Формирования структуры медных газаров сложной формы

Abstract

RU: Цель. При кристаллизации газаров важен вопрос о взаимодействии нескольких фронтов кристаллизации в объеме одной формы. Результаты такого взаимодействия должны заметно отразиться на их структуре и соответственно на свойствах. Поскольку основное требование к изделиям из газаров – однородность поровой структуры, целью работы является изучение закономерностей формирования структуры газаров при двух аксиально расположенных холодильниках внутри одной формы. Методика. Материалом для изготовления образцов газаров служила медь марки М0. В качестве холодильников выступали охлаждаемые водой насадки, расположенные рядом друг с другом в одной форме. Металл расплавлялся в автоклаве при заданном давлении газа, а затем переливался в форму при необходимом для процесса давлении. Применяли методы исследования – оптическая микроскопия, измерение пористости с помощью ПК. Результаты. Установлено, что в местах встречи фронтов кристаллизации образуются зоны пор слияния, размеры которых значительно превышают размеры пор в газоэвтектических колониях. Для стабильного протекания процесса необходимо обеспечить минимальное движение расплава, стабильный температурный градиент, постоянство или стабильность изменения во времени давления кристаллизации; свободный уход расплава и водорода от фронта кристаллизации, повышение рабочих давлений до Р ≈ 1,3 – 1,4 МПа. Научная новизна. Выявлены отличия в структуре отливок при ее формировании в зависимости от ориентации холодильников. Рассмотрены способы устранения дефектной зоны в отливках. Практическая значимость. Использование полученных результатов позволит эффективно управлять пористой структурой изделий с двумя аксиальными фронтами кристаллизации, ликвидировать возможность образования дефектной зоны, значительно повысить качество литых изделий.

UK: Ціль. При кристалізації газарів важливе питання про взаємодію декількох фронтів кристалізації в обсязі однієї форми. Результати такої взаємодії повинні помітно відбитися на їхній структурі й відповідно на властивостях. Оскільки основна вимога до виробів з газарів – однорідність порової структури, метою роботи є вивчення закономірностей формування структури газарів при двох аксіально розташованих холодильниках усередині однієї форми. Методика. Матеріалом для виготовлення зразків газарів була обрана мідь марки М0. У якості холодильників виступали охолоджувані водою насадки, розташовані поруч один з одним в одній формі. Метал розплавлявся в автоклаві при заданому тиску газу, а потім переливався у форму при необхідному для процесу тиску. Застосовували методи дослідження – оптична мікроскопія, вимір пористості за допомогою ПК. Результати. Установлене, що в місцях зустрічі фронтів кристалізації утворюються зони пор злиття, розміри яких значно перевищують розміри пор у газоевтектичних колоніях. Для стабільного протікання процесу необхідно забезпечити мінімальний рух розплаву, стабільний температурний градієнт, сталість або стабільність зміни в часі тиску кристалізації; вільний відхід розплаву й водню від фронту кристалізації, підвищення робочих тисків до Р ≈ 1,3 – 1,4 МПа. Наукова новизна. Виявлені відмінності в структурі виливків при її формуванні залежно від орієнтації холодильників. Розглянуті способи усунення дефектної зони у виливках. Практична значимість. Використання отриманих результатів дозволить ефективно керувати пористою структурою виробів із двома аксіальними фронтами кристалізації, ліквідувати можливість утвору дефектної зони, значно підвищити якість литих виробів.

EN: Purpose. At crystallization of gazar the question of interaction of several fronts of crystallization in volume of one form is important. Results of such interaction have to be reflected considerably in their structure and respectively in properties. As the main requirement to products from gazar - uniformity of steam structure, the purpose of work is studying of regularities of formation of structure of gazar at two axial the located refrigerators in one form. Technique. As material for production of samples of gazar M0 brand copper served. The nozzles cooled by water acted as refrigerators, nearby with each other in one form. Metal melted in the autoclave with the set gas pressure, and then was poured in a form with a pressure, necessary for process. Applied research methods - optical microscopy, measurement of porosity by means of the personal computer. Results. It is established that in meeting places of fronts of crystallization zones of a time of merge which sizes considerably exceed the sizes of a time in the gaseutectic colonies are formed. For stable course of process, it is necessary to provide the minimum movement of fusion, a stable temperature gradient, constancy or stability of change in crystallization pressure time; free leaving of fusion and hydrogen from the front of crystallization, increase of working pressure to P ≈ 1,3 - 1,4 MPa. Scientific novelty. Differences in structure of castings at its formation depending on orientation of refrigerators are revealed. Ways of elimination of a defective zone in castings are considered. Practical importance. Use of the received results will allow to operate effectively porous structure of products with two axial fronts of crystallization, to liquidate possibility of formation of a defective zone, considerably to increase quality of cast products.