трусики женские украина

На головну

 Технологія плавки і розливання магнієвих сплавів - Металургія

Міністерство Російської Федерації з вищої

утворенню

Волгоградський державний технічний університет

Кафедра '' Машини та Технологія ливарного виробництва ''

Реферат

Тема: Технологія плавки і розливання магнієвих сплавів.

Виконав: Студент групи ЛМГ-533

Просін Д.А.

Перевірив: Кім.Г.П.

Волгоград 2000р.

1. Шихтових МАТЕРІАЛИ

Серед ливарників, зайнятих виготовленням відливок з магнієвих сплавів, встановилася наступна термінологія, що відноситься до характеристики вихідних шихтових матеріалів і до сплаву, приготовленого для заливки форм.

Первинним сплавом називаються чушки готового сплаву, що випускаються металургійної, промисловістю.

Попереднім сплавом називаються чушки готового сплаву власного виробництва, виплавлювані з первинних металів з добавкою переплавки літників, сплесков та інших відходів.

Робочим сплавом називається рідкий розплав, приготований для заливки форм.

Магнієві сплави в значній мірі схильні до корозії. Особливо посилено розвивається корозія на поверхні деталей з магнієвих сплавів, якщо в виливки потрапляють хлориди магнію: MgCl2 + H2О > Mg (OH) 2 + 2HCl; 2HC1 + Mg > MgCl2 + Н2. Тому шихтові матеріали, уражені корозією, покриті оксидами і маслом, повинні ретельно очищатися дробом. Можна застосовувати хімічні способи очищення, але вони більш складні, тому що пов'язані з травленням, промиванням і сушінням.

Дрібні відходи і стружка магнієвих сплавів, отримувані після механічної обробки, на деяких підприємствах піддають переплавки, рафінування та розливання в чушки, які потім використовують для приготування попередніх і робочих сплавів.

У ливарних цехах, де застосовується експрес-аналіз хімічного складу магнієвих сплавів по ходу плавки, у складі шихти допускається застосовувати до 60-80% повернення виробництва.

Розрахунок шихти при приготуванні найбільш поширених ливарних магнієвих сплавів слід проводити з урахуванням рекомендацій, наведених в табл. 1.

Таблиця 1. Рекомендований розрахунковий склад шихти для попередніх і робочих сплавів на магнієвою основі, призначених для фасонного лиття

 Марка сплаву Масова частка компонентів,%

 Алюміній Цинк Марганець Кремній Магній

 МЛ2

 МЛЗ

 МЛ5

-

 3,0

 8,4

-

 1,2 0,5

 2,5

 0,3

 0,4

-

-

-

 Інше

>

>

Для приготування ливарних магнієвих сплавів застосовуються лігатури наступного складу,%: алюміній-марганець, 8-12 марганцю, інше-алюміній; алюміній-магній-марганець, 20 магнію, 10 марганцю, інше-алюміній; алюміній-берилій, 2-3 берилію, решта-алюміній; алюміній-магній - берилій, 35 магнію, 3 берилію, інше - алюміній; магній-марганець, 2-4 марганцю, інше-магній.

2. флюси для ПЛАВКИ магнієвих сплавів

Магній та його сплави в розплавленому стані енергійно реагують з киснем і тому загоряються на повітрі. У зв'язку з цим при плавці необхідне застосування спеціальних заходів захисту розплавленого металу від контакту його з повітрям.

У промисловості знайшов застосування метод плавки під шаром флюсів. Різниця в способах ведення плавки і розливання сплаву по формах, природно, вимагає і застосування флюсів різного складу. Основне призначення флюсів полягає в утворенні на поверхні рідкої ванни захисного покриву, ізолюючого сплав від контакту з повітрям, і у видаленні зі сплаву оксидів і нітридів, одержані під час плавки.

Наведемо класифікацію флюсів, які застосовуються при плавці і розливанні магнієвих сплавів.

Єдині (універсальні) флюси використовують на всіх стадіях технологічного процесу плавки магнієвих сплавів.

Рафінуючі флюси застосовують під час рафінування магнієвих сплавів в поєднанні з покривними флюсами.

Покривні флюси використовують тільки після рафінування сплаву під час вистоювання сплаву в тиглі і розливання його в форми в поєднанні з рафінують флюсами.

Інші флюси для плавки магнієвих сплавів, до складу яких входять елементи, активно взаємодіють з універсальними флюсами (наприклад, флюси для сплавів магнію а літієм), використовують їх також при переплавки стружки.

