RU2385783C1 - Способ получения фасонных отливок алюминиево-кремниевых сплавов - Google Patents
Способ получения фасонных отливок алюминиево-кремниевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385783C1 RU2385783C1 RU2008142792/02A RU2008142792A RU2385783C1 RU 2385783 C1 RU2385783 C1 RU 2385783C1 RU 2008142792/02 A RU2008142792/02 A RU 2008142792/02A RU 2008142792 A RU2008142792 A RU 2008142792A RU 2385783 C1 RU2385783 C1 RU 2385783C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- castings
- aluminium
- modified
- casting
- phase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения фасонных отливок сплавов системы алюминий-кремний литьем под низким давлением, и может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах, использующих литье под низким давлением для сплавов системы алюминий-кремний. Литье ведут под регулируемым давлением менее 1 бар, а охлаждение при кристаллизации выполняют со скоростью 0,6-1,8 К/с. Получают структуру отливок после кристаллизации, содержащую твердый раствор легирующих элементов в алюминии, модифицированную и немодифицированную эвтектики и железосодержащие фазы: Fe2SiAl8 - α-фаза, FeSiAl5 - β-фаза, концентрации которых составляют, в объемных %: твердый раствор легирующих элементов в алюминии 22±3, модифицированная эвтектика 70±5, немодифицированная эвтектика 8±2, а сумма железосодержащих фаз α и β - 0,7±0,2. Получают фасонные отливки, обладающие повышенными прочностными и пластическими свойствами. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к способам получения фасонных отливок сплавов системы алюминий-кремний литьем под низким давлением, и может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах, использующих литье под низким давлением для сплавов системы алюминий-кремний.
Известен способ получения отливок под давлением из алюминиево-кремниевых сплавов (ГОСТ 1583). Недостатком известного способа является то, что он не позволяет получать отливки с повышенными механическими характеристиками.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому способу является способ, предложенный в работе: Строганов Г.Б., Ротенберг В.А., Гершман Г.Б. Сплавы алюминия с кремнием.- М: Металлургия, 1977, с.239, включающим литье под давлением. К недостаткам метода получения отливок при использовании прототипа следует отнести также пониженный уровень механических свойств отливок.
Основная задача изобретения заключается в повышении качества фасонных отливок, а именно увеличение прочности и пластичности отливок из алюминиево-кремниевых сплавов, имеющих заданный фазовый и структурный состав.
Для достижения поставленной задачи заявляемый способ получения фасонных отливок сплавов системы алюминий-кремний содержит следующую совокупность существенных признаков, литье под давлением менее 1 бар, применение скорости охлаждения 0,6-1,8 К/с в интервале температур кристаллизации отливок, содержащих после затвердевания в структуре твердый раствор легирующих элементов в алюминии, модифицированную и немодифицированную эвтектики, а также железосодержащие фазы - Fe2SiAl8 - α-фаза, FeSiAl5 - β-фаза, концентрации которых составляют, об.%: твердого раствора легирующих элементов в алюминии - 22±3; модифицированной эвтектики - 70±5; немодифицированной эвтектики - 8±2; сумма железосодержащих фаз α и β - 0,7±0,2.
Отличительными особенностями заявляемого изобретения являются:
- литье под низким менее 1 бар регулируемым давлением;
- применение скорости охлаждения при кристаллизации отливок 0,6-1,8 К/с;
- содержание в структуре твердого раствора легирующих элементов в алюминии в количестве 22±3 об.%;
- содержание модифицированной и немодифицированной эвтектик, соответственно 70±5 и 8±2 об.%;
- сумма железосодержащих фаз α и β - 0,7±0,2 об.%.
Между отличительными признаками и решаемой задачей существует причинно-следственная связь, которая прослеживается по данным, приведенным в таблицах 1 и 2. Экспериментально установлено, что литье под низким, менее 1 бар, давлением и выбор граничных значений параметров охлаждения фасонных отливок, а именно изменение скорости охлаждения в интервале 0,6-1,8 К/с, приводят к получению в структуре отливок заявляемых концентраций фаз и структурных составляющих и способствуют росту прочности и пластичности. Это связано также и с измельчением фаз и структурных составляющих, что обеспечивается оговоренными в заявляемом способе методом литья и скоростями охлаждения при кристаллизации отливок. Экспериментальная реализация заданных параметров литья выполнялась на отливках из высококремнистого алюминиевого сплава марки АК12 (таблицы 1, 2).
