Файл: Постников Н.С. Прогрессивные методы плавки и литья алюминиевых сплавов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 81
Скачиваний: 0
При образовании пузырьков в небольшом тигле ги дростатическим давлением жидкого металла можно пренебречь. Если радиус пузырька приближается к ну лю, значение а/г будет велико, что затрудняет пузырь ковое выделение водорода из очень чистых расплавов.
В технических расплавах, в которых содержание во дорода определяют по методу первого пузырька, присут ствуют взвешенные частички тонкодисперсных окисных включений. Эти частички могут быть зародышами для образования пузырей, так как давление на их поверх ности, обусловленное поверхностным натяжением, умень шается. В связи с этим уравнение (1) можно выразить так:
Рн, = Р н , > Р а - |
(2) |
Таким образом, суммарное давление газовой |
фазы |
над металлом является определяющим при образовании пузырьков. Приняв это допущение, содержание водоро да в расплаве (5) можно рассчитать по уравнению
\gS = - j r + B + |
l/2\gP, |
|
(3) |
где А и В — коэффициенты, |
которые |
для |
некоторых |
сплавов приведены в табл. 48. |
|
||
Жидкий металл заливают в тигель печи, |
находящей |
||
ся в вакуумной камере, где непрерывно |
понижается да |
||
вление. Через смотровое окно наблюдают за появлением пузырьков на поверхности расплава. Определив темпе ратуру и давление, при которых появляются первые пу-
Т а б л и ц а 48
Значения постоянных коэффициентов для расчета содержания водорода в алюминиевых сплавах
|
Коэффициенты |
|
Коэффициенты |
||
Среднереднее |
|
|
Среднее |
|
|
с о д е р ж а н и е |
А |
в |
содержание |
А |
в |
магния, % |
магния, % |
||||
|
2760 |
1,356 |
2,9—4,0 |
2682 |
1,521 |
0,4—1,0 |
2750 |
1,296 |
4,1—5,5 |
2640 |
1,549 |
1,1 — 1,7 |
2730 |
1,454 |
Более 6,5 |
2606 |
1,590 |
1,8—2,8 |
2714 |
1,484 |
— |
— |
|
!39
зырьки, |
по |
уравнению |
(3) рассчитывают |
содержание во |
|||||
дорода |
в сплаве. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Первым |
пузырьком |
следует |
считать |
такой, |
вслед |
||||
за которым |
при незначительном |
понижении |
давления |
||||||
(10—20 мм рт. ст.) появляется |
еще один |
или несколько |
|||||||
пузырьков. Иногда |
при |
низких |
значениях |
содержания |
|||||
водорода возможно |
появление лишь |
одного |
пузырька,, |
||||||
остальные или вообще не появляются, или |
настолько |
||||||||
малы, что неразличимы невооруженным глазом. |
|
||||||||
Известно, что выделение газовых |
пузырьков |
возни |
|||||||
кает только тогда, когда в расплаве присутствует неме таллическая взвесь. В алюминиевых сплавах такую взвесь образует в основном окись алюминия. С уменьшением ее содержания точность метода первого пузырька должна понижаться.
Схема установки показана на рис. 50.
Рис. 50. Схема установки для определения содержания водорода по методу первого пузырька:
/ — форвакуумный насос; 2 — термопара; 3 — смотровое |
окно; |
|||
4— |
тигель; 5 — крышка |
котла; 6 — печь |
сопротивления; |
7 — |
корпус котла; 8 — регистрирующий прибор; |
9 — в а к у у м н ы е |
кра |
||
ны; |
10 — механический |
вакуумметр; / / — У-образный ртутный |
||
|
|
манометр |
|
|
140
Содержание водорода рассчитывают по трем парал лельным определениям; время проведения трех опреде лений не должно превышать 15 мин. Каждое определе ние ведут в подогретом чистом тигле.
