close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2038.Производство отливок из сплавов цветных металлов учеб.-метод. пособие для самостоят

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
Сибирский федеральный университет
ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК ИЗ СПЛАВОВ
ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Учебно-методическое пособие
Электронное издание
Красноярск
СФУ
2012
УДК 669.7/.8(07)
ББК 34.23я73
П801
Составители: Т. Н. Степанова, Г.С. Саначева
П801 Производство отливок из сплавов цветных металлов: учеб.-метод. пособие [Электронный ресурс] / сост. Т. Н. Степанова, Г. С. Саначева. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 1 диск. – Систем. требования: PC не ниже класса Pentium I; 128 Mb RAM; Windows 98/XP/7;
Microsoft Word 97-2003/2007. – Загл. с экрана.
В учебно-методическом пособии приведены темы для самостоятельного изучения
теоретического материала, контрольные вопросы по дисциплине для самопроверки, рекомендации по выполнению и защите практических и лабораторных работ, дан список литературы.
Предназначено для студентов специальности 150104.65 «Литейное производство
черных и цветных металлов» очной и заочной формы обучения.
УДК 669.7/.8(07)
ББК 34.23я73
© Сибирский
федеральный
университет, 2012
Учебное издание
Подготовлено к публикации редакционно-издательским
отделом БИК СФУ
Подписано в свет 11.03.2012 г. Заказ 6541.
Уч.-изд. л. 2,1, 96,0 Кб.
Тиражируется на машиночитаемых носителях.
Редакционно-издательский отдел
Библиотечно-издательского комплекса
Сибирского федерального университета
660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79
Тел/факс (391)206-21-49. E-mail [email protected]
http://rio.sfu-kras.ru
3
1. ЗНАЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПРИ ПОДГОТОВКЕ
СТУДЕНТОВ ПО ТЕХНИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ
1.1. Общие положения
Основные задачи профессионального образования определены концепцией модернизации российского образования, в которые включается подготовка
квалифицированного работника соответствующего уровня и специальности,
конкурентоспособного на рынке труда, свободно владеющего своей профессией и ориентированного в смежных областях деятельности, способного к эффективной работе по специальности на уровне мировых стандартов, готового к постоянному профессиональному росту.
Оптимизация методов обучения, внедрение в учебный процесс новых
технологий обучения, повышающих производительность труда преподавателя,
активное использование информационных технологий, позволяющих студенту
в удобное для него время осваивать учебный материал, все эти параметры активизируют самостоятельную работу студента.
1.2. Подходы к организации самостоятельной работы студента
Решение задачи подготовки высококвалифицированных специалистов невозможно без повышения роли самостоятельной работы студентов с учебным
материалом, усиления ответственности преподавателей за развитие навыков
самостоятельной работы, за стимулирование профессионального роста студентов, воспитание их творческой активности и инициативы.
Около 50% времени нагрузки отводится на самостоятельную подготовку.
Самостоятельная работа планируется заранее в конкретных формах и содержании. При этом предусматривается оптимальный объем и уровень индивидуальной работы, форма представления, сроки отчетности и проведение итогового
контроля. Темы курсовых работ распределяются заблаговременно и равномерно между студентами. Только при положительной оценке результатов выполнения различных видов самостоятельной работы студенты допускаются к сдаче
зачетов и экзаменов.
1.3. Виды, форма и содержание самостоятельной работы студентов
Одно из направлений самостоятельной работы – самостоятельная мыслительная работа в аудиторные часы на лекциях, практических и лабораторных
работах под непосредственным руководством преподавателей. При этом используются различные способы активизации работы студентов. Методы активного обучения обеспечивают приобретение студентами умений и навыков будущей работы.
В качестве других факторов, стимулирующих самостоятельную работу
студентов, преподавателем используются: четкая постановка цели и задач по
самостоятельной работе; осуществление логической связи изучаемого материала с производством; использование оптимальных методов обучения, передовых
3
технологий; своевременное ознакомление с объемом самостоятельной работы
студентов на семестр и методикой ее организации и контроля; регулярное проведение консультаций по усвоению знаний и умений; осуществление оперативного контроля за выполнением самостоятельной работы; обеспечение методическими разработками по видам самостоятельной работы.
Еще одно направление самостоятельной работы связано с процессом подготовки к итоговому контролю (зачет, экзамен) и включает: «отработку» текущего материала по конспектам и рекомендуемой литературе, изучение специальной, методической и научной литературы, подготовку к практическим и лабораторных работам, изучение нормативных документов и пр.
Самостоятельная работа предшествует индивидуальной работе или осуществляется параллельно по принципу взаимного обогащения во внеучебное
время, без непосредственного участия преподавателя (в виде самоподготовки) и
носит главным образом информационный характер, направленный на воспроизведение знаний.
Самостоятельная работа включает: осмысление и переработку информации, полученной непосредственно на занятиях; выполнение практических (контрольных) заданий; расширение и углубление знаний и умений сверх программы подготовки путем самосовершенствования и самоподготовки; конспектирование первоисточников; подготовку докладов, сообщений на семинары, конференции и др.; написание отчетов; выполнение различных видов научноисследовательской работы; выполнение курсовой работы.
При выполнении курсовой работы элементом активизирующим работу
студентов является ведение заданий исследовательского плана, требований самостоятельной выработки решений, нацеленность разрабатываемых положений
на внедрение в реальной обстановке.
Успешная реализация самостоятельной работы формирует у студентов
мотивацию к самостоятельному поиску, вырабатывает умения и навыки пользования различными источниками информации, обработки и восприятия этой
информации, сопоставления, систематизации и обобщения фактического материала, синтеза ответов на поставленные вопросы и грамотного их изложения.
Все это развивает творческие способности, вырабатывает собственное мнение и
убеждение, самостоятельность мышления.
Контроль самостоятельной работы и оценка ее результатов заключается в
самоконтроле студента, самооценке студента, контроле и оценке преподавателя.
2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Цель самостоятельной работы
Дисциплина «Производство отливок из сплавов цветных металлов» входит в блок специальных дисциплин основной образовательной программы под4
готовки дипломированных специалистов по направлению 150100 Металлургия.
Эта часть программы дает возможность углубления знаний, умений и навыков
для успешной профессиональной деятельности.
Целью преподавания дисциплины в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования является
изучение объекта профессиональной деятельности выпускников, а именно:
− технологических процессов и устройств для производства и обработки
цветных металлов и сплавов, а также изделий из них;
− процессов и устройств для обеспечения энерго– и ресурсосбережения и
защиты окружающей среды при осуществлении металлургических операций;
− исследований свойств и структуры металлов и сплавов;
− исследований процессов и устройств для производства и обработки
цветных металлов и сплавов.
2.2. Задачи, решаемые при самостоятельном изучении дисциплины
В соответствии с требованиями Государственного образовательного
стандарта высшего профессионального образования по направлению 150100
Металлургия задачами изучения дисциплины являются:
− формирование базовых знаний об основных технологических процессах изготовления фасонных отливок из сплавов цветных металлов, необходимых для обоснования выбора способа изготовления отливок и обеспечения качества продукции;
− организация и осуществление контроля технологических параметров,
анализ и управление качеством выпускаемых отливок;
− организация и проведение научных исследований по разработке новых,
улучшению и интенсификации существующих технологических процессов.