Таблица 1 | ||||||
Параметры литья отливок и структура* сплава марки АК12 | ||||||
Пример | Способ обработки | Скорость охлаждения при кристаллизации, К/с | Al - твердый раствор, об.% | Модифицирован ная эвтектика, % |
Не - модифицированная эвтектика, % | α и β - железосодержащие фазы, об.% |
1 | Известный | - | - | - | - | - |
2 | Предлагаемый | 0,6 | 19 | 70 | 10 | 0,75 |
3 | 1,2 | 23 | 66 | 8 | 0,71 | |
4 | 1,8 | 24 | 75 | 6 | 0,56 | |
5 | За пределами | 0,4 | 30 | 54 | 15 | 1,0 |
6 | предлагаемыми | 2,2 | 13 | 84 | 2 | 1,0 |
*Представлены средние значения по пяти полям зрения микроскопа, в каждом поле выполнялось по 15 замеров |
Таблица 2 | |||
Механические свойства отливок | |||
Пример* | Механические свойства** | ||
σв, МПа | σ0,2, МПа | δ, % | |
1 | 140 | - | 4,0 |
2 | 165 | 88 | 8,0 |
3 | 179 | 94 | 12,0 |
4 | 184 | 97 | 13,5 |
5 | 157 | 82 | 6,0 |
6 | 145 | 78 | 4,0 |
*Номер примера и режим кристаллизации соответствуют таблице 1; | |||
**Приведены средние значения механических свойств трех различных партий, исключая первый пример |
Пример конкретной реализации заявляемого способа был выполнен при литье отливок под низким, менее 1 бар, регулируемым давлением из сплава марки АК12. Литье под низким, 1 бар, регулируемым давлением является оптимальным, так как отсутствие давления не обеспечивает получения качественных фасонных отливок. При этом в отливках наблюдаются недоливы, особенно в тонких ее частях и узких каналах. Повышение давления выше 1 бар также понижает качество отливок, что связано с высокими скоростями заполнения расплавом водоохлаждаемой формы, что ведет к повышенному газосодержанию и пористости.
Скорости охлаждения, находящиеся за пределами и предлагаемые в формуле изобретения, равные 0,4-2,2 К/с в интервале температур кристаллизации сплава марки АК12, достигаются следующим образом: 0,4 К/с - при охлаждении отливки в предварительно нагретом до 150°С кокиле, изолированном асбестовым листом; 0,6 К/с - разливка в холодный кокиль; 1,2 К/с - литье в холодный кокиль, с обдувкой его сжатым воздухом; 1,8 К/с - разливка в водоохлаждаемый кокиль; 2,2 К/с - литье в металлическую форму, охлаждаемую ледяной водой. Скорость охлаждения ниже 0,6 К/с не обеспечивает заданного фазового и структурного состава, что приводит к пониженным механическим характеристикам (пример 5). Скорости охлаждения выше, оговоренных в формуле 1,8 К/с, приводят к возникновению высоких литейных напряжений, иногда к образованию трещин, не позволяют получить заданных структур, а следовательно, снижают механические свойства (пример 6).
Количественная оценка фаз и структурных составляющих выполнялась на металлографических шлифах, приготовленных стандартным методом, с изучением структуры на оптическом микроскопе фирмы Carl Zeiss модель Axio Observer. Автоматическая модель Axio Observer позволяет определять размеры и площадь, занимаемую отдельными фазами и структурными составляющими. Полученные численные значения оценки микроструктуры выдаются данной программой в таблицах, которые легко обрабатываются в Excel.
Технический результат при реализации в промышленности заявляемого способа получения фасонных отливок заключается в повышении прочностных и пластических свойств фасонных отливок из сплавов системы алюминий-кремний.
