Сплав АЛ11 (АК7Ц9)
Плотность =2940 кг/м3
Предел прочности на разрыв (Н/мм2) =250 (Н/мм2)
Тsol=570oC
Tliq=662oC
∆Tкр=92
Основной химический состав
Сплав АЛ11 Si Zn Al 6-8% 10-14% 77.2-86.9% Fe Mn Mg Cu До 1,5 0.5 0.1-0.3% До 0,6%
Допустимое содержание примесей (не более %)
1. Анализ процесса взаимодействия сплава с газами
1.1 Оценить возможность образования в отливке дефектов, обусловленных взаимодействием сплава с водородом, кислородом и другими газами
При взаимодействии сплава с газами (Н, О2, N) возможно образование следующих дефектов: газовая пористость, газовые раковины, неметаллические включения.
Взаимодействие с газом может протекать по эндотермической и по экзотермической реакции. Взаимодействие водорода со сплавом протекает по экзотермической и эндотермической реакциям. В данном случае водород взаимодействует по эндотермической реакции. Это приводит к образованию в сплаве раствора водорода, а в дальнейшем при кристаллизации возможно образование газовой пористости или газовых раковин.
С кислородом, все металлы взаимодействуют по экзотермической реакции, при этом образуется окислы. Окислы образуют в отливках дефекты в виде окисных плёнок и окисных частиц.
Образующиеся в отливке перечисленные дефекты резко снижают эксплуатационные свойства детали (механические свойства, герметичность, коррозиестойкость).
Данные дефекты литья можно избежать путём: плавки металла в вакууме, плавки под слоем защитного флюса или плавкой в нейтральной среде.
1.2 Предложить теоретически обоснованные мероприятия, направленные на предупреждение насыщения водородом сплава в процессе его приготовления
Источником насыщения водородом в сплавах является влага, которая может находиться:
- в воздухе
- на поверхности плохо просушенного плавильного инструмента или плавильной печи
- на поверхности шихты
Для предупреждения насыщением водородом сплава применяют следующие меры. Так как основное количество водорода в процессе плавки сплав получает из влаги содержащейся на поверхности шихты, плавильного инструмента и атмосферы печи. Необходимо просушить шихтовой материал также необходимо просушить плавильный инструмент, печь и тигель. Для того, что бы в процессе плавки расплав не взаимодействовал с атмосферой печи, плавку следует производить под покровом защитного флюса.
1.3 Предложить теоретически обоснованный метод дегазации сплава перед заливкой
Дегазация путём диффузионного удаления водорода.
Обработка нейтральными (Ar, N2) или активными (CL2) газами.
Нейтральный газ не должен содержать водяных паров. В начальный момент образования пузырька нейтрального газа парциальное давление водорода в нём приблизительно равно нулю, поэтому расплав по отношению к пузырьку газа является пересыщенным раствором и водород диффундирует из расплава в пузырёк, поднимается с ним на поверхность и удаляется из металла.
H
H H
Ar
H
CL2 является активным газом взаимодействующим с жидким металлом, чистый CL при дегазации не используется т.к. он является отравляющим веществом. ............
