Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Исследование и совершенствование технологии изготовления сплава АК7 для автомобилестроения

Работа №26107

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

технология конструкционных материалов

Объем работы77
Год сдачи2018
Стоимость4900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
481
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Содержание 4
Реферат 7
Введение 8
1 Современные способы литья легкосплавных колес 9
1.1. Литье под низким давлением 9
1.2. Виды брака при литье колес 11
1.3. Алюминиевые сплавы для литья дисковых колес 14
1.4. Процессы рафинирования. Технологические параметры обработки
аргоном 17
1.5. Процессы модифицирования, легирования сплавов. Особенности
модифицирования силуминов 25
1.6 Управление качеством литых автомобильных колес путем
изменения содержания водорода 28
1.6.1 Методы контроля расплава на содержание водорода 28
1.6.2 Процесс RPT 29
1.7 Выводы и постановка задач исследования 35
2. Методика эксперимента 36
2.1 Применяемое оборудование и технологии для получения и
исследования сплава АК7 36
2.2 Оценка чистоты расплава 38
2.3. Термическая обработка дисков автомобильных колес 40
2.4. Научное оборудование и методика проведения исследований
структур и свойств отливок 41
3. Исследование влияния методов обработки расплава на свойства сплава
АК7 43
3.1. Исследование качества шихтовых материалов 43
3.1.1. Исследование чушкового сплава 43
3.1.2. Исследование лигатуры, применяемой для модифицирования...48
3.2. Влияние обработки расплава препаратом Hydral 40 на индекс
плотности 52
3.3. Исследование влияния термической обработки на структуру и
механические свойства сплава АК7 57
3.4. Исследование влияния дегазации инертным газом и продувки микс-
газом (Ar+H) на индекса плотности 63
4. Основные результаты и выводы 68
5. Список используемой литературы 70

В настоящее время транспортное машиностроение является одним из основных потребителей алюминия и его сплавов,так как использование этого металла и его сплавов существенно повышает эффективность транспортного средства.В алюминиевых сплавах возможно достичь сочетание значительных показателей эксплуатационных,механических свойств (предела прочности, пластичности, твердости, коррозионной стойкости и т.д.), высокой точности размеров с низкой плотностью.
В частности большое внимание уделяется производству литых колёс. Это связано с большими объёмами и стабильностью заказов. Возможность получения разного дизайна, высокой точности размеров, статических и динамических характеристик дает преимущество литых алюминиевых дисков перед стальными. Необходимо отметить, алюминиевые диски легче на 10 % - 20 %. Из-за высокой теплопроводности металла диски из алюминиевых сплавов имеют лучшее охлаждение тормозных механизмов. Прочная оксидная пленка А12О3, которая образуется на поверхности алюминия, способствует защите сплава от коррозионных процессов и как следствие от его разрушения.
В то же время крупные автопроизводители предъявляют повышенные требования к прочностным характеристикам легкосплавных дисков.
Проведенный анализ современных способов изготовления дисков автомобильных колес показал, что наиболее перспективным являются литье под низким давлением. Одними из достоинств этого способа является высокий коэффициент использования алюминиевых сплавов, что позволяет снизить себестоимость производства.
Одним из распространенных сплавов, который используется для получения легкосплавных дисков, является термоупрочняемый алюминиевый сплав, в частности из сплава АК7. Однако применение этого сплава для литья колес сопровождается некоторыми технологическими трудностями.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