Допоміжні флюси і солі, наприклад карналіт, застосовують для промивання ковшів та іншого плавильного інструменту.

Флюси повинні володіти такими загальними властивостями:

1) мати температуру плавлення нижче температури плавлення сплаву або чистого магнію; 2) мати достатньо високі жидко-

Т а б л і ц а 2, Флюси, вживані при плавці і розливанні магнієвих сплавів

 Марка

 Масова частка компонентів »

 % Призначення

 ВІ2

 ВІЗ

В

 Карналіт

 38-46 MgCI2; 32-40 КС1; 5 BaCI2; 3-5CaF2; до 8 NaCl + + CaCI2; до 1,5 MgO

 34-40 MgCl2; 25-36 КС1; 15-20 Ca F2; 7-10 MgO; до 8 NaCl + CaCI2

 18-23 MgCl2; 30-40 КС1; 30-35 BaCl2; 3-6 CaF2; до 1,5 MgO; до 10 NaCl + CaCl2

 40-48 MgCl2; 34-42 КС1; до 1,2 MgO; до 8 NaCl + CaCl2

 Універсальний флюс для приготування сплавів типу МЛ5 в стаціонарних тиглях, а також в індукційних печах

 Універсальний флюс для приготування сплавів в виймальних плавильних тиглях

 Універсальний флюс для плавки сплаву МЛ 10

 В якості основи для приготування флюсів марок ВІ2, ВІЗ, Б, а також для промивання розливних ковшів і плавильного інструменту

плинність і поверхневий натяг для того, щоб поверхня сплаву покривалася суцільним шаром; 3) змочувати стінки тигля або подину печі; 4) хорошою рафінуючі здатністю, т. Е. Здатністю легко видаляти з розплаву неметалеві включення; 5) мати щільність в розплавленому стані при температурах 700-800 ° С трохи більшу, ніж щільність

сплаву, щоб забезпечити осідання частинок флюсу, що знаходяться в підвішеному стані в сплаві; 6) не надавати хімічного впливу на магнії та інші складові магнієвого сплаву, а також на матеріал футеровки відбивних печей.

Хімічний склад і область застосування найбільш розповсюджених флюсів для плавки й розливання магнієвих сплавів наведено в табл. 2.

20. ЗАСТОСУВАННЯ ЗАХИСНИХ СЕРЕДОВИЩ

Спосіб захисту магнієвих сплавів за допомогою флюсів відрізняється простотою і надійністю, але має ряд недоліків: флюс окислюється, комкуется і твердне, плівка флюсу порушується і втрачає свої захисні властивості. При зачерпиваніі сплаву плівка флюсу може потрапити у виливок, що створює небезпеку флюсового корозії, в результаті чого стійкість виливків знижується.

Вирізняється хлор, пари і пил від флюсів викликають також корозію ливарного устаткування.

Останнім часом з'являється підвищений інтерес до застосування газоподібних середовищ для захисту від окислення і загоряння розплаву, т. Е, до впровадження бесфлюсовой плавки магнієвих сплавів.

Для створення захисної атмосфери на практиці застосовують. вуглекислий газ, аргон, сірчистий ангідрид.

На рис. 1 наведена схема пристрою для бесфлюсовой плавки магнієвих сплавів з використанням порошкоподібної сірки, з якої при згорянні утворюється сірчистий ангідрид, На рис. 2 аналогічний пристрій передбачає можливість бесфлюсовой плавки магнієвих сплавів шляхом захисту дзеркала сплаву безпосередньо струменем сірчистого ангідриду.

Найбільш дієвим засобом захисту є шестифториста сірка SF6 (елегаз) -важкий газ, неотруйний, без кольору і запаху, не горить і не підтримує горіння. Нетоксичність елегазу є суттєвим, перевагою в порівнянні з сірчистим ангідридом,

Захисна дія елегазу засноване на взаємодії з розплавом, в результаті чого утворюється непроникна поверхнева плівка фторидів магнію, що володіє здатністю миттєво відновлюватися навіть після багаторазового видалення.

3. ПЛАВКА магнієвих сплавів

Для плавки магнієвих сплавів застосовують тигельні печі з виймальної або стаціонарним тиглем місткістю 200-450 кг або відбивні печі великої місткості. При цьому після розплавлення всієї шихти сплав переливають у тигельні роздаткові печі, в яких проводиться його рафінування.

У розігрітий тигель або піч завантажують невелику кількість розмолотого флюсу і близько половини всієї кількості магнію, поверхня якого також засипається флюсом. Після розплавлення першої порції магнію поступово завантажують інше кількість магнію. Потім, коли розплавиться весь магній, в сплав при температурі 680-700 ° С вводять попередньо дрібно роздроблену лігатуру алюміній-марганець.

