Цір Т. Г. Формування структури виливків з доевтектичних сплавів системи Al-Si при реолитті

Робота присвячена експериментальному дослідженню закономірностей формування кристалів недендритної морфології, розробці ефективного технологічного процесу реолиття доевтектичних Al-Si сплавів і його апробації в умовах промислового виробництва. З використанням модельних і металевих систем вивчено можливість реалізації недендритного росту кристалів з фрагментів, отриманих при частковому оплавленні вихідної дендритної структури. Встановлено утворення 4 характерних типів фрагментів. Показано, що незалежно від їх типу, подальше зростання фрагментів приводить до формування кристалів з дендритною морфологією, якщо загальна об’ємна щільність фрагментів менша за критичну (1,6…2,7)х103 фрагментів/см3. Отримані дані свідчать, що основним механізмом формування недендритної структури виливків у процесах реолиття є зародження та ріст кристалів без стадії дендритного росту. Дослідження впливу зовнішніх та внутрішніх теплових чинників показали, що найбільш ефективними засобами інтенсифікації процесів реолиття є створення регульованого тепловідведення від стінок форми та інтродукція локального охолоджувача у розплав, що дозволяє підвищити фізико-механічні властивості виливків. Проведено промислову апробацію технологічного процесу реолиття сплавів АК7ч і АК9М1 в умовах ПАТ «Вишнівського ливарно-ковальського заводу» (смт. Вишневе) на машині лиття під тиском 711І09. З алюмінієвого сплаву марки АК7ч отримано виливок «Кронштейн» масою 1,2 кг. Також в цеху ТОВ «Таврійська ливарна компанія« ТАЛКО»» (м.Мелітополь) зі сплаву АК9М1 на машині лиття під тиском 711А08 одержано виливок «Корпус пневмоциліндра» масою 0,3 кг. Виливки дослідних партій, виготовлені на обох підприємствах, мають однорідну недендритну структуру з середнім розміром глобулярних первинних кристалів твердого розчину алюмінію 60...95 мкм і підвищені механічні властивості. Після термічної обробки за режимом Т6 тимчасовий опір розриву (σв) збільшився з 275 МПа до 302 МПа (на 9,8 %), а відносне подовження (δ) зросло з 0,7 % до 4,5 % (у 6 разів). Внаслідок зниження температурних режимів процесу реолиття стійкість сталевих форм для отримання виливків зі сплавів системи Al-Si підвищилася на 13…14 %, витрати електроенергії скоротилися на 12,5 %.