Глава I I I
М Е Т О ДЫ П Р О И З В О Д С Т В А ЛИТЫХ Д Е Т А Л Е Й
Как было показано |
(см. рис. 5), точные методы |
литья |
|||||||
бурно развиваются, однако |
объем |
и номенклатура |
литья |
||||||
в песчаные |
формы |
продолжают еще |
оставаться |
доста |
|||||
точно большими. Это |
объясняется |
тем, |
что |
основные |
|||||
недостатки |
способа |
литья в |
песчаные |
формы — |
|||||
большая |
трудоемкость, |
низкая |
|
производительность, |
|||||
невысокая |
точность |
размеров |
|
и |
чистота |
по |
|||
верхности |
отливок |
отчасти |
компенсируются |
его |
уни |
||||
версальностью, т.е. |
возможностью |
получать |
отливки |
||||||
практически любой массы и конфигурации из большин ства литейных алюминиевых сплавов, а также большой оперативностью. Кроме того, при литье небольших пар
тий (до нескольких десятков штук) этот |
способ |
обычно |
|||
наиболее экономически |
выгоден. |
|
|
|
|
При литье в песчаные формы до 50% |
затрат |
труда |
|||
приходится |
на изготовление форм |
и стержней и до 50% |
|||
брака литья |
и дефектов в той или |
иной степени |
связано |
||
с материалом формы. |
Поэтому качество |
литья |
предо |
||
пределяется качеством применяемых формовочных ма териалов.
Качество формовочных и стержневых смесей опреде
ляется следующими основными |
свойствами: общей и по |
|||||
верхностной |
прочностью, поверхностной |
твердостью, |
||||
газопроницаемостью, газотворностью, |
текучестью, |
по |
||||
датливостью, |
гигроскопичностью, |
прилипаемостью, огне |
||||
упорностью, |
пригораемостыо, выбиваемостью, |
долговеч |
||||
ностью и живучестью. |
|
|
|
|
|
|
Повышение качества литья, |
снижение |
трудоемкости |
||||
и улучшение санитарно-гигиенических |
условий |
труда |
в |
|||
литейных цехах возможны в результате разработки но вых, а также усовершенствования известных формовоч ных материалов.
141
іВ связи с механизацией и автоматизацией процессов изготовления форм и стержней к формовочным мате риалам предъявляются новые требования и главное — высокая стабильность их физико-механических и тех нологических свойств в различных производственных и климатических условиях. К формовочным материалам, отвечающим указанным требованиям, могут быть отне сены прежде всего плакированные песчано-'смоляные и
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
49 |
||
Формовочные смеси, применяемые для получения |
|
|
|||||||||
|
|
|
алюминиевых отливок |
|
|
|
|
|
|||
Смесь |
Основные |
компоненты |
Связующие |
|
Применение |
|
|||||
Естествен |
Полужирный песок, |
Глинистая |
со |
Для |
изготовле |
||||||
ная |
вода, |
добавки |
|
ставляющая |
пе |
ния |
|
песчаных |
|||
|
|
|
|
|
|
ска |
|
форм |
|
|
|
Жидкосте - |
Кварцевый |
песок, |
Жидкое стекло, |
|
|
|
|
||||
кольная |
вода, |
добавки |
|
глина |
|
|
|
|
|
||
Синтетиче |
Кварцевый |
песок, |
Бентонит |
|
|
|
|
|
|||
ская |
вода |
и |
различные |
|
|
|
|
|
|
||
|
добавки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Термореак |
Кварцевый |
песок |
Термореактив |
Для |
изготовле |
||||||
тивная |
|
|
|
|
|
ная смола |
|
ния оболочковых |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
форм |
|
|
|
Безводная |
Кварцевый |
песок, |
Бентон |
|
Для |
изготовле |
|||||
|
смачивающие |
жид |
|
|
ния |
форм отли |
|||||
|
кости |
(нефть |
или |
|
|
вок |
с |
особыми |
|||
|
керосин) |
|
|
|
|
|
свойствами |
|
|||
Гипсовая |
Кварцевый |
песок, |
Гипс и синтети |
|
|
|
|
||||
|
асбест, |
|
добавки и |
ческие смолы |
|
|
|
|
|
||
|
вода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Плакирован |
Кварцевый или цир- |
Термореактив |
|
Для |
изготовле |
||||||
ная |
коновый |
|
песок, |
ная смола |
|
ния " стержней |
в |
||||
|
вспомогательные |
|
|
горячих |
ящиках |
||||||
добавки
142
