|
Разработка технологии получения силуминов методом литья закалочным затвердеванием Цель проекта Создание технологического процесса и оборудования для литья силуминов с высокодисперсными и компактными включениями кремния. Краткое описание технологии Данная технология базируется на методе литья закалочным затвердеванием. Суть его заключается в том, что отливка, кроме начальной корки, затвердевает непосредственно в закалочной ванне. Это позволяет существенно увеличить скорость кристаллизации кристаллов кремния, изменить их морфологию с пластинчатой на компактную. В начале процесса в водоохлаждаемой металлической форме формируется начальная корка отливки толщиной 5-8 мм. Затем заготовка извлекается и помещается в закалочную ванну – затвердевает вне литейной формы. После чего, в нее заливают новую порцию расплава и формируют следующую отливку. Поэтому данная технология носит циклический характер с высокой производительностью процесса литья. Она определяется только временем заполнения литейной формы и продолжительностью формирования в ней начальной корки заготовки. Данный способ литья легко поддается механизации и автоматизации. В настоящее время ведется проектирование опытной литейной машины и оборудования для разработки технологии получения силуминов методом литья закалочным затвердеванием. Опыт применения разработки В настоящее время технология находится в начальной стадии разработки – лабораторные исследования. Методом литья закалочным затвердеванием были получены отливки диаметром 45 мм и длиной 200 мм из силумина AlSi18Cu1,5. В виду того, что скорость кристаллизации расплава относительно велика, модификаторы для измельчения фазовых составляющих сплава не применяли. Методом металлографического анализа было установлено, что отливки, за исключением наружной зоны толщиной до 3 мм, имели однородную структуру. Кристаллы первичного кремния были равномерно распределены по всему сечению слитка с дисперсностью 3-8 mм. Кристаллы эвтектического кремния компактны и имеют размер в среднем 0,4-0,8 mм (рис. 1). Таким образом, методом литья закалочным затвердеванием возможно получение силуминов с наноструктурным эвтектическим кремнием. Сравнение с современными технологиями Данная технология позволяет получать более дешевые и более высокодисперсные отливки из силуминов без применения экологически вредных модификаторов. В настоящее время разрабатываемая технология является единственной в мире по получению литых заготовок с наноструктурным эвтектическим кремнием. Возможные области применения 1.В машиностроении – для получения отливок с высокими механическими, износостойкими и антифрикционными свойствами, например, заготовки штампованных поршней форсированных двигателей. 2.В других областях техники, где необходимо использование наноструктурных материалов с уникальными физико-механическими свойствами. История разработки Исследования технологического процесса литья были начаты в 2002 году и ведутся как научно-исследовательские, в лабораторных условиях методами металлографического и термографического анализов. Ведутся работы по проектированию опытной литейной установки. Научный и технический уровень Не имеющий аналогов в мире. Предложения от разработчика 1. Мы готовы провести совместные научно-исследовательские работы по опытно-промышленной разработке технологии. Она включает создание литейной машины и технологического процесса литья. 2. Стоимость проекта зависит от вида сотрудничества, номенклатуры получаемых заготовок и может изменяться от 100000 до 200000 USD. |
