Журналы →  Цветные металлы →  2017 →  №7 →  Назад

Материаловедение
Название Отличительные особенности структуры и свойств длинномерных слитков малого сечения из алюминиевых сплавов, отлитых в электромагнитный кристаллизатор
DOI 10.17580/tsm.2017.07.12
Автор Авдулов А. А., Усынина Г. П., Сергеев Н. В., Гудков И. С.
Информация об авторе

ООО «Научно-производственный центр магнитной гидродинамики», Красноярск, Россия:

А. А. Авдулов, начальник отдела технологий непрерывного литья
Н. В. Сергеев, ведущий инженер отдела токов высокой частоты
И. С. Гудков, ведущий инженер отдела технологий непрерывного литья, эл. почта: rdohead@mail.ru

 

ООО «КиК», Красноярск, Россия:

Г. П. Усынина, начальник независимой лаборатории

Реферат

Развитие технологии непрерывного литья алюминиевых сплавов в электромагнитный кристаллизатор началось в 1980-х гг. под руководством З. Н. Гецелева. В компании ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики» продолжается развитие данного способа литья. На сегодняшний день сотрудники освоили непрерывное литье длинномерной заготовки малого сечения и литье цилиндрических слитков диаметром 70 мм. В настоящей работе описаны свойства заготовок малого сечения. Литье в электромагнитный кристаллизатор (ЭМК) принципиально отличается от разновидностей литья слитков отсутствием контакта расплавленного металла со стенками формы, что увеличивает скорость кристаллизации и ведет к воздействию на расплав высокочастотного электромагнитного поля. Приведены результаты исследований структуры и свойств длинномерных слитков диаметром  8 ммиз алюминиевых сплавов, отлитых в ЭМК. Отмечено измельчение дендритных ячеек и уменьшение толщины эвтектических прослоек. Показано, что литье в ЭМК позволяет обеспечить чистоту металла по неметаллическим включениям без предварительной очистки расплава (рафинирования, дегазации и т. д.). Отсутствие неметаллических включений и других загрязнений в слитке малого сечения, отлитом в ЭМК, связано с особенностями кристаллизации расплава в высокочастотном электромагнитном поле. Установлено, что слитки малых диаметров, отлитые в электромагнитный кристаллизатор, имеют диспергированную структуру с размером дендритной ячейки ~4 мкм, который характерен для гранулируемых алюминиевых сплавов, полученных со скоростями охлаждения 103–104 oС/с. Получен литой материал, который по своим свойствам сравним с деформи рованным.

Ключевые слова Электромагнитный кристаллизатор, литье металлов в электромагнитном поле, алюминиевые сплавы, электромагнитное воздействие на расплав, токи высокой частоты, гранулируемые сплавы
Библиографический список

1. Гецелев З. Н. и др. Непрерывное литье в электромагнитный кристаллизатор. — М. : Металлургия, 1983. — 152 с.
2. Добаткин В. И., Елагин В. И. Гранулируемые алюминиевые сплавы. — М. : Металлургия, 1983. — 176 с.
3. Isco M., Harumi K., Katsusome N. Supersaturation and decomposition of Al – Fe alloys during solidification // J. Japan Inst. Light Met. 1973. Vol. 25, No. 1. P. 1–9.
4. Азаматов Р. А., Александров В. К., Андреев А. Д. и др. Металлургия легких сплавов. — М. : Металлургия, 1983. — 311 с.
5. Шморгун В. Г., Гуревич Л. М., Трудов А. Ф., Писарев С. П. и др. Механические свойства проволоки с несущим слоем из алюминиевого сплава 01417 // Известия ВолГТУ. 2014. Т. 136, № 9. С. 15–18.
6. Лопатина Е. С., Ворошилов Д. С., Запорожец О. А. Исследование технологических параметров получения слитков из сплава 01417 в электромагнитном кристаллизаторе // Молодежь и наука : сб. матер. VI Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. — Красноярск : Сибирский федеральный ун-т, 2011. С. 31–35.
7. Бааке Э. и др. МГД-технологии в металлургии. Интенсивный курс. Специализация IV. — СПб. : СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2013. — 250 с.
8. ГОСТ 11739.22–90. Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения редкоземельных элементов и иттрия. — Введ. 1991–07–01.
9. ГОСТ 9012–59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю. — Введ. 1960–01–01.
10. Стеценко В. Ю. Механизмы процесса кристаллизации металлов и сплавов // Литье и металлургия. 2013. № 1. С. 48–54.
11. Стеценко В. Ю. Определение механизмов литья алюминиево-кремниевых сплавов с высокодисперсной и инвертированной микроструктурой // Литье и металлургия. 2013. № 2. С. 22–29.
12. Верховлюк А. М., Щерецкий А. А., Лахненко В. Л., Апухтин В. В., Назаренко А. В. Перспективные модификаторы для сплавов на основе алюминия // Литье и металлургия. 2013. № 3. С. 68–71.
13. Masahiro Tani, Masafumi Zeze Takehiko Toh, Keiji Tsunenari. Electromagnetic Casting Technique for Slab Casting // Nippon steel technical report. 2013. No. 104. P. 56–61.
14. Hai Hao, Xingguo Zhang, Shan Yao. Improvement of casting speed and billet quality of direct chill cast aluminum wrought alloy with combination of slit mold and electromagnetic coil // Materials Transactions. 2007. Vol. 48, No. 8. P. 2194–2201.
15. Grandfield J. F., Davidson C. J., Taylor J. A. Application of a new hot tearing analysis to horizontal direct chill cast magnesium alloy AZ91// Light Metals. 2001. No. 1. P. 895–901.
16. Evans J. W. The use of electromagnetic casting for AI alloys and other metals // JOM. 1995. Vol. 47. P. 38–41.
17. Yu-bo Zuo, Jian-zhong Cui, Dan Mou, Qing-feng Zhu, Xiang-jie Wang, Lei Li. Effect of electromagnetic field on microstructure and macrosegregation of flat ingot of 2524 aluminium alloy // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014. Vol. 24. P. 2408–2413.

Полный текст статьи Получить
Назад