Файл: Постников Н.С. Прогрессивные методы плавки и литья алюминиевых сплавов.pdf

шиванием, а содержание окиси алюминия — химически. Как показали исследования, в результате комбинирован­ ной обработки сплава пористость практически отсутство­ вала, содержание окиси алюминия снизилось в 4 раза, возросла плотность и заметно улучшились механические свойства (табл.32,33).

Еще более наглядным примером улучшения механи­ ческих свойств, особенно пластичности, в результате комбинированной обработки сплавов могут служить дан­ ные, приведенные в табл. 34 и на рис. 32.

'Как следует из данных табл. 34, в результате комби­ нированной обработки сплава АЛ 19 удалось повысить

90

прочность крупногабаритных кокильных отливок из это­ го сплава на 45% и в 2,5 раза — удлинение.

Комбинированная обработка сплава ВАЛ5 (фильтра­ ция, гексахлорэтан) для кокильных отливок (диам. 50 мм, высота 100 мм) позволила полностью устранить пористость и повысить способность металла к пластичес-

Т а б л и ц а 34

Влияние способа рафинирования сплава АЛ 19 на механические свойства кокильных крупногабаритных отливок*

• Работа выполнена под руководством проф. И. Ф. Колобнева.

кой деформации (осаживание на молоте), что отчетливо видно при сравнении рис. 32, а, б, в.

Приведенные данные показывают, что наиболее эф­ фективными методами очистки расплава являются ком­ бинированные методы, позволяющие полнее реализовать преимущества адсорбционных и неадсорбционных мето­ дов рафинирования. О высокой степени очистки распла­ ва от неметаллических включений при комбинированных

нирования следует судить не только по снижению содер • жания водорода и окиси алюминия в расплаве, но и по повышению плотности, улучшению механических свойств, технологической пластичности, герметичности и т. д. По-

91

или иного вида топлива или электроэнергии и т. п. Кро­ ме того, выбор типа печи определяется специфическими свойствами сплава и особенностями его приготовления.

В цехах фасонного литья применяют печи сравнитель­ но небольших емкостей — от 50 кг до 10 г. Конструкция таких печей разнообразна и определяется специфически­ ми условиями производства. Необходимо, однако, чтобы в производстве было небольшое число универсальных, стандартизованных печей, поддающихся автоматизации

иудобных в работе.

Сучетом специфики производимого литья плавиль­ ные печи должны обеспечивать: 1) необходимую произ­ водительность; 2) возможность плавки сплавов различ­ ных марок без загрязнения их примесями; 3) минималь­

при рафинировании и модифицировании сплавов; 6)эко­ номный расход топлива, огнеупорных материалов и т. д.; 7) легкость проведения ремонта и простоту обслужива­ ния; 8) бесшумную работу и санитарно-гигиенические условия труда; 9) возможность измерения температуры

впроцессе плавки.

Внастоящее время для плавки алюминиевых сплавов применяются разнообразные печи. Так, в цехах с малым масштабом производства применяются газовые, мазут­ ные и электрические тигельные печи или отражательные печи небольшой емкости. В цехах массового производст­ ва применяют газовые, мазутные пли электрические от­ ражательные и индукционные печи большой емкости.

Подробное описание конструкШтй печей различного типа приведено в работах [18, 48], поэтому здесь дано лишь краткое описание топливных и электрических пе­ чей сопротивления и более подробно сказано о конструк­ циях индукционных печей и особенностях" плавки в них, так как эти печи получили в последнее время значитель­ ное распространение. Классификация плавильных печей дана на рис. 33.

Принципиальное различие этих групп по данной клас­ сификации можно свести к нескольким геометрическим характеристикам:

94

5К

^S § і

ID СП

Hue поверхности нагрева к объему металла; 3) отноше­ ние поверхности охлаждения к объему металла; 4) нап­ равление передачи тепла металлу от источника нагрева. Кроме того, все плавильные печи можно разделить на стационарные и подвижные (переносные, качающиеся, наклоняющиеся). В дальнейшем характеристика .печейи условия работы на них будут рассматриваться в соответ­ ствии с видом энергии, необходимой для расплавления и нагрева металла.

На скорость газонасыщения в той или иной печи наи­ более существенное влияние оказывают следующие ос­ новные факторы: а) конвекционные потоки, возникаю­ щие в ванне за счет электромагнитного или теплового, воздействия на расплав; б) площадь поверхности зерка­ ла ванны, приходящаяся на единицу массы сплава; в) химический состав газовой атмосферы печи; г) интенсив­ ность перемешивания сплава плавильным инструментом.

Поверхность расплавленного металла представляет собой как бы «ворота», через которые газы проникают

сплава, удельной площадью ванны и обозначить ее че­ рез К, выраженную в дм2/кг, то

где S—площадь поверхности ванны, дм2; Q — масса плавки, кг.

Чем больше этот коэффициент у плавильной печи, тем хуже условия для защиты сплава от проникновения в него газов.

Конвекционные потоки, возникающие в ванне за счет электромагнитного или теплового воздействия, постоян­ но подводят снизу к поверхности ванны свежие слои ме-

1 Работа проведена П. П. Прудовским и П. И. Ваниным.

96