Структурообразование в металлах при их кристаллизации в атмосфере водорода

Abstract

RU: Постановка проблемы. Проблема формирования пористой структуры в литых металлах связана с необходимостью сокращать количество материалов для изготовления изделий при сохранении всех их параметров кроме веса. Цель статьи − определение основных параметров процесса изготовления газаров при нескольких центрах кристаллизации. Методика. Материалом для исследований служила медь марки М0, которая обрабатывалась в экспериментальной установке с использованием специальных форм с несколькими центрами кристаллизации. Использовались методы исследования – макро- и микроанализ, измерение пористости, определение параметров для получения минимального количества дефектов структуры. Результаты. Установлено, что при двух фронтах кристаллизации (аксиальном и радиальном) образцы газаров имеют достаточно однородную структуру, параметры которой зависят от условий процесса получения. Величину пористости и размеры пор можно изменять давлениями насыщения и кристаллизации, степенью теплового контакта с холодильниками. При двух встречных фронтах кристаллизации структура полученных образцов значительно отличается от предыдущей серии. Влияние давлений насыщения и кристаллизации на структуру аналогично, но требуются их более высокие значения для получения однородной структуры. Научная новизна. Установлены основные закономерности формирования структуры газаров при двух фронтах кристаллизации различно ориентированных относительно друг друга. Проанализированы дефекты структуры, причины их появления и способы их устранения. Практическая значимость. Использование полученных результатов позволит получать изделия сложной формы с заранее запланированной структурой и свойствами при конкретных параметрах процесса.

UK: Постановка проблеми. Проблема формування пористої структури в литих металах пов'язана з необхідністю скорочувати кількість матеріалів, необхідних для виготовлення виробів, за умови збереження всіх їх параметрів, крім ваги. Мета статті − визначення основних параметрів процесу виготовлення газарів при декількох центрах кристалізації. Методика. Матеріалом для досліджень служила мідь марки М0, яка оброблялася в експериментальній установці з використанням спеціальних форм із кількома центрами кристалізації. Застосовувалися методи дослідження − макро- й мікроаналіз, вимірювання пористості, визначення параметрів для одержання мінімальної кількості дефектів структури. Результати. Установлено, що при двох фронтах кристалізації (аксіальному та радіальному) зразки газарів мають досить однорідну структуру, параметри якої залежать від умов процесу одержання. Величину пористості й розміри пор можна змінювати тисками насичення й кристалізації, ступенем теплового контакту з холодильниками. При двох зустрічних фронтах кристалізації структура отриманих зразків значно відрізняється від попередньої серії. Вплив тисків насичення й кристалізації на структуру аналогічний, але потрібні їх більш високі значення для одержання однорідної структури. Наукова новизна. Встановлено основні закономірності формування структури газарів при двох фронтах кристалізації, по-різному орієнтованих відносно один одного. Проаналізовано дефекти структури, причини їх появи й способи їх усунення. Практична значимість. Використання отриманих результатів дозволить одержувати вироби складної форми із заздалегідь запланованою структурою й властивостями з конкретними параметрами процесу.

EN: Formulation of the problem. The problem of formation of porous structure in cast metals is connected with necessity to reduce quantity of materials for manufacturing of products at preservation all of them parameters except weight. The purpose of work-definition of key parameters of process of manufacturing gazars at the several centers of crystallization. Methods. As materials for researches copper of mark М0 which was processed in experimental installation with use of special forms with the several centers of crystallization served. Research methods − macro- and the microanalysis, porosity measurement, definition of parameters for reception of a minimum quantity of defects of structure were used. Results. It is established, that at two fronts of crystallization (axial and radial) samples gazars have homogeneous enough structure which parameters depend on conditions of process of reception. The size of porosity and the sizes of a time can be changed pressure of saturation and crystallization, degree of thermal contact to refrigerators. At two counter fronts of crystallization the structure of the received samples considerably differs from the previous series. Influence of pressure of saturation and crystallization influence structure similarly, but their higher values for reception of homogeneous structure are required. Scientific novelty. The basic laws of formation of structure gazars are established at two fronts of crystallization variously focused rather each other. Defects of structure, the reason of their occurrence and ways of their elimination are analyzed. Practical significance. Use of the received results will allow to receive products of the difficult form with in advance planned structure and properties at concrete parameters of process.