Марганець в магнієві сплави вводять при температурі 850 ° С у вигляді суміші металевого марганцю або хлористого марганцю Про флюсом ВІЗ (див. Табл. 2). Потім у тигель поступово завантажують повернення. Протягом всього процесу плавки поверхню сплаву повинна бути покрита шаром флюсу ВІЗ.

Цинк сідає в кінці плавки при температурі розплаву 700-720 ° С. При тій же температурі в сплав сідає берилій у вигляді лігатур магній - берилій або марганець-алюміній-берилій або у вигляді фторберіллатов натрію NaBeF4. Лігатури, що містять берилій, вводять в сплав до рафінування, а фторберіллатов натрію - під час рафінування.

Церій, будучи компонентом деяких нових магнієвих сплавів, входить до складу мишметалла, що має наступний склад (%): 45-55 церію, до 20 лантану, 15 заліза, решта-рідкоземельні елементи першої групи. При розрахунку шихти враховують сумарний вміст усіх рідкоземельних елементів. Мішметалл додають в розплав після рафінування за допомогою залізного сітчастого склянки, погружаемого на глибину 70-100 мм від дзеркала сплаву.

Цирконій вводять в сплав у вигляді фторцірконата натрію Na2ZrFe при температурі 850-900 ° С.

Якщо в магнієвий сплав необхідно ввести значну кількість цирконію, як, наприклад, в новий теплопрочний ливарний сплав МЛ12, що містить 4-5% Zn, 0,6-1,1% Zr, решта-магній, доводиться користуватися так званою шлак-лигатурой, Для приготування шлак-лігатури використовують шихту наступного складу,%: 50 фторцірконата калію; 25 карналлита; 25 магнію. Шлак-лігатуру готують одночасно в двох тиглях. В одному тиглі розплавляють карналлит і після припинення бурління при температурі 750-800 ° С замішують фторцірконата калію до отримання однорідної розплавленої маси. Потім у цю суміш вливають розплавлений в іншому тиглі магній, нагрітий до 680-750 ° С. Отримана шлак-лігатура містить 25-50% цирконію.

Заключною стадією плавки будь-якого магнієвого сплаву є обробка його в рідкому стані з метою рафінування, а також модифікування структури. Рафінування магнієвого сплаву проводять після введення всіх легуючих добавок і доведення температури розплаву до 700-720 ° С. Лише у разі обробки магнієвого сплаву фторберіллатов натрію температура нагріву сплаву перед рафінуванням підвищується до 750-760 ° С. Зазвичай рафінування виробляють шляхом перемішування сплаву залізної ложкою або шумівкою протягом 3-6 хв; при цьому поверхня розплаву посипають розмеленим флюсом ВІЗ. Перемішування починають з верхніх шарів сплаву, потім ложку поступово опускають вниз, не доходячи до дна приблизно на 1/2 висоти тигля. Рафінування вважається закінченим, коли поверхня сплаву набуває блискучий, дзеркальний вид. Після закінчення рафінування з поверхні сплаву зчищають флюс, а дзеркало сплаву знову покривають рівним шаром свіжої порції розмеленого флюсу ВІЗ. Потім магнієві сплави, крім сплавів МЛ4, МЛ5 і МЛ6, нагрівають до 750-780 ° С і витримують при цій температурі протягом 10-15 хв.

Магнієві сплави марок МЛ4, МЛ5 і МЛ6 перед розливанням піддають модифікуванню. Після зняття з поверхні сплаву забруднень, що утворилися при модифікуванні, і після засипки поверхні розплаву свіжою порцією флюсу ці сплави витримують, при цьому температура знижується до 650-700 ° С, потім проводять заливку форм.

У ході плавки ретельно спостерігають за станом поверхні рідкого сплаву. Якщо сплав починає горіти, його необхідно засипати порошкоподібною флюсом за допомогою пневматичного флюсораспилітеля.