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
− общие методы анализа передового отечественного и зарубежного опыта, энергосиловых параметров оборудования, технико-экономических показателей;
− режимы подготовки формовочных, стержневых и шихтовых материалов, способы воздействия на исходные формовочные и шихтовые материалы;
− особенности технологии получения литейных и деформируемых сплавов в современных плавильных агрегатах, структуру и свойства металлов и
сплавов, технологические и служебные свойства сплавов, способы воздействия
на жидкий расплав, особенности технологии изготовления отливок из цветных
металлов и сплавов в различных формах;
− способы защиты окружающей среды и условий труда.
После изучения дисциплины студент должен уметь:
− разрабатывать технологические процессы приготовления сплавов, организовывать и осуществлять контроль этих процессов, организовывать и про-
5
водить научные исследования по разработке новых и усовершенствованию существующих процессов, в том числе экологически безвредных;
− разрабатывать технологические процессы изготовления фасонных отливок из цветных металлов и сплавов применительно к любому способу литья с
учетом энерго– и ресурсосбережения, анализировать и управлять качеством отливок по устранению литейных дефектов, а также защиты окружающей среды
от техногенных воздействий производства;
− выбирать и разрабатывать оптимальные условия ведения плавки, рафинирования и модифицирования сплавов цветных металлов, осуществлять их
выплавку и оценивать их качество современными методами анализа;
− выбирать методы испытаний, подготовки и обработки материалов, анализировать и обрабатывать результаты исследований;
− использовать на практике методы получения сплавов и годных отливок
из них.
Студент должен иметь навыки:
− выполнения исследований технологических процессов, литературного
и патентного поиска с применением информационных средств и технологий;
− выбора шихтовых материалов и режимов приготовления сплавов и
производства отливок, исходя из условий их эксплуатации и комплекса предъявляемых требований;
− анализа основных научно-технические проблемы получения сплавов.
Совокупность знаний, умений и навыков обеспечивает выпускнику умение решать задачи, соответствующие его квалификации.
3. СОДЕРЖАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Организация самостоятельной работы по дисциплине планируется в соответствии с используемыми в учебном процессе формами занятий.
Самостоятельное изучение материала ставит следующие цели: усвоение
теоретического материала; изучение материала, который не вошел в курс лекций; подготовка к лабораторным и практическим работам, разработка и сдача
курсовой работы.
3.1. Самостоятельная работа по усвоению лекционного материала
Традиционная лекция, помимо всего, является методом эмоционального
воздействия преподавателя на студентов, повышающим их познавательную активность. Пропущенную лекцию студент в удобное для него время может скачать с сайта университета. Безусловно, основным видом учебной деятельности,
направленным на первичное овладение знаниями, остается лекция, главное назначение которой обеспечить теоретическую основу обучения, развить интерес
к учебной деятельности и дисциплине, сформировать у слушателей ориентиры
для самостоятельной работы над курсом.
Преподавателю необходимо проконтролировать умение студентов пра6
вильно работать с конспектами лекций. Студентам следует постоянно напоминать, что конспект должен состоять из основных теоретических положений,
фактов, сущности экспериментов и т.п. Подготовка такого конспекта приучает
студента выделять существенное в лекции, осмысливать иллюстративный материал, кратко записывать содержание лекций.
В результате такой работы осуществляется контроль учебной деятельности студентов, совершенствуются способы познавательной деятельности, а
учебный материал сохраняется в структурированной самостоятельно форме.
Согласно рабочей программе дисциплины объем лекционных занятий составляет 34 лекции объемом 68 часов.
Ниже приведено краткое содержание лекционного курса с указанием
объема самостоятельной работы и вопросами для самоконтроля.
Лекция 1. Тема: Характеристика цветных металлов и сплавов. Классификация отливок.
Объем: ауд. 2 ч; самостоятельная работа 2 ч.
Общие сведения о цветных металлах и сплавах. Классификация цветных
металлов и сплавов. Требования к отливкам. Классификация отливок.
Контрольные вопросы.
1. Что лежит в основе классификации цветных металлов?
2. Основные задачи литейного производства отливок из цветных металлов и сплавов.
3. По каким признакам принято делить цветные металлы и сплавы?
4. Какими свойствами должны обладать литейные сплавы цветных металлов?
5. Чем отличаются деформируемые сплавы от литейных?
6. Назначение деформируемых сплавов?
7. Требования к отливкам из цветных сплавов?
8. Способы получения отливок из цветных сплавов.
9. Классификация отливок по условиям службы.
10. Классификационные признаки групп сложности отливок, получаемых
литьем в кокиль.
11. Какие виды контроля предусмотрены для отливок ответственного назначения?
Лекция 2–7. Тема: Основы теории плавки сплавов цветных металлов
Объем: ауд. 12 ч; самостоятельная работа 14 ч.
Плавление металлов и сплавов. Термодинамические основы процессов
плавки. Кинематические основы процессов плавки. Форма существования газов
в металле. Взаимодействие жидких металлов с водородом, кислородом, азотом,
сложными газами. Взаимодействие расплава с материалом тиглей, футеровкой
плавильных печей, шлаками и флюсами. Классификация процессов обработки
расплавов. Рафинирование металлов и сплавов. Модифицирование сплавов.
Контрольные вопросы.
1. Из каких технологических операций состоит приготовление металли7
ческого расплава?
2. Что является движущей силой процесса растворения металла в расплаве?
3. Какая реакция называется экзотермической?
4. Что такое адсорбция, хемосорбция, физическая диффузия?
5. При каких температурах происходит испарение металлов? Как влияет
интенсивность испарения на внешнее давление над расплавом?
6. Из каких трех последовательных процессов складывается взаимодействие газов с металлами? Как называется процесс поглощения газов металлами?
Зависит ли содержание растворимого газа в металле от температуры расплава?
7. Что является главным источником водорода, попадающего в металл
при плавке? Как делят металлы по характеру взаимодействия их с водородом?
Как изменяется растворимость водорода в металлах при переходе из твердого
состояния в жидкое?
8. Почему процесс окисления вызывает потери металла?
9. Каково назначение футеровки? Какие металлы вступают в химическое
взаимодействие с окислами футеровки? Что такое металлизация футеровки?
Как предотвратить разъедание футеровки?
10. Какими свойствами должны обладать шлаки? Роль шлаков в металлургических процессах?
11. Почему необходимо применять покровные флюсы при изготовлении
сплавов? Требования, предъявляемые к флюсам? Как можно повысить эффективность флюсов? Какие бывают по назначению флюсы? Что такое адсорбционная способность флюса?
12. Что такое рафинирование? На чем основан механизм очистки расплава? Адсорбционные и неадсорбционные методы рафинирования.
13. Что такое дефекты литой структуры?
14. Что такое модифицирование? Требования к модификаторам? Какие
вещества относят к модификаторам I рода и II рода? Что такое эффект старения
модифицирования? Что такое внепечное модифицирование?
Лекция 8. Тема: Плавильные агрегаты для плавки цветных металлов и
сплавов
Объем: ауд. 2 ч; самостоятельная работа 8 ч.
Классификация плавильных печей. Топливные плавильные печи. Электрические печи сопротивления. Индукционные тигельные и канальные печи.
Электродуговые, электронно-лучевые и плазменные печи.
Контрольные вопросы.
1. Какие требования предъявляются к печам для получения сплавов цветных металлов? Какая роль отводится атмосфере плавильного пространства и
футеровке? Почему предпочтение отдается электрическим печам?