1. Проведенные исследования образцов чушкового сплава разных партий, лигатуры для модифицирования показали, что качество шихты нестабильно. Наличие большого количества окисных плен, шлаковых и других инородных включений, расположенных на поверхности и в основном металле не допустимо, так как впоследствии напрямую влияет на качество отливок. На основании вышеизложенного рекомендована смена поставщика.
2. Показано, что вторая обработка Hydral 40 расплава в середине заливки является нежелательной, так как снижает плотность отливки, что говорит о значительной коаугаляции газов в процессе кристаллизации. Определено, что обработка расплава препаратом Hydral 40, которая по действующей технологии происходила в печи литейной машины, увеличивала фактор появления неметаллических включений за счет дополнительного окисления при открывании печи и барботации препаратом расплава. Наиболее целесообразным оказалась обработка таблеткой 25 гр. на установке роторной дегазации, что не требует дополнительной остановки печи литейной машины, и исключает факторы, влияющие на образования неметаллических включений.
3. Было выявлено, что комплексное модифицирование сплава AK7 добавками AlTiB+AlSr способствует увеличению прочности, твердости, пластичности алюминиевого сплава.Установлено, что для модифицирования эвтектики достаточно стронция в количестве 0,003 % от массы жидкого металла. Определено, что в процессе диффузионного отжига «игольчатые» фазы эвтектического кремния претерпевают фрагментацию и сфероидизацию. Сферическая форма эвтектического кремния влияет на показатели механических свойств, увеличивая их.
4. Доказано, что совместное действие дегазации инертным газом и продувки микс-газом (Ar+H) способствует удалению неметаллических включений из жидкого металла, и устранению в тепловых узлах усадочной пористости.При недостаточном рафинировании наблюдается образование пористости газового и усадочного характера, индекс плотности при этом составляет 8 - 15 %, что не удовлетворяет внутреннему регламенту. Совместное действие дегазации инертным газом и продувки микс-газом (Ar+H) способствует не только удалению неметаллических включений из жидкого металла, но и насыщению его водородом, что способствует устранению в тепловых узлах усадочной пористости. Массивные узлы отливок наиболее сложного сечения требуют дополнительного газонасыщения для устранения образования грубой усадочной пористости.
5. Проведенные исследования позволили повысить качество литья на 10 %.