4. ДЕГАЗАЦІЯ магнієвих сплавів

З метою підвищення корозійної стійкості та механічних властивостей магнієвих сплавів розроблено декілька способів обробки їх в рідкому стані, наприклад спосіб послідовної обробки ванни рідкого сплаву кальцієм і гексахлоретаном. Вказану обробку здійснюють за наступною технологією, Кальцій в кількості 0,1% вводять в сплав після його рафінування при температурі 750 ° С. Наважку кальцію поміщають у дзвіночок, який занурюють у сплав на 2/3 глибини тигля. Через 10 хв після введення кальцію сплав обробляють гексахлоретаном при температурі 750-780 ° С. Наважку гексахлоретан в кількості 0,07-0,1% від маси шихти загортають в алюмінієву фольгу або тонкий папір і поміщають в дзвіночок, який занурюють також на 2/3 глибини тигля і потім переміщують в ньому. Після закінчення реакції з поверхні сплаву знімають шлак, сплав покривають шаром флюсу в залежності від того, який застосовують тигель - стаціонарний або виймальної. Сплав в тиглі піддають короткочасного рафінуванню протягом 1-1,5 хв (при місткості тигля близько 300 кг). Після повторного рафінування сплав витримують протягом 15 хв, після чого він готовий до розливання по формах.

Послідовна обробка магнієвого сплаву кальцієм і гексахлоретпіом підвищує щільність виливків і дозволяє різко поліпшити їх механічні властивості.

Магнієві сплави в процесі їх плавки і розливання поглинають найбільша кількість водню в порівнянні з будь-яким з раніше розглянутих сплавів кольорових металів. Наприклад, якщо в алюмінієвих сплавах вміст водню становить 1-5 см3на 100 г сплаву, то в магнієвих сплавах кількість водню може доходити до 20-30 см3на 100 г сплаву.

Виходячи з уявлення про методи дегазації алюмінієвих сплавів, слід припустити, що магнієві сплави можна дегазувати тими ж способами, що й алюмінієві.

Останнім часом проведено ряд робіт, які дозволили встановити можливість рафінування магнієвих сплавів за допомогою продування їх в розплавленому стані деякими газами. Найбільш перевіреним способом дегазації магнієвих сплавів виявився метод продувки через розплав інертних газів (гелію, аргону), а також хімічно активних газів: хлору та азоту.

Дегазація інертним газом. Продувку сплаву інертним газом проводять при температурі 740-750 ° С. Швидкість продувки встановлюється такою, щоб привести до інтенсивного перемішування розплаву без випліскування сплаву на стінки і борту печі. Час продувки для зниження вмісту водню в магнієвому сплаві (до 8-10 см3на 100 г сплаву) складає 30 хв. Більш тривала дегазація сплаву призводить до деякого укрупнення зерна в структурі матеріалу виливків.

Дегазація азотом. Дія азоту при дегазації магнієвих сплавів аналогічно дії інертного газу. Однак при проходженні пухирців азоту через сплав відбувається часткове взаємодія сплаву з газом і утворюється нітрид магнію, що призводить до деякого забруднення сплаву неметалевими включеннями. Продувку магнієвих сплавів азотом здійснюють при температурі 660-685 ° С. Під час продувки сплаву в цьому інтервалі температур не відбувається інтенсивної хімічної реакції. При більш високих температурах (понад 700 ° С) йде активне утворення нітриду магнію. Продувку сплаву в тиглі місткістю близько 1 т виробляють протягом півгодини через залізницю трубку діаметром 20 мм. При цьому трубка повинна знаходитися на відстані 150-200 мм від дна тигля. Після закінчення дегазації сплав переливають в роздавальні тиглі, очищають дзеркало сплаву, після чого сплав піддають рафінування та модифікування. Перед операцією модифікування можливе проведення додаткової дегазації сплаву при температурі 740-760 ° С продувкою хлору зі швидкістю, що викликає невелике перемішування сплаву. Продувку ведуть протягом 3-5 хв при невеликому надлишку хлору.

Дегазація хлором або сумішшю хлору зчотирьоххлористим вуглецем. При проходженні пухирців хлору через сплав хлор вступає в реакцію з магнієм, утворюючи хлористий магній. Температуру сплаву при хлоруванні підтримують зазвичай в межах 740-760 ° С. Зміна швидкості хлорування в межах 2,5-8 л / хв не робить помітного дії на розміри зерна

і механічні властивості сплаву, якщо кількість пропускається хлору залишається постійним і не перевищує 3% від маси сплаву. Більш високий відсоток хлору призводить до укрупнення зерна в структурі виливків і до деякого зниження механічних властивостей.

Іноді дегазація хлором поєднується з операцією модифікування сплаву. У цьому випадку через сплав продувають 1-1,5% (від маси плавки) хлору разом з 0,25% чотирихлористого вуглецю. Температура сплаву при такому способі 690-710 ° С.

