122. Члены комиссии: Главный металлург / Начальник ЦЗЛ /Начальник цеха № 1 Аспирант СибГИУ

123. В.Антонов X ¿^¿Г- Ф.Тиллес г>?, ¿>£\ С. Безносенко ¿ЗУ*, А- Войтков