1. ПадеринВ.Н., Абдулгазис Д.У. Особенности изготовления цельных автомобильных дисков из алюминиевых сплавов литьем под низким давлением в формы с гипсовыми вставками Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. 2014. № 43. С. 66-71.
2. Падерин В.Н. Оборудование и технология заготовительного производства учеб.пособие для студ. спец.«Автомобильный транспорт» РВУЗ «КИПУ»:в 2 ч. / В.Н. Падерин, У. А. Абдулгазис. - Симферополь: ДИАЙПИ, 2014. -173 с.
3. Падерин В.Н. Оборудование и технология заготовительного производства: учеб. пособие для студ.спец. «Технология машиностроения» РВУЗ«КИПУ» / В.Н.Падерин, А.В.Падерин. -Симферополь OCAQ, 2011. 439 с.
4. Техническая информация по легкосплавным дискам [Электронный ресурс] // Публикации для учащихся, 2013. - URL: http: // uchebilka. Ru / informatika /61604/index.html
5. Парамонов В.В. Разработка технологических схем и режимов штамповки автомобильных поковок из алюминиевых сплавов: автореф. ... канд. техн. наук.-М., 2009. - 24 с.
6. Бедель, В. К. Литье под низким давлением / В. К. Бедель. - Москва :Машгиз, 1961. - 221 с.
7. Brown, J. R. Foseco Non-Ferrous Foundrymans Handbook / J. R. Brown. - Oxford : Butterworth Heinemann, 1999. - 296 p.
8. Парамонов, В. В.Разработка технологических схем и режимов штамповки автомобильных поковок из алюминиевых сплавов / В. В. Парамонов: автореферат дисс. канд. техн. наук. -Москва, 2006. -24 с.
9. Мондольфо, А. Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов перевод с английского под редакцией Ф. И. Квалова. Г. Б. Строганова, И. Н. Фринндляндера. - М.: Металлургия, 1977. - 639 с.
10. Ганиев И.Н. / Влияние стронция и способов его введения в расплав
на свойства промышленных силуминов/И.Н. Ганиев, С.С. Гулов, Н.И. Ганиева, Н.В.Давлатназарова// Известия Академии наук РеспубликиТаджикистан. Отделение физико-математических, химических,
геологических и технических наук. 2007. № 1. С. 68-78.
11. Задруцкий С.П./ Влияние модифицирования эвтектики стронциемна пористость силуминов/ С.П. Задруцкий, Б.М. Немененок, Г.А. Румянцева,
A. П. Бежок// «Литейные процессы» .2014. № 13. С. 11-19.
12. Аристова Н.А. / Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов / Н.А. Аристова, И.Ф. Колобнев // М., «Металлургия», 1977. 144 с.
13. Макаров Г.С./ Слитки из алюминиевых сплавов с магнием и кремнием для прессования. Основы производства./ 2011 г. 528 стр
14. Станчек Л. / Структура и свойства отливок из силумина, затвердевших под давлением, после термической обработки / Л. Станчек, Б. Ванко, А.И. Батышев// «Металловедение и термическая обработка металлов». №4 (706). 2014 г. С. 27-32.
15. Непрерывное литье алюминиевых сплавов: справочник / В. И. Напалков, Г. В. Черепок, С. В. Махов, Ю. М. Черновой. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 512 с.
16. Пискарёв, Д. В. Разработка технологии рафинирования алюминия от примесей щёлочных и щёлочноземельных металлов / Д. В. Пискарёв : автореферат диссертации на соис. ... канд. техн. наук. -Москва, 2007. -20 с. (http://tekhnosfera.com/razrabotka-tehnologii-rafinirovaniya-alyuminiya-ot- primesey-schyolochnyh-i-schyolochnozemelnyh-metallov).
17. К повышению качества доэвтектических силуминов / И.Ф. Селянин,
B. Б. Деев, В.В. Кожевин, Ю.А. Удотов // Ползуновский альманах. - 2004. - No 4.- С. 35-36.
18. Фомин, Б.А. Металлургия вторичного алюминия: Учебное пособие для вузов / Б.А. Фомин, В.И. Москвитин, С.В. Махов. -М.: ЭКОМЕТ, 2004. - 240 с.
19. Макаров, Г. С. Рафинирование алюминиевых сплавов газами / Г. С. Макаров. - М.: Металлургия, 1983. - 120 с.
20. Непрерывное литье алюминиевых сплавов: справочник / В. И. Напалков, Г. В. Черепок, С. В. Махов, Ю. М. Черновой. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 512 с.
21. Цыпан, И. А. Вакуумное рафинирование / И. А. Цыпан [Электронный ресурс]-Режим доступаhttp://www.thewildside.biz/vtorichnye-splavy/vakuumnoe - rafinirovanie.html.
22. Крук, Д. С. Анализ влияния ультразвуковой обработки расплава на структуру и свойства алюминиевых сплавов / Д. С. Крук [Электронный ресурс]. - Режим доступа http:// rep. bntu. by/ jspui / bitstream / data / 6796 / 1 /%D0%A1.%2011- 12.pdf
23. Борисов, Г. П. Научные основы разработки методов дальнейшего повышения свойств и технико-экономических показателей производства высококачественных отливок из алюминиевых сплавов // Литейное производство. -2008. - No 9. - С. 17-23.
24. Строганов, Г. Б. Сплавы алюминия с кремнием / Г. Б. Строганов, В. А. Ротенберг, Г.Б. Гершман. - М.: Металлургия, 1977. - 272 с.
25. Амосов, Е. А. Влияние литой структуры на свойства и термообрабатываемость силуминов / Е. А. Амосов, К. В. Никитин, Д. С. Кривопалов [и др.] // Литейное производство. - 2012. - No 9. - С. 12-14.
26. Robert Bridi «Promag - improvements in casthouse processing using in-furnace and in-line refining systems» // Non-Ferrous Metals -2011 : International Con-143gress and Exhibition (Peжимдocтyпahttp: // www . pyrotek. Info /documents /techpapers/2011-09ROMAG Improv in Casthouse--Alum Siberia-- Bridi_Prebble_Vitouch.pdf)
27. Пат. No 575376 МПК C 22 В 9/10, 1976.
28. Рафинирование алюминиевых сплавов от неметаллических
примесей http://www.thewildside.biz/vtorichnye-splavy/rafinirovanie-
alyuminievyh-splavov-ot-nemetallicheskih-primesey.html
29. Алюминиевыесплавы. Плавка и литье алюминиевых сплавов: справочное руководство // Под ред. В.И. Добаткина и др. - М.: Металлургия, 1970. - 416 с.
30. Пат. 1217905 МПК С 22 В 9/10, С 22 С 1/06 (Режим доступа http://patentdb.su/4-1217905-flyus-dlya-rafinirovaniya-alyuminievykh- splavov.html).
31. Пат. 962327 МПК C22 В 21/06 (Режим доступаhttp://patentdb.su/2-962327-flyus-dlya-rafinirovaniya-alyuminiya-i-ego-splavov.html).
32. Газы и окислы в алюминиевых деформируемых сплавах / В. И. Добаткин, Р. М. Габидуллин, Б. А. Колачев, Г. С. Макаров. -М. : Металлургия, 1976. -264 с.
33. Словарь-справочник по литейному производству / В. Н. Иванов. - М.: Машиностроение, 1990. - 384 с.
34. Фомин, Б. А. Металлургия вторичного алюминия: Учебное пособие для вузов / Б. А. Фомин, В. И. Москвитин, С. В. Махов. - М.: ЭКОМЕТ, 2004. - 240 с.
35. Абалымов, В. Р. Исследование влияния легирования магнием сплава АК12 на структуру и свойства автомобильных колес / В. Р. Абалымов, Ю. А. Клейменов, Т. Н. Дроздова и др.: Техника и технологии. - Красноярск, 2015. - том 8, номер 7 - С. 948-956.
36. К повышению качества доэвтектических силуминов / И.Ф. Селянин, В.Б. Деев, В.В. Кожевин, Ю.А. Удотов // Ползуновский альманах. - 2004. - No 4. - С. 35-36.
37. Строганов, Г. Б. Сплавы алюминия с кремнием: науч. изд. / Г. Б. Строганов, В. А. Ротенберг, Г. Б. Гершман. - М.: Металлургия, 1977. - 271с.
38. Меркулова, Г. А. Металловедение и термическая обработка цветных сплавов: учеб.пособие / Г. А. Меркулова. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2008. - 312 с.
39. Модифицирование силуминов стронцием / Под ред. К.В. Горева. - Мн.: Наука и техника, 1985. - 143с.
40. Новиков, И. И. Металловедение, термообработка и рентгенография: Учебник для вузов / И. И. Новиков, Г. Б. Строганов, А. И. Новиков. - М.: «МИСИС». - 1994. - 480 с.
41. Dasgupta, S. Relationship between the reduced pressure test and hydrogen content of the melt / S. Dasgupta, L. Parmenter, D. Apelian, F.Jensen : in the Proceed-ings of the 5th International Molten Aluminum Processing Conference. - November 8-10, 1998, published by AFS, Des Plaines, III. - pp. 283-300.
42. Антонов, М. М. Исследование влияния технологических параметров на индекс плотности сплава АК12 / М. М. Антонов // Молодежь и наука: сборник материалов VIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 155- летию со дня рождения К.Э.Циолковского [Электронный ресурс] No заказа 7880/отв. ред. О.А.Краев - Красноярск: Сиб. федер. ун-т., 2012. - Режим доступа http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2012/thesis/s003/s003-040.pdf
43. ГОСТ Р 50511-93. Колеса из легких сплавов для пневматических шин. Общие технические условия.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