2. Какие типы тигельных печей применяются для плавки цветных сплавов? В чем заключается различие тигельных печей, отапливаемых твердым,
жидким и газообразным топливом? Из каких материалов изготавливаются тиг8
ли, и в каких случаях применяются металлические тигли и тигли из огнеупорных материалов?
3. Какие конструкции пламенных отражательных печей применяются для
получения сплавов цветных металлов? В каких случаях допускаются печи, в
которых пламя непосредственно соприкасается с поверхностью металла и когда
требуется полная его изоляция? Как в последнем случае меняется конструкция
печи и что требуется дополнительно?
4. Каков состав и свойства кислой и основной футеровки? Разграничьте
их области применения для получения цветных сплавов.
5. Какие дуговые электрические печи применяются для получения сплавов цветных металлов? Приведите схемы типовых конструкций дуговых печей
с различным расположением электродов и укажите области их применения.
6. Как устроены электрические печи сопротивления с металлическими и
неметаллическими элементами и когда употребляются те и другие?
7. В чем заключается разница в конструкции и в работе индукционных
печей с железным сердечником и без сердечника? Какими преимуществами и
недостатками обладают сердечниковые и бессердечниковые печи? Почему первые применяются для получения сплавов цветных металлов, а вторые – преимущественно для плавки стали?
8. Как устроена вакуумная печь и когда рекомендуется ее применение?
9. Какие печи применяются для плавки титана, и из каких материалов изготавливаются плавильные тигли?
Лекция 9–17. Тема: Производство отливок из алюминиевых сплавов
Объем: ауд. 18 ч; самостоятельная работа 20 ч.
Состав и свойства первичного алюминия. Состав и свойства алюминиевых сплавов: литейных и деформируемых. Технология плавки алюминиевых
сплавов. Рафинирование алюминиевых сплавов. Модифицирование алюминиевых сплавов. Принципы легирования алюминиевых сплавов. Технология производства фасонных отливок: литье в песчаные формы; литье в гипсовые формы; литье в оболочковые формы; литье по выплавляемым моделям; литье в кокиль; литье выжиманием; литье под низким давлением; литье под давлением.
Финишные операции: выбивка, обрубка, очистка и термическая обработка отливок. Контроль качества отливок и исправление дефектов.
Контрольные вопросы.
1. Физико-химические свойства алюминия.
2. Классификация литейных алюминиевых сплавов. Требования, предъявляемые к литейным сплавам. Перечислите литейные свойства алюминиевых
сплавов. Влияние химического состава на литейные свойства алюминиевых
сплавов.
3. Методы рафинирования алюминиевых сплавов. На чем основан метод
рафинирования окислением? Какие примеси можно удалять из расплава методом окисления? Каков механизм рафинирования флюсами? Какие примеси удаляют из расплава методом рафинирования отстаиванием? Что такое нераство9
римые примеси? Какой метод рафинирования основан на флотирующем действии? Что такое дегазация? Механизм рафинирования дегазацией.
4. Какой механизм лежит в способе удаления кислорода из металлического расплава?
5. Что является причиной образования неметаллических включений при
плавке алюминиевых сплавов?
6. Какие модификаторы применяются для измельчения структуры литейных и деформируемых алюминиевых сплавов?
7. Назовите основные легирующие элементы в алюминиевых сплавах.
Чем определяется целесообразность и необходимость комплексного легирования? Какие сплавы называют малолегированными? Что такое объемный метод
легирования? Каков порядок ввода легирующих элементов при объемном легировании?
8. Что является главным источником насыщения алюминия водородом?
9. Как влияет окисная пленка на поверхности расплава алюминиевых
сплавов на насыщение его водородом?
10. Какие элементы повышают окисляемость алюминия в расплаве?
11. Порядок загрузки шихтовых материалов и введение легирующих элементов при плавке алюминиевых сплавов в электрических печах?
12. Что служит исходными шихтовыми материалами для приготовления
алюминиевых деформируемых сплавов?
13. Рафинирование является предварительной или окончательной операций плавки?
14. Рекомендации по выбору тиглей для плавки литейных алюминиевых
сплавов?
15. Печи для получения алюминиевых сплавов?
16. Какие сплавы могут упрочняться в процессе термообработке?
17. Что такое экспресс-анализ?
18. Какими способами исправляют дефекты в отливках?
Лекция 18–20. Тема: Производство отливок из магниевых сплавов
Объем: ауд. 6 ч; самостоятельная работа 10 ч.
Состав и свойства первичного магния. Состав и свойства магниевых
сплавов: литейных и деформируемых. Технология плавки магниевых сплавов.
Рафинирование магниевых сплавов. Модифицирование магниевых сплавов.
Технология производства фасонных отливок: литье в песчаные формы; литье в
кокиль; литье под давлением. Финишные операции: выбивка, очистка, обрубка,
химическая и термическая обработка отливок. Контроль качества отливок.
Контрольные вопросы.
1. Физико-химические свойства магния.
2. Склонность магния к поглощению водорода. Влияние температуры и
давления на расплав и на растворимость водорода в расплаве?
3. Классификация магниевых сплавов. Области применения магниевых
сплавов. Элементы, упрочняющие магниевые сплавы.
10
4. Какие примеси снижают коррозионную стойкость магниевых сплавов?
Как влияет примесь меди на физико-механические свойства магниевых сплавов?
5. Для каких условий работы предназначены отливки из сплавов МЛ5,
МЛ6?
6. Флюсы, применяемые при плавке магниевых сплавов?
7. Какие печи позволяют вести бесфлюсовую плавку литейных магниевых сплавов? Какие печи используют для плавки деформируемых магниевых
сплавов? При каких условиях плавки магниевых сплавов замедляется окисление?
8. Способы очистки магниевых сплавов от неметаллических включений и
металлических примесей. Что необходимо предусмотреть для получения плотных отливок?
9. Способы модифицирования магниевых сплавов? Какие модификаторы
используют для измельчения структуры?
10. Особенности получения отливок из магниевых сплавов при литье в
песчано-глинистые формы. Что предусматривают для предупреждения загорания расплава при литье магниевых сплавов в песчано-глинистую форму? Для
чего в формовочные смеси при литье магниевых сплавов добавляют специальные присадки?
11. Что является причиной интенсивной коррозии отливок из магниевых
сплавов.
12. Для каких целей при литье магниевых сплавов в литниково-питающей
системе применяют шлакоуловитель? Что предусматривают в литниковопитающей системе для предотвращения попадания в отливку окисных включений?
13. Почему при литье в кокиль магниевых сплавов необходимо предусмотреть установку больших по объему прибылей.
Лекция 21–25. Тема: Производство отливок из медных сплавов
Объем: ауд. 10 ч; самостоятельная работа 14 ч.
Состав и свойства меди. Состав и свойства медных сплавов: литейных и
деформируемых. Рафинирование медных сплавов. Технология плавки медных
сплавов: плавка латуней; плавка оловянных бронз; плавка безоловянных бронз;
плавка медно-никелевых сплавов. Технология производства фасонных отливок:
литье в песчаные формы; литье по выплавляемым моделям; литье в кокиль; литье под давлением; жидкая штамповка. Финишные операции: обрубка, очистка,
термическая обработка отливок. Контроль качества отливок.
Контрольные вопросы.
