Металлургия: от простого к сложному
Воскресенье, 25.02.2018, 14:19
Приветствую Вас Гость | RSS
 
Главная Каталог статейРегистрацияВход
Меню сайта
Категории каталога
Мои статьи [24]
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 18
Главная » Статьи » Мои статьи

Способ литья профилированных изделий из алюминиевых и магниевых сплавов

В классификации существующих методов металлообработки способ Степанова А.В. (развивается в ФТИ им.А.Ф.Иоффе РАН) относится к группе специальных способов литья и по выражению Г.Ф.Баландина представляет собой "...литьё намораживанием в наиболее чистом виде." На практике этот процесс выглядит как выращивание профилированных изделий непосредственно из расплава, без каких- либо дополнительных технологических переделов. С одной стороны имеется расплавленный металл, с формообразователем-фильерой на его поверхности, а с другой- непрерывно растущий профиль (готовое изделие), с заданным поперечным сечением.

Степень сложности поперечного сечения изделий может быть довольно высокой и разнообразной. На фотографиях представлены образцы наиболее интересных профилей, разработанных в разные годы для решения конкретных технических задач. Толщина стенок изделий от 1 до 5 мм. Максимальный габаритный размер поперечного сечения и длина профиля ограничены только возможностями используемого оборудования. На имеющемся лабораторном оборудовании возможно получение изделий с поперечником до 600 мм и длиной до 4 м. Скорость вытягивания, в общем случае, обратно пропорциональна толщине стенки профиля и может составлять от 2 до 6 м/час.

Условия формирования поперечного сечения отливки предопределяют уникальные возможности способа Степанова не только в качестве методики для исследования процесса кристаллизации, но и в качестве основы для создания промышленной технологии непрерывного литья профилированных изделий из алюминиевых и магниевых сплавов.

Способ мало чувствителен к литейным свойствам сплава и позволяет вести процесс на классических литейных, на деформируемых и вторичных сплавах (с содержанием Fe до 3%). В связи с этим, способ может оказаться особенно полезным для разработчиков новых сплавов. Высокие эксплуатационные характеристики новых сплавов, как правило, конфликтуют с их литейными свойствами, что заметно усложняет получение из них отливок с малой толщиной и большой протяженностью традиционными способами литья.

Способ позволяет выращивать не только однородные металлические, но и биметаллические изделия, изделия с неметаллическими наполнителями, как в виде частиц с высокой дисперсностью, так и в виде непрерывных волокон. Это означает, что внутри полученного профиля могут быть спрятаны изделия (трубки, стержни, ленты, проволоки) из более тугоплавкого материала, например нержавеющей стали.

Направленная кристаллизация и отсутствие контакта твердо-жидкой зоны отливки со стенками формообразователя обеспечивают высокую плотность металла в полученных изделиях и высокую герметичность профилей трубчатого типа. Это позволяет с успехом использовать такие изделия в качестве тепловых труб и радиаторов для теплообменной аппаратуры.

Способ Степанова нельзя рассматривать в качестве метода металлообработки, способного заменить собою такие известные методы, как прокатка и экструзия. Каждая из этих технологий имеет свои достоинства и недостатки.

К недостаткам способа Степанова, в сравнении с прокаткой и экструзией, можно отнести более низкие значения характеристик: производительности процесса, качества поверхности, стабильности "геометрии" профилей (в осевом и поперечном направлении), прочности (sв)- для деформируемых сплавов. (Прочность изделий, выращенных из деформируемых термо-упрочняемых сплавов, может быть увеличена за счет соответствующей термической обработки.)

К достоинствам способа Степанова, в сравнении с прокаткой и экструзией, можно отнести: существенно меньшие затраты на основное оборудование и технологическую оснастку (что заметно ускоряет переход "на новый профиль"), меньшие площади под оборудование (одна установка занимает примерно 3 м2), более широкий диапазон составов используемых сплавов (от Al-Si эвтектики, до В-95 высокопрочного деформируемого сплава), существенно большую сложность поперечного сечения выращиваемых профилей, возможность армирования профиля непрерывными волокнами либо дискретными частицами из более тугоплавкого материала. А более высокая пластичность изделий позволяет использовать их в качестве заготовок для последующей деформационной обработки.

Разнообразие областей применения профилированных изделий, полученных способом Степанова, во многом, определяется количеством специалистов в других областях деятельности (металлургия, синтез сплавов, теплотехника, конструирование, дизайн), знакомых с возможностями этого метода и способных использовать его достоинства для решения своих задач.

Более подробную информацию можно найти в книге автора этого способа: А.В.Степанов "Будущее металлообработки". Лениздат 1963 г. 132 с.

Другим важным направлением развития и применения способа Степанова является выращивание профилированных монокристаллов различных веществ, среди которых следует особо выделить лейкосапфир. Профилированные кристаллы лейкосапфира обладают комплексом уникальных свойств (оптическая прозрачность, высокая температура плавления, большая прочность и твердость), благодаря которым находят широкое применение в различных областях науки и техники
Категория: Мои статьи | Добавил: metal (26.02.2009) | Автор: Владислав
Просмотров: 1041 | Комментарии: 3 | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Форма входа
Поиск
Друзья сайта
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Copyright MyCorp © 2018
Сделать бесплатный сайт с uCoz