Вплив ливарної форми і перегріву розплаву алюмінієвої бронзи на структуру виливків і якість їх поверхні

Abstract

Роботу присвячено виявленню закономірностей впливу ливарної форми, структурованої в паро-мікрохвильовому середовищі (спосіб паро-мікрохвильового затвердіння – ПМЗ-процес) з піщано-рідкоскляної суміші (ПРС), та перегріву розплаву міді з 9,4 % Аl на структуру виливків та якість їх поверхні. У роботі використано стандартні та загальноприйняті методи та методики досліджень. Мета роботи – виявлення закономірностей впливу моноблочної та комбінованої ливарної форми, виготовленої з сухих сумішей, структурованих за ПМЗ-процесом, та перегріву розплаву виливків на структуру та якість їхньої поверхні. Завдання досліджень – встановити вплив вмісту рідкого скла та розмірів піщано-рідкоскляних конгломератів ПРС, температури перегріву розплаву алюмінієвої бронзи на структуру виливків, якість їх поверхні, швидкість затвердіння, оптимізувати склад ПРС за вмістом рідкого скла та розмірами її піщано-рідкоскляних конгломератів. Встановлено, що суміші, які структуровані за ПМЗ-процесом з 1,5 % рідкого скла та розмірами конгломератів до 0,315 мм, дозволяють отримувати мідні та бронзові виливки без пригару (купрату натрію). При цьому, ПРС з розмірами конгломератів до 0,315 мм і більше 0,315 мм рекомендовано використовувати, відповідно, як формувальну суміш для виливка та як теплоізоляційну суміш для його ливникової системи. Зі збільшенням перегріву розплаву з 80 до 130 °С час затвердіння розплаву у ливарних формах, структурованих за ПМЗ-процесом, збільшується. При цьому з підвищенням перегріву найбільш інтенсивно зростає тривалість кристалізації розплаву при незначному збільшенні відведення часу теплоти перегріву від розплаву. Залежність швидкості об'ємного затвердіння від вмісту у ПРС рідкого скла в межах від 0,5 до 2,5 % носить екстремальний характер з максимумом при вмісті 1,5 % рідкого скла. Макроструктура виливків зі зміною вмісту в ПРС рідкого скла практично не змінюється, але переходить з дрібнокристалічної у великокристалічну зі збільшенням температури перегріву розплаву при заливанні. За результатами виконаних досліджень розроблено рекомендації щодо застосування ПРС, структурованих за ПМЗ-процесом, для виробництва виливків.