1. Классификация литейных и деформируемых медных сплавов.
2. Дайте характеристику оловянных бронз. Чем обусловлено образование
в отливках из бронз рассеянной усадочной пористости? Какие печи используют
при плавке бронз? Последовательность загрузки шихтовых материалов при
плавке бронз.
11
3. Какие сплавы относятся к сложнолегированным?
4. Что такое латунь? Какие примеси оказывают вредное воздействие на
кремнистые латуни?
5. Дайте характеристику группы медно-никелевых сплавов.
6. Порядок ввода шихтовых материалов при получении алюминиевых
бронз.
7. Для чего при получении марганцевых бронз рекомендуют двойной переплав?
8. Для чего в процессе плавки осуществляют раскисление меди? Что используют для раскисления сплавов меди? Требования к раскислителям медных
сплавов.
9. Почему при плавке шихты из чистых металлов расплав меди раскисляют, а при применении отходов отпадает необходимость в специальных раскислителях? Что такое окислительное рафинирование?
10. Какие элементы используют для модифицирования медных сплавов?
11. Какие лигатуры используют при получении медных сплавов?
12. Материалы, применяемые для защитных флюсов.
13. Для каких целей при плавке медных сплавов используют графит?
14. Особенности получения отливок из медных сплавов.
15. Что является причиной получения дефектной отливки? Что необходимо предусмотреть для получения плотных отливок?
16. Что предусматривают в литниково-питающей системе для предотвращения попадания отливку окисных включений?
17. Что рекомендуется для обеспечения высокого качества отливок при
литье под давлением латуней и бронз? Чем удаляют литники в цехах под давлением?
18. Какими свойствами обладают отливки, полученные жидкой штамповкой?
19. Для чего используют термическую обработку отливок?
Лекция 26–27. Тема: Производство отливок из никелевых сплавов
Объем: ауд. 4 ч; самостоятельная работа 8 ч.
Свойства никеля. Состав и свойства никелевых сплавов: литейных и деформируемых. Технология плавки никелевых сплавов. Технология производства фасонных отливок. Финишные операции.
Контрольные вопросы.
1. Назначение никеля и никелевых сплавов. Какие примеси являются
наиболее вредными для никеля? Применение никеля высокой частоты. Особенности никеля и никелевых сплавов.
2. Классификация никелевых сплавов. Области применения никелевых
сплавов. Жаропрочные и коррозионностойкие сплавы.
3. Меры предупреждения взаимодействия никеля с газами. Основная
причина газовой пористости в отливках из никелевых сплавов.
4. Плавка никеля в индукционных канальных и тигельных печах.
12
5. Шихтовые материалы для плавки никеля. Раскислители для никелевых
сплавов. Флюс для плавки никеля.
6. Порядок загрузки шихтовых материалов при приготовлении никелевого сплава из чистых металлов.
7. Плавка нихрома в электродуговых печах.
8. Способы изготовления фасонных отливок из никелевых сплавов. Формы для изготовления отливок из никелевых сплавов. Чем обеспечивают направленное затвердевание отливок из никеля. Сущность Шоу-процесса.
9. Требования к классу точности отливок из жаропрочных сплавов. Операции технологического процесса изготовления отливок из жаропрочных сплавов.
10. Модельные составы, применяемые для получения отливок из никелевых сплавов. Смеси для изготовления оболочковых форм. Количество слоев
для изготовления оболочковых форм при литье никелевых сплавов.
11. Очистка отливок из никелевых сплавов. Контроль качества отливок.
Лекция 28–30. Тема: Производство отливок из титановых сплавов
Объем: ауд. 6 ч; самостоятельная работа 10 ч.
Свойства титана. Состав и свойства титановых сплавов. Технология плавки титановых сплавов: литейных и деформируемых. Конструкции плавильнозаливочных установок. Технология производства фасонных отливок: литье в
уплотняемые (набивные, прессованные) формы; литье в оболочковые формы;
литье по выплавляемым моделям; литье под давлением. Финишные операции:
выбивка, обрубка, очистка. Контроль качества отливок.
Контрольные вопросы.
1. Способ получения титана. Что является исходным сырьем для получения титановой губки? Какие физико-механические и механические свойства титана обуславливают его область применения?
2. Классификация титановых сплавов. Литейные свойства титановых
сплавов. Что относится к недостаткам титановых сплавов.
3. Какой легирующий элемент для титановых сплавов является основным? Какие титановые сплавы являются высоколегированными?
4. Механизм взаимодействия твердого титана с кислородом. Как влияет
содержание кислорода на механические свойства титановых сплавов?
5. Отличительные особенности печей для плавки титановых сплавов для
фасонных отливок.
6. Каким требованиям должна отвечать оболочковая форма для литья титановых сплавов? Какой процесс получения оболочковых полуформ применяется для титановых сплавов? Какие мероприятия предусматриваются для предупреждения коробления оболочки при литье титановых сплавов?
7. Почему при литье по выплавляемым моделям ограничивают применение электрокорундовых форм? Какие наполнители применяют для приготовления суспензии при литье титановых сплавов методом литья по выплавляемым
моделям? Охарактеризуйте стадии обжига графитовых форм при литье по вы13
плавляемым моделям. За счет чего у графитовых форм повышенная термохимическая инертность и стабильность ее линейных размеров?
8. Мероприятия, повышающие химическую инертность форм для литья
титановых сплавов.
9. Какие сплавы наиболее пригодны для литья под давлением и почему?
Почему для литья под давлением при литье титановых сплавов для пресс-форм
используют жаропрочные стали и сплавы ВТ5?
10. Как влияет карбид титана на предел прочности титановых сплавов.
11. Чем вызвана необходимость плавки титановых сплавов в вакууме или
в атмосфере инертных газов? В каких тиглях плавят титановые сплавы.
12. Какие мероприятия предусматривают для предотвращения насыщения
сплава углеродом.
13. При каком способе литья в качестве огнеупорной основы используют
высокоогнеупорные оксиды?
14. Для чего на рабочую поверхность керамических форм наносят огнеупорные химически-стойкие покрытия.
15. Какие формовочные материалы используют для изготовления разовых
форм при литье титановых сплавов?
16. Для чего обжиг форм для титановых сплавов производят в вакуумных
печах?
Лекция 31. Тема: Производство отливок из сплавов тугоплавких металлов
Объем: ауд. 2 ч; самостоятельная работа 5 ч.
Свойства тугоплавких металлов и сплавов. Технология плавки тугоплавких сплавов.
Контрольные вопросы.
1. Характеристика тугоплавких металлов. Особенности поведения тугоплавких металлов при высоких температурах.
2. Какие сплавы относятся к тугоплавким?
3. Область применения ниобиевых и молибденовых сплавов.
4. Почему рафинирование тугоплавких сплавов осуществляют в процессе
плавления?
5. Какие материалы используют в качестве шихты для тугоплавких сплавов? Что такое «штабики»?
6. Назовите варианты плавки с использованием вакуумных дуговых и
электронно-лучевых печей?
7. Операции подготовки шихты для плавки тугоплавких сплавов.
Лекция 32–33. Тема: Производство отливок из сплавов легкоплавких металлов
Объем: ауд. 4 ч; самостоятельная работа 5 ч.
Состав и свойства цинковых, оловянных, свинцовых сплавов. Технология
плавки цинковых, оловянных, свинцовых сплавов. Технология производства
фасонных отливок из сплавов легкоплавких металлов.
