Изучение перемещения различных слоев отливок по высоте при литье с кристаллизацией под давлением

Язык труда и переводы:
УДК:
621.74.043.2
Дата публикации:
19 мая 2022, 16:59
Категория:
Литейное и сварочное производство
Авторы
Свириденко Данила Сергеевич
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Волотов Иван Витальевич
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Крымов Илья Александрович
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Аннотация:
Рассмотрены вопросы перемещения отдельных слоев отливки по высоте при литье с кристаллизацией под давлением, в работе использовались алюминиевые сплавы различных типов, была разработана оригинальная методика исследования с использованием постоянных магнитов. Изучение перемещения отдельных слоев отливки по высоте под действием давления исследовали с помощью следующей методики, согласно которой на вертикальных стенках рабочей полости матрицы располагали стержни-магниты на строго фиксированных расстояниях от ее дна. К моменту окончания выдержки отливки в матрице под давлением они смещались вниз каждый на определенное расстояние.
Ключевые слова:
алюминиевые сплавы, литье с кристаллизацией под давлением, перемещение слоев отливки, постоянные магниты, уплотнение
Основной текст труда

Для изучения перемещение отдельных слоев отливки по высоте под действием давления использована следующая методика, согласно которой на вертикальных стенках рабочей полости матрицы располагали стержни-магниты на строго фиксированных расстояниях от ее дна (рисунок 1, а). К моменту окончания выдержки отливки в матрице под давлением они смещались вниз (рисунок 1, б), причем каждый из них на определенное расстояние [1–3]. Расположение стержней-магнитов в цилиндрической отливке диаметром 50 мм и высотой 110 мм показано на рисунок 1, в).

Каждую кривую (рисунок 2) строили по результатам смещения трех постоянных магнитов, установленных на расстояниях 50, 70 и 100 мм от дна матрицы, а верхнего торца — по показаниям датчика перемещения в момент снятия давления прессования. Характер полученных зависимостей одинаков для всех исследованных металлов (алюминий А7) и сплавов (АЛ24П, АО3-7, АК7ч, АК12 и А356.2). Наибольшее смещение стержней-магнитов наблюдается у верхнего торца формирующейся отливки, прилегающего к прессующему пуансону, т. е. в зоне наибольшего давления.

Величина смещения отдельных зон отливки тем больше, чем больше объемная усадка сплава (металла) и давление прессования [4], чем меньше коэффициент затвердевания заготовки.

Использованная методика позволила экспериментально установить, что наибольшее перемещение слоев, а, следовательно, и лучшее уплотнение затвердевающей под давлением отливки имеет место вблизи прессующего

 

             а                                                              б                                                        в

Рисунок 1. Схемы установки постоянных магнитов по высоте матрицы до заливки расплава в матрицу (а) и их расположения в отливке (б); в— отливка со стержнями-магнитами

 

                                 а                                                       б                                     в

Рисунок 2. Графики относительного перемещения стержней-магнитов в затвердевающих отливках при ЛКД: а — алюминий А7; б — сплав АЛ24П; в — сплав АО37 (цифры у кривых — номинальное давление прессования) 

 

пуансона (места приложения давления) и распространяется от него на расстояние, равное 1/3 высоты отливки. Это при определенных условиях может привести к получению неоднородной структуры по высоте отливки и, как следствие, к неодинаковым показателям ее свойств в различных зонах. Поэтому для ЛКД желательно использовать отливки с отношением H/D<1,5.

 

Литература
  1. Батышев К.А., Безпалько В.И., Батышев А.И., Смолькин А.А. Изготовление герметичных отливок из силуминов. Литейное производство, 2012, № 1, с. 29–30.
  2. Батышев К.А. Литье с кристаллизацией под давлением алюминиевых сплавов. Часть 2. Металловедение и термическая обработка металлов, 2012, № 2, с. 3–10.
  3. Батышев К.А. Литье с кристаллизацией под давлением. Москва, Изд-во МГОУ, 2009, 168 с.
  4. Батышев К.А., Брежнев Л.В., Батышев А.И., Полянчиков О.Г. Гидравлический пресс для литья с кристаллизацией под давлением алюминиевых сплавов. Новые материалы, 2012, № 5–6, с. 7–8.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.