Claims (1)
- Способ получения фасонных отливок алюминиево-кремниевых сплавов, включающий литье под давлением и кристаллизацию, отличающийся тем, что литье ведут под регулируемым давлением менее 1 бар, а охлаждение в интервале кристаллизации выполняют со скоростью 0,6-1,8 К/с и получают содержание в структуре отливок после кристаллизации твердого раствора легирующих элементов в алюминии, модифицированной и немодифицированной эвтектики и железосодержащих фаз: Fe2SiAl8 - α-фаза, FeSiAl5 - β-фаза, концентрации которых составляют, об.%: твердый раствор легирующих элементов в алюминии 22±3, модифицированная эвтектика 70±5, немодифицированная эвтектика 8±2, а сумма железосодержащих фаз α и β 0,7±0,2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008142792/02A RU2385783C1 (ru) | 2008-10-28 | 2008-10-28 | Способ получения фасонных отливок алюминиево-кремниевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008142792/02A RU2385783C1 (ru) | 2008-10-28 | 2008-10-28 | Способ получения фасонных отливок алюминиево-кремниевых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2385783C1 true RU2385783C1 (ru) | 2010-04-10 |
Family
ID=42671093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008142792/02A RU2385783C1 (ru) | 2008-10-28 | 2008-10-28 | Способ получения фасонных отливок алюминиево-кремниевых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2385783C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2659514C1 (ru) * | 2017-08-17 | 2018-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Литейный алюминиево-кремниевый сплав |
RU2660492C1 (ru) * | 2017-11-03 | 2018-07-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Литейный алюминиево-кальциевый сплав |
RU2741874C1 (ru) * | 2020-07-24 | 2021-01-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Литейный алюминиево-кальциевый сплав на основе вторичного сырья |
-
2008
- 2008-10-28 RU RU2008142792/02A patent/RU2385783C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТРОГАНОВ Г.Б. и др. Сплавы алюминия с кремнием. - М.: Металлургия, 1977, с.239-241. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2659514C1 (ru) * | 2017-08-17 | 2018-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Литейный алюминиево-кремниевый сплав |
RU2660492C1 (ru) * | 2017-11-03 | 2018-07-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Литейный алюминиево-кальциевый сплав |
RU2741874C1 (ru) * | 2020-07-24 | 2021-01-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Литейный алюминиево-кальциевый сплав на основе вторичного сырья |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11359264B2 (en) | Aluminum alloy and die casting method | |
CN102666894B (zh) | 阳极氧化处理用铝合金和铝合金制部件 | |
JP5064991B2 (ja) | 高強度高延性アルミニウム合金板 | |
CN102962425A (zh) | 一种倾斜油缸缸体的制备方法 | |
US20150218673A1 (en) | Al-nb-b master alloy for grain refining | |
CN106319305A (zh) | 6061材料商用车铝合金轴头液态模锻工艺法 | |
Li et al. | Microstructure and mechanical properties of Mg–6Gd–3Y–0.5 Zr alloy processed by high-vacuum die-casting | |
RU2385783C1 (ru) | Способ получения фасонных отливок алюминиево-кремниевых сплавов | |
CN104630667A (zh) | 一种提高喷射成形铝硅合金塑性的致密化方法 | |
CN111020320A (zh) | 一种高强度铝合金及其生产方法 | |
JP2016500580A (ja) | 結晶粒が微細化されたアルミニウム−亜鉛−マグネシウム−銅合金板材の製造方法 | |
JP2798842B2 (ja) | 高強度アルミニウム合金圧延板の製造方法 | |
CN105728698A (zh) | 一种细化铝硅合金凝固组织的方法 | |
CN105358723A (zh) | 生产包含锂的铝合金的方法 | |
US8016957B2 (en) | Magnesium grain-refining using titanium | |
CN102517476B (zh) | 一种减小疏松和缩松的高强度铝合金及其制备方法 | |
CN108607973A (zh) | 一种生成细长柱状晶凝固组织的铝合金铸造方法 | |
JP5689669B2 (ja) | Al−Si系アルミニウム合金の連続鋳造方法 | |
JPS6283453A (ja) | 押出加工用アルミニウム合金鋳塊の製造法 | |
RU2298591C1 (ru) | Сплав на основе алюминия для изготовления конструкционной фольги, способ получения слитков из сплава на основе алюминия для изготовления конструкционной фольги и способ изготовления конструкционной фольги из сплава на основе алюминия | |
JP2019063816A (ja) | アルミニウム合金の製造方法 | |
Tian et al. | Microstructure and Mechanical properties of AZ91D Alloy by Three Types of Forging Process | |
RU2334588C1 (ru) | Способ получения заготовок из алюминиево-кремниевых сплавов | |
JP2006104537A (ja) | アルミニウム合金の鋳造方法 | |
JP2024085793A (ja) | アルミニウム合金製鍛造品及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131029 |