14
Контрольные вопросы.
1. Какие сплавы относятся к легкоплавким?
2. При каком содержании железа образуется хрупкая твердая фаза в цинковых сплавах? Какие из цинковых сплавов используют для деталей особо ответственного назначения. Какую структуру имеют литейные цинковые сплавы?
Вредные примеси в цинковых сплавах. Методы очистки цинковых сплавов.
3. Дайте характеристику сплавов группы ЦАМ. Область применения
сплавов ЦАМ. Для чего отливки из сплавов ЦАМ подвергают искусственному
старению?
4. Состав и свойства оловянных сплавов. Особенности технологии плавки
оловянных сплавов. Какие оловянные сплавы используют для литья под давлением? Какими свойствами обладают литейные оловянные сплавы? Какую
структуру должны иметь антифрикционные сплавы? Как влияют примеси алюминия и цинка на вязкость сплава системы Sn-Pb?
5. Область применения свинцовых сплавов. Какой флюс используют для
плавки свинца?
6. Какие тигли используют для плавки свинцовосурьмянных баббитов?
7. Способы получения фасонных отливок из легкоплавких сплавов.
Лекция 34. Тема: Охрана труда и окружающей среды в производстве
отливок из сплавов цветных металлов
Объем: ауд. 2 ч; самостоятельная работа 2 ч.
Правила безопасной работы при плавке сплавов цветных металлов. Защита от вредных веществ. Привила техники безопасности и охраны окружающей
среды в смесеприготовительных, формовочных, стержневых и выбивных отделениях литейных цехов. Основные экологические проблемы при производстве
отливок.
Контрольные вопросы.
1. Какие мероприятия по охране труда предусматриваются в плавильном
отделении?
2. Какие виды травм наиболее часто встречаются в плавильном отделении?
3. Техника безопасности в плавильном отделении.
4. Какими сигнализирующими устройствами снабжают оборудование в
плавильном отделении?
5. Мероприятия, направленные на уменьшение вредного воздействия на
организм человека, в плавильном, смесеприготовительном, формовочном,
стержневом и выбивном отделениях.
6. Мероприятия, направленные на охрану воздушного бассейна.
3.2. Самостоятельная работа по изучению материала, не вошедшего в
курс лекций
Темы, которые студенты должны изучить самостоятельно, а также рекомендуемую литературу лектор называет в конце каждой лекции.
15
3.3. Самостоятельная работа по подготовке к лабораторным работам
При изучении дисциплины планируется проведение двух лабораторных
работ объемом 17 часов в восьмом семестре.
На лабораторных занятиях студенты знакомятся с технологией приготовления алюминиевых литейных и деформируемых сплавов, а также технологией
рафинирования и модифицирования.
Порядок выполнения лабораторных работ представлен в учебнометодическом издании к лабораторным работам.
3.4. Самостоятельная работа по подготовке к практическим работам
При изучении дисциплины планируется проведение 17 часов практических занятий в девятом семестре.
На практических занятиях студенты знакомятся с методами расчета шихтовых материалов и решают задачи по расчету шихты.
Варианты заданий, примеры выполнения заданий, общие сведения для
практических работ, представлены в учебно-методическом издании к практическим работам.
3.5. Самостоятельная работа по подготовке к промежуточному и итоговому контролям
Самостоятельная работа студентов предусматривает два основных вида:
изучение материалов теоретического курса (78 ч.) и выполнение курсовой работы (20 ч.).
Изучение материалов теоретического курса проводится студентом после
чтения соответствующей лекции путем самостоятельной проработки материала
по источникам, приведенным в списке основной и дополнительной учебной литературы. Основной акцент при самостоятельной работе сделан на изучение
теоретического курса, в ходе которого студент должен не просто самостоятельно изучить конкретный заданный преподавателем раздел курса, а проанализировать преимущества и недостатки.
Для курсовой работы каждому студенту преподаватель выдает конкретную марку сплава. Студенту необходимо разработать технологию приготовления сплава, выбрать оптимальные условия ведения плавки, рафинирования и
модифицирования, плавильный агрегат, шихтовые материалы с учетом энерго–
и ресурсосбережения для получения годных отливок, исходя из условий их
эксплуатации и комплекса предъявляемых к ним требований.
Тема курсовой работы: Разработать технологию приготовления расплава
для получения годной отливки, исходя из особенностей отдельных групп сплавов.
3.6. Самостоятельная работа по подготовке к курсовой работе
Курсовая работа является завершающим этапом при изучении дисципли16
ны «Производство отливок из сплавов цветных металлов» и облегчает усвоение
теоретического лекционного материала, а также помогает студенту получить
необходимые навыки самостоятельной работы.
Порядок выполнения курсовой работы
3.6.1. Основы технологии плавки
Разработка технологии плавки для конкретной области включает в себя
выбор плавильного агрегата, вида энергии, выбор материала футеровки печи,
определение необходимого состава атмосферы в печи при плавке. Создавая
технологию, решают вопрос о способах предотвращения возможного загрязнения расплава и способах его рафинирования. Рассматривают также необходимость раскисления и модифицирования сплава.
Очень важным вопросом является правильный выбор шихтовых материалов, т.е. тех материалов, которые подлежат сплавлению. При создании технологии предусматривают также уменьшение расхода металлов, вспомогательных
материалов, энергии, труда. Эти вопросы могут быть решены лишь в совершенно конкретной обстановке.
3.6.2. Основные положения разработки технологии приготовления сплава
Отправными точками при создании технологии плавки металла или сплава являются его состав, который включает в себя основу, легирующие компоненты и примеси, и заданный уровень механических и других свойств сплава в
отливке. Кроме того, учитывается количественная потребность в расплаве в
единицу времени. Вид плавильной печи подбирают, исходя из температуры
плавления основного компонента сплава и химической активности как его, так
и всех легирующих компонентов и наиболее вредных примесей. Одновременно
решается вопрос о материале футеровки печи.
В большинстве случаев плавку ведут на воздухе. Если взаимодействие с
воздухом ограничивается образованием на поверхности нерастворимых в расплаве соединений и возникающая пленка этих соединений существенно замедляет дальнейшее взаимодействие, то обычно не принимают каких-либо мер для
подавления такого взаимодействия. Плавку в этом случае ведут при прямом
контакте расплава с атмосферой. Если же образующаяся пленка нерастворимых
соединений непрочна и неспособна защитить расплав от дальнейшего взаимодействия, то принимают специальные меры, используя флюсы или защитную
атмосферу.
Защита расплава от взаимодействия с газами необходима, если газ растворяется в жидком металле. Главным образом стремятся предотвратить взаимодействие расплава с кислородом. В этом случае защита расплава достигается
применением шлаков, флюсов и других защитных покровов. Если подобные
меры оказываются недостаточными или невозможными, прибегают к плавке в
атмосфере защитных или инертных газов. Также используют плавку в вакууме,
17
т.е. при пониженном до определенного уровня давлении газов. В некоторых
случаях для уменьшения интенсивности взаимодействия расплава с кислородом
в него вводят добавки бериллия, кремния и алюминия.
Несмотря на защиту, металлические расплавы все же загрязняются различными примесями выше допустимого предела. Нередко в шихтовых материалах имеется слишком много примесей. Поэтому часто при плавке проводят
рафинирование расплавов (очистку от растворимых и нерастворимых примесей), а также раскисление (удаление растворенного кислорода).