Дегазація магнієвих сплавів за допомогою хлору або суміші хлору з чотирихлористого вуглецю має недоліки. З них найбільш серйозним є те, що хлор токсичний (отруйний) та застосування його пов'язане з небезпекою отруєння працюючих, так як при використанні хлору зчотирьоххлористим вуглецем утвориться деяка кількість фосгену, що є сильним отруйною речовиною.

5. МОДИФІКУВАННЯ магнієвих сплавів

Модифікування магнієвих сплавів застосовують з метою подрібнення структури та підвищення механічних властивостей виливків. Сплави марок МЛЗ, МЛ4, МЛ5 і МЛ6 модифікують шляхом перегріву розплаву, обробки хлорним залізом, обробки вуглерод матеріали та іншими способами.

Модифікування шляхом перегріву. Сплав після рафінування нагрівають до 850 або 900 ° С і витримують відповідно протягом 15-20 або 10-15 хв. Недоліками цього способу є збільшення витрат палива, підвищення зносу тиглів і окислюваність сплаву, зниження продуктивності плавильних печей.

Модифікування вуглекислим кальцієм (крейдою). Мел у вигляді сухого порошку або мармур у вигляді дрібної крихти в кількості 0,5-0,6% від маси шихти загортають у пакет з тонкого паперу, поміщають в дзвіночок і вводять в сплав на половину висоти тигля. Температура сплаву в процесі модифікування. 760-780 ° С. Процес обробки триває 5-8 хв і ведеться до припинення виділення бульбашок на поверхні сплаву. Сплав витримують після модифікації 10-40 хв.

Модифікування магнезитом. Магнезит, подрібнений в порошок, в кількості 0,3-0,4% від маси шихти загортають в паперові пакети і занурюють у сплав дзвіночком в один або два прийоми. Модифікування .продовжують 8-12 хв до припинення виділення бульбашок на поверхні сплаву. Сплав витримують 30-40 хв. Застосовується в даному випадку в якості модифікатора магнезит негигроскопичен, але не виключена можливість деякого забруднення магнієвого сплаву неметалевими включеннями, наявними в магнезит. Модифікування магнезитом проводять до рафінування при температурі магнієвого сплаву 720- 730 ° С,

6. розливання магнієвих сплавів

Заливку форм магнієвим сплавом ведуть в більшості випадків при температурі 740-780 ° С і лише при великих тонкостінних виливок температуру підвищують до 800 ° С, а в окремих випадках-до 810 ° С. Подальше підвищення температури не рекомендується через сильний окислення сплаву.

Роздачу сплаву з печі і заливку форм ведуть такий спосіб. По досягненні потрібної температури сплаву роблять підготовку розливного ковша шляхом прогріву його до червоного в тиглі з розплавленим флюсом ВІ2 (див. Табл. 2). Потім флюс зливають через носок ковша і ретельно зчищають зі стінок ковша. У робочому тиглі з поверхні розплаву металевої счіщалкой або донною частиною ковша флюс відводять, і при повільному зануренні ковша набирається сплав. Деяка кількість сплаву (до 5%) зливається назад в піч через носок ковша для того, щоб видалити флюс, що знаходиться на шкарпетці. Наповнений ківш виймають з ванни рідкого сплаву і дають стекти флюсу з його зовнішніх стінок. Щоб уникнути зачерпиванія флюсу при заборі сплаву ковшем, слід вичерпувати не більше 2/3 місткості печі або тигля.

При заливці форм носок ковша повинен знаходитися по можливості ближче до ливникової чаші або воронці, струмінь металу повинна бути рівномірною, а чаша або воронка стояка протягом усього часу заливки повинна бути заповненою. Для запобігання від горіння під час заливки струмінь магнієвого сплаву пріпилівается сірчаним кольором або сумішшю сірки і борної кислоти (1: 1) із спеціального розпилювача або мішечка з нещільної тканини. По закінченні заливки в ковші повинно залишатися не менше 10-15% сплаву. Весь сплав з ковша не можна виливати через можливе потрапляння флюсу в ливарну форму. Залишки сплаву зливають у виливницю.

Список використаної літератури

1. Білоусов М.М. Плавка і розливання сплавів кольорових металів. - Л .: Машинобудування, 1981.- 80с.

2. Липницький А.М., Морозов І.В. Технологія кольорового лиття. - Л .: Машгиз, 1986.- 224с.

3. Воздвиженський В.М. Ливарні сплави і технологія їх виплавки в машинобудуванні. - М .: Машинобудування, 1984.- 432с.

Продаю диплом з проектування ливарних цехів захищений на відмінно

З кресленнями цеху серійного виробництва сталеливарного цеху.

Keen1@yandex.ru

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка