Інноваційні шляхи керування процесом формування кристалічної будови металевих сплавів
Заголовок | Інноваційні шляхи керування процесом формування кристалічної будови металевих сплавів |
Тип публікації | Journal Article |
Year of Publication | 2020 |
Автори | Нурадінов, АС, Ноговіцин, ОВ, Нурадінов, ІА, Зубеніна, НФ, Сіренко, КА |
Short Title | Nauka innov. |
DOI | 10.15407/scin16.04.071 |
Об'єм | 16 |
Проблема | 4 |
Рубрика | Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України |
Pagination | 71-77 |
Мова | Українська |
Анотація | Вступ. Сучасна тенденція розвитку машинобудування характеризується зростаючими вимогами до якості використовуваної металопродукції. Підвищити якість останньої неможливо без вдосконалення технологій з плавлення та лиття металевих сплавів.
Проблематика. Відомо, що металопродукція, виготовлена з литих заготовок із дисперсною кристалічною структурою, мінімальною ліквацією й сприятливим розташуванням неметалічних включень, має найвищий рівень механічних властивостей. Для отримання литого металу з такою структурою необхідно забезпечити максимальну швидкість кристалізації та величину переохолодження на межі фаз, які при формуванні реальних заготовок зі збільшенням товщини затверділої кірки металу прогресивно зменшуються (у 5-10 разів). Мета. Розробка науково-обґрунтованих технологічних способів управління формуванням литої структури металевих заготовок шляхом термосилових зовнішніх впливів на рідкий та затвердіваючий метал. Матеріали та методи. Модельною речовиною слугував сплав камфена з трицикленом, який, подібно до металів, кристалізується в інтервалі температур 45-42°С з утворенням дендритної структури, а також володіє низкою оригінальних властивостей. Як металеву систему у роботі використано алюміній технічної чистоти А5, який кристалізується з утворенням дуже широкої зони транскристалізації. Оцінювання відносної ефективності впливу різних методів зовнішніх впливів на формування кристалічної будови металів виконано за їхнім впливом на ширину й дисперсність зони транскристалізації. Результати. Експериментально підтверджено можливість керування процесом формування структури литих металів, використовуючи різні прийоми зовнішніх термосилових впливів на рідкий та затвердіваючий розплав. Висновки. Отримані результати є перспективними для розробки нових металургійних технологій ефективного управління структурою литого металу на першому етапі виробництва заготовок. |
Ключові слова | вібрація, заготовка, кристалізація, охолодження, перегрів, переохолодження, розплав, структура |
Посилання | 1. Абрамов В.О., Абрамов О.В., Артемьев В.В., Эльдарханов А.С. Мощный ультразвук в металлургии и машиностроении. Москва, 2006. 688 с.
2. Эльдарханов А.С., Нурадинов А.С., Ахтаев С.С-С., Саипова Л.Х-А. Влияние внешних термо-силовых воздействий на формирование структуры литых заготовок. Сталь. 2019. № 6. С. 9–13. 3. Ефимов В.А., Эльдарханов А.С. Технологии современной металлургии. Москва, 2004. 784 с. 4. Гаврилин И.В. Плавление и кристаллизация металлов и сплавов. Владимир, 2000. 255 с. 5. Баум Б.А. Металлические жидкости – проблемы и гипотезы. Москва, 1979. 120 с. 6. Херлах Д., Файербах Б. Зародышеобразование и переохлаждение. Москва, 1989. 179 с. 7. Овсиенко Д.Е. Зарождение и рост кристаллов из расплава. Киев, 1994. 256 с. 8. Флемингс М. Процессы затвердевания. Москва, 1977. 424 с. 9. Кондратюк С.Е., Пархомчук Ж.В., Вейс В.И. Термокинетические параметры обработки расплава и структурообразование литой стали. Металловедение и обработка металлов. 2018. № 4. С. 9–18. 10. Баландин Г.Ф. Формирование кристаллического строения отливки. Москва, 1973. 288 с. 11. Campbell I. Effekts of vibration during Solidification. Internationale Metals Reviers. 1981. No. 2. Р. 71–108. 12. Найдек В.Л., Эльдарханов А.С., Нурадинов А.С., Таранов Е.Д. О механизме воздействия вибрации на кристаллизацию и структурообразование сплавов. Литейное производство. 2003. № 9. С. 13–15. |