Многие сплавы находят применение в модифицированном состоянии, когда они приобретают мелкокристаллическое строение и более высокие механические или технологические свойства. Операция модифицирования проводится
как одна из последних ступеней процесса плавки непосредственно перед разливкой. При разработке технологии плавки учитывают, что масса полученного
жидкого металла всегда будет несколько меньше массы металлической шихты
из-за потерь металла в шлаке и потерь на угар. Эти потери составляют в сумме
2–5 %, при этом, чем больше масса единичной плавки, тем меньше потери.
Шлак, всегда появляющийся на поверхности расплава, представляет собой сложную систему из сплавов-растворов и смесей оксидов основного компонента сплава, легирующих компонентов и примесей. Кроме того, в шлаке
обязательно присутствуют оксиды футеровки плавильной печи. Такой естественно возникающий на расплаве первичный шлак может быть полностью жидким, частично жидким (творожистым) и твердым. Кроме оксидов, шлаки всегда
содержат некоторое количество свободного металла. В жидких и творожистых
шлаках свободный металл находится в виде отдельных капель-корольков. Если
же оксиды, составляющие шлак, находятся ниже своей точки плавления, то они
являются твердыми. При перемешивании расплава и попытках удаления с него
шлака происходит замешивание этих оксидов, часто имеющих вид плен, в расплав. Таким образом, несмотря на тугоплавкость оксидов, образующийся и
удаляемый шлак имеет жидкую консистенцию, которая обусловлена большим
количеством захваченного расплава. В таком шлаке количество свободного металла составляет около 50 % от всей массы удаляемого шлака, тогда как в действительно жидких шлаках его содержание не превышает 10–30 %.
Потери металлов при плавке на угар определяются их испарением и
взаимодействием с футеровкой, выражающимся в ее металлизации.
Металл, находящийся в шлаке, может быть возвращен в производство.
Наиболее просто это достигается по отношению к свободному металлу, не связанному в какие-либо соединения. Дробление и просев шлака позволяют возвратить 70–80 % свободного металла. Оставшийся шлак представляет собой
доброкачественное металлургическое сырье, и его направляют на металлургические предприятия для выделения наиболее ценных компонентов.
При определении потерь металла при плавке на угар и со шлаком нельзя
забывать о загрязненности шихтовых материалов инородными неметаллическими примесями и включениями в виде остатков масла, эмульсии, воды, шла18
ка, формовочной и стержневой смесей. Масса этих примесей при невнимательной работе автоматически засчитывается как масса подвергаемого плавке металла, и в итоге получается необоснованно завышенная величина потерь при
плавке.
Важной стороной технологии является температурный режим плавки, порядок загрузки шихтовых материалов и введения отдельных компонентов сплава, последовательность технологических операций металлургической обработки расплава.
Плавку всегда проводят в предварительно разогретой печи, температура в
которой должна быть на 100–200 оС выше температуры плавления основного
компонента сплава. Желательно, чтобы все загружаемые в печь материалы были нагреты до 150–200 оС с тем, чтобы в них не оставалась влага. Первым в
плавильную печь загружают тот шихтовой материал, который составляет наибольшую долю в навеске. В случае приготовления сплава из чистых металлов
первым всегда загружают основной компонент сплава. Если плавку ведут с
применением шлаков и флюсов, то их обычно засыпают сверху загружаемой
металлической шихты.
Если условия производства позволяют, новую плавку начинают, оставляя
в печи некоторое количество расплава от предыдущей плавки. Загрузка шихты
в жидкую ванну существенно ускоряет процесс плавки и снижает потери металла. Сначала в жидкую ванну загружают более тугоплавкую шихту, периодически добавляют свежий шлак или флюс и, если необходимо, удаляют старый.
Если по технологии необходимо раскисление расплава (удаление растворенного кислорода), то его проводят таким образом, чтобы избежать образования в
расплаве трудноудаляемых и вредных неметаллических включений и обеспечить надежное удаление продуктов раскисления. В последнюю очередь в расплав вводят летучие и химически активные компоненты сплава, чтобы уменьшить их потери. Затем проводят рафинирование расплава. Непосредственно перед разливкой расплав модифицируют.
Условия введения отдельных видов шихты или компонентов сплава в
жидкую ванну целесообразно определять, сопоставляя температуру плавления
загружаемого материала и его плотность с температурой плавления и плотностью сплава.
В подавляющем большинстве случаев все легирующие компоненты и
примеси растворяются в жидкой основе сплава, так что расплав можно считать
раствором. Однако получение и образование такого раствора осуществляют
различными путями. Если очередная твердая добавка будет иметь температуру
начала плавления более высокую, чем расплав, то возможно лишь обычное растворение твердого тела в жидком. Для этого необходимо активное принудительное перемешивание. Указанная тугоплавкая добавка может иметь плотность, меньшую плотности расплава, и в этом случае она будет плавать на поверхности, где возможно ее окисление и запутывание в шлак. Отсюда возникает опасность непопадания в заданный состав сплава. Если такая «легкая» до19
бавка имеет меньшую температуру плавления, чем расплав, она переходит в
жидкое состояние и поэтому ее дальнейшее растворение в расплаве существенно облегчается. В некоторых случаях, чтобы избежать окисления и потерь, подобные добавки вводят в расплав с помощью «колокольчика», в который закладывают вводимую добавку, и затем погружают в расплав. Если добавка тяжелее
расплава, она погружается на дно жидкой ванны, поэтому ее окисление маловероятно. Однако трудно проследить за растворением таких добавок, особенно
если они более тугоплавки, чем расплав. Необходимо достаточно длительное и
тщательное перемешивание всей массы расплава, чтобы обеспечить полное
растворение. В связи с этим для приготовления сплавов пользуются лигатурами. Так называют промежуточные сплавы, состоящие из основного компонента
рабочего сплава с одним или несколькими легирующими компонентами, но в
значительно больших содержаниях, чем в рабочем сплаве.
К использованию лигатур приходится прибегать в тех случаях, когда введение компонента-добавки в чистом виде затруднено по различным причинам.
Такими причинами могут быть длительность процесса растворения, потери от
окисления, испарения, шлакообразования.
Лигатуры целесообразно применять при введении тугоплавких добавок;
летучих компонентов, которые в чистом виде при температуре расплава находятся в газообразном состоянии; химически активных добавок, которые на воздухе в свободном виде могут взаимодействовать с кислородом и азотом. Лигатуры широко используют и в тех случаях, когда чистый элемент-добавка слишком дорог или его вообще не получают, производство же сплавов-лигатур уже
освоено, они доступны и достаточно дешевы.
Наконец, лигатуры целесообразно применять при необходимости введения в сплав очень малых добавок. Навеска чистой добавки может составлять
всего несколько сот граммов на несколько сот килограммов расплава. Надежно
ввести такое малое количество легирующего компонента практически невозможно из-за различного рода потерь и неравномерности распределения. Использование лигатуры, которую вводят в значительно большем количестве,
устраняет эти трудности.
Следует отметить, что общим правилом технологии плавки сплавов является как можно меньшее время процесса. Это способствует уменьшению затрат
энергии, потерь металла, загрязнения расплава газами и примесями. Вместе с
тем необходимо иметь в виду, что для полного растворения всех компонентов и
усреднения состава сплава обязательно следует «проварить» расплав, т.е. выдержать его при наибольшей допустимой температуре в течение 10–15 мин.
3.6.3. Шихтовые материалы
Для выплавки сплавов используют первичные металлы и сплавы, лигатуры, отходы собственного производства, лом и отходы, поступающие со стороны, вторичные металлы и сплавы, флюсы и шлакообразующие присадки. Эти
материалы называют шихтовыми.
20
Первичные металлы и сплавы поставляют в виде чушек или катодных
листов. Вторичные металлы и сплавы поставляют также в виде чушек. По составу они приближены к соответствующим маркам первичных металлов, отличаясь от них повышенным содержанием примесей.
Отходами собственного производства являются литники и выпоры, сплесы, стружка и опилки, образующиеся при первичной обработке отливок, брак
отливок и отходы механических цехов (стружка, опилки и брак изделий).
Отходы, поступающие со стороны, чаще всего представляют собой пришедшие в негодность детали, снятые с эксплуатации вследствие износа или поломок.
Лигатуры применяют для введения элементов, которые имеют резко отличную от основного металла температуру плавления, обладают высокой упругостью пара и легко подвергаются окислению при температурах плавки, а также и в тех случаях, когда введение легирующего компонента сопровождается
сильным экзотермическим эффектом, приводящим к значительному перегреву
сплава. Применяют двойные, тройные, а иногда и более сложные лигатуры.
В качестве флюсов и шлакообразующих присадок используют природные
и синтетические материалы: кварцевый песок, известняк, доломит, плавиковый
шпат, оксиды различных металлов, криолит, карналлит, соду, хлористые и фтористые соли щелочных и щелочноземельных металлов и др.
Перед употреблением шихтовые материалы в зависимости от исходного
состояния проходят специальную подготовку: дробление, очистка от масла,
влаги и посторонних включений (песок, окислы, железо и др.), пакетирование
или брикетирование, сортировку по сортам и сплавам.
Резку первичных цветных металлов и сплавов производят на механических пилах, дисковых, аллигаторных и гильотинных ножницах. Дисковые ножницы применяют для разрезки листового материала. Слитки вязких металлов
разрезают на аллигаторных ножницах. Хрупкие материалы дробят в щековых
дробилках. Очистку кусковых отходов от загрязнений (окалина, пригар) ведут в
очистных барабанах или в гидропескоструйных камерах. Мелкие, чистые и
пластичные отходы (высечка, обрезь листов и лент, проволока) для удобства
загрузки и снижения угара пакетируют. Для этого широко используют гидравлические пакет−прессы.
Стружку сплавов, загрязненную маслом, эмульсией, влагой и примесями,
подвергают сушке и магнитной сепарации. Витую стружку предварительно
дробят в валковых стружкодробилках. После очистки стружку можно брикетировать. В современных шихтовых цехах операции дробления, сушки, сепарирования и брикетирования объединены и ведутся на одной непрерывно действующей установке.
Лом и отходы, поступающие со стороны, тщательно рассортировывают
по сплавам, применяя спектральный и капельный методы качественного анализа.
Исключительно большое влияние на качество готовой продукции оказы21
вают условия хранения шихтовых материалов на складах; они должны быть
тщательно защищены от влаги и снега. Перед использованием шихтовые материалы необходимо просушивать.
Исходные материалы для изготовления флюсов содержат адсорбированную и кристаллизационную влагу. Для удаления адсорбированной влаги достаточно выдержать соли в течение 2–3 ч при температуре 150–200 оС; удаление
кристаллизационной воды возможно лишь при переплаве. Флюсы, содержащие
влагу, являются источником насыщения расплава водородом и загрязнения их
оксидами. Поэтому необходимо применять лишь плавленые флюсы. Готовые
флюсы хранят в условиях, исключающих поглощение ими влаги.
Выбор шихтовых материалов определяется, прежде всего, возможностью
получения из них сплава заданного состава, а также технико-экономическими
данными: наличием материала, его ценой, возможностью переработки в выбранном плавильном агрегате.
Наиболее низкую цену имеют возвраты и отходы. Однако они, как правило, загрязнены примесями, поэтому из них составить всю шихту нельзя, так как
удаление примесей по ходу плавки далеко не всегда возможно и целесообразно.
Кроме того, в отходах и возвратах часто содержатся неопределяемые примеси,
которые ухудшают свойства металла. В связи с этим долю отходов и возвратов
в шихте часто задают из условия допустимого содержания оговоренных примесей.
Количество шихтовых материалов определяют путем расчета шихты. При
расчете учитывают ожидаемые потери металла. Для расчета шихты необходимо
иметь по возможности более полный химический анализ всех шихтовых материалов.
3.6.4. Защита расплавов от взаимодействия с атмосферой при плавке
Для защиты металлических расплавов от взаимодействия с газами печного пространства используют шлаки, флюсы и другие защитные покровы, проводят плавку в атмосфере защитных или нейтральных газов, а также плавит металлы в вакууме.
Защитные шлаки и флюсы представляют собой сложные сплавы оксидов
и солей, загружаемых на поверхность расплава. Шлаки и флюсы должны быть
более легкоплавкими, чем защищаемый металлический расплав. Их плотность
должна быть меньше плотности жидкого металла. Чтобы надежно защищать
металл от газов, шлаки и флюсы должны быть непроницаемыми для газов воздуха и печного пространства. Вязкость шлаков должна быть небольшой, чтобы
обеспечивать хорошее растекание по поверхности расплава. Вместе с тем шлаки и флюсы должны удаляться с поверхности жидкого металла или задерживаться при разливке. Лучше всего, если вязкость шлака или флюса удается менять, сохраняя ее небольшой при плавке и увеличивая при разливке.
Слой жидкого шлака или флюса толщиной 5–10 мм на поверхности металлического расплава не только защищает его от взаимодействия с газовой
22
средой, но и почти полностью подавляет испарение расплава.
Шлаки и флюсы, применяемые при плавке, оказывают разрушающее действие на огнеупорную футеровку. Шлаки способны растворять в себе оксиды
футеровки. Флюсы слабо растворяют огнеупорные оксиды, но смачивают их и
поэтому впитываются внутрь футеровки. Из-за этого она делается более теплопроводной и становится электропроводной.
Кроме жидких шлаков и флюсов, для защиты расплавов от взаимодействия с газами используют твердые покровы – древесный уголь и иногда бой
графитовых электродов.
Атмосферу защитных и инертных газов применяют в тех случаях, когда
невозможно или нежелательно использовать шлак или флюс, например при
приготовлении сложных сплавов с химически активными добавками, содержание которых нужно выдержать в узких пределах, а также из-за опасности разъедания футеровки и загрязнения расплава примесями и шлаковыми включениями.
Состав атмосферы для плавки выбирают, исходя из характера взаимодействия металлического расплава с газами. Наиболее надежной защитной атмосферой являются инертные газы (гелий или аргон). Обычно используют аргон
как более дешевый и удобный для работы.
Плавка в вакууме является наиболее надежным способом получения чистых расплавов. Вакуумом называют состояние газа при низком давлении и характеризуют величиной этого давления, которое называют остаточным. Уровень остаточного давления при вакуумной плавке выбирают с учетом термодинамических свойств возможных соединений металл–газ или растворов газов в
металле. Для исключения образования свободного соединения металл–газ необходимо, чтобы остаточное давление данного газа над расплавом было меньше, чем равновесное давление диссоциации рассматриваемого соединения при
заданной температуре. Может происходить не диссоциация соединения металл–газ, а его испарение. В этом случае остаточное давление над расплавом
следует держать меньшим, чем равновесное давление пара данного соединения.
Если же газ способен образовывать раствор в металлическом расплаве, то остаточное давление данного газа над расплавом необходимо поддерживать меньшим, чем равновесное давление газа над раствором предельно допустимой концентрации.
3.6.5. Рафинирование металлических расплавов
В металлических расплавах всегда присутствуют примеси. Это, прежде
всего, примеси металлов и элементов, находящиеся в растворенном состоянии;
примеси газов, находящиеся в растворе; примеси находящиеся в расплаве в виде нерастворимых инородных частиц. Подобными частицами могут быть оксиды основного и легирующих компонентов приготовляемого сплава, а также их
карбиды и нитриды. К подобным примесям относятся также частицы шлаков,
флюсов, огнеупорной футеровки.
23
Удаление растворенных примесей из расплавов, как правило, является задачей металлургического передела. Однако в некоторых случаях подобные
процессы приходится проводить и в литейном производстве. Рафинирование
расплавов от растворенных примесей может быть осуществлено окислением,
хлорированием, обработкой расплава флюсами, вакуумной дистилляцией.
Рафинирование окислением применимо в тех случаях, когда сплав способен растворять кислород. Этим методом можно очистить расплав от примесей,
имеющих большее сродство к кислороду, чем основной компонент рафинируемого сплава при условии, если оксиды примесей не растворяются в расплаве.
Окисление примесей производят продувкой воздуха через расплавленный металл или подачей воздуха на поверхность расплава. Иногда для этой цели в
расплав вводят окислители (оксиды и соединения, легко отдающие кислород).
При контакте расплава с кислородом, прежде всего, происходит окисление основного металла, и расплав насыщается кислородом. После этого растворенные
примеси, соединяясь с кислородом, образуют соответствующие оксиды, которые, будучи нерастворимыми в расплаве, постепенно переходят в шлак. Для
наиболее полного удаления примесей необходима высокая концентрация кислорода в расплаве. После проведения окислительного рафинирования необходимо удалить избыток растворенного кислорода. Это достигается путем раскисления.
Хлорирование (продувка расплавов газообразным хлором) применяется
для удаления примесей, обладающих большим сродством к хлору, чем основной и главные легирующие компоненты сплава.
Рафинирование флюсованием применяют в том случае, если примесь растворяется во флюсе или взаимодействует с ним с образованием летучих или
легко шлакующихся соединений, не растворяющихся в основном металле.
Вакуумную дистилляцию используют для удаления тех примесей, которые имеют большее давление пара, чем рафинируемый металл.
Рафинирование расплавов от нерастворимых примесей очень часто производят в процессе приготовления сплавов. Нерастворимые примеси находятся
в расплаве в виде частиц самых разнообразных размеров. Подавляющая доля
нерастворимых в расплавах примесей представлена различными оксидными соединениями. Встречаются также карбиды, нитриды, оксикарбиды, карбонитриды. По этой причине частицы нерастворимых примесей называют неметаллическими включениями. Проблема неметаллических включений является одной из
главнейших в металлургии и литейном производстве, поскольку эти включения
решающим образом влияют на технологические и рабочие свойства металлов.
Как правило, неметаллические включения резко снижают пластические свойства металла особенно при ударных нагрузках и низких температурах. Они также
способны существенно понизить коррозионную стойкость металлов.
Экзогенными принято называть те неметаллические включения, которые
попали в расплав извне в результате механического захвата. Экзогенными
включениями являются частицы футеровки, частицы материала литейной фор24
мы, захваченные струей расплава при заливке, частицы шлака, флюса и других
инородных материалов, попавшие в расплав при перемешивании и разливке
или занесенные вместе с шихтой. Другую часть неметаллических включений
называют эндогенными, подчеркивая, что они появились в результате физикохимических процессов с участием самого расплава. Большую долю эндогенных
неметаллических включений составляют продукты раскисления расплавов. Наконец, эндогенные включения могут самостоятельно возникнуть в расплаве,
содержащем растворимые примеси, при его охлаждении и кристаллизации.
Нерастворимые примеси можно удалять отстаиванием, продувкой газами,
вакуумированием, обработкой флюсами и шлаками, фильтрованием.
Отстаивание расплава как способ рафинирования основано на разности
плотностей расплава и материала, составляющего нерастворимые частицы. Для
удаления подобных частиц необходимо время, исчисляемое десятками минут.
Крупные частицы отделяются за несколько минут, мелкие (менее
5 мкм) практически невозможно отделить отстаиванием.
Рафинирование расплавов путем продувки газами основано на флотирующем действии пузырьков газа по отношению к находящимся в расплаве
частицам нерастворимых примесей. Пузырьки вводимого в расплав и нерастворимого в нем газа прилипают к встретившимся инородным включениям и выносят их на поверхность расплава. Для успешного рафинирования этим способом необходимо, чтобы пузырьки газа, вводимого в расплав, были достаточно
мелкими и пронизывали весь объем расплава. Желательно, чтобы расплав непрерывно перемешивался с небольшой интенсивностью, так как при этом облегчается вынос пузырьков к поверхности расплава. Продувка газами позволяет
удалять как крупные, так и мелкие включения радиусом около 1–5 мкм. Для
продувки используют аргон и азот. Применяют также хлор, который добавляют
к аргону или азоту. Хлор разрушает оксидную плену, возникающую на внутренней поверхности газового пузырька, за счет чего улучшается прилипание
пузырьков к частицам примесей.
Вместо газов используют также летучие твердые соединения – хлориды
алюминия и марганца, гексахлорэтан, хлористый цинк, хлористый аммоний.
Рафинирование расплава от нерастворимых примесей при вакуумировании происходит в результате флотирующего действия пузырьков газа, выделяющихся из раствора. Вакуумирование осуществляется при остаточном давлении 500−1000 Па.
Рафинирование расплавов обработкой флюсами и шлаками основано на
переходе частиц нерастворимых примесей в шлак или флюс в результате растворения или смачивания. Для повышения химической активности в состав рафинировочных шлаков и флюсов вводят повышенное количество фтористых
солей и оксида натрия. При использовании этого способа необходимо активное
перемешивание расплава с рафинировочным шлаком или флюсом. После рафинирования путем обработки расплава шлаком или флюсом необходимо отстаивание для всплывания капель шлака или флюса.
25
Рафинирование путем фильтрования является одним из наиболее действенных способов удаления из расплава частиц нерастворимых примесей.
Фильтрование производится через сетчатые, зернистые и пористые фильтры.
Сетчатые фильтры изготавливают из стеклоткани или металлической сетки. Работа сетчатых фильтров основана на механическом удержании частиц, которые
по размерам больше ячейки. Значительно более эффективны и надежны зернистые фильтры, представляющие собою слой толщиной 100−150 мм из зерен
размером 5−15 мм. Работа зернистого фильтра основана на удержании тонкодисперсных включений за счет поверхностных явлений. Зернистые фильтры
изготавливают из шамота, магнезита, фторида магния и кальция, графита. Еще
более действенными оказываются пористые фильтры, представляющие собой
спеченный керамический материал на основе оксида алюминия и оксида хрома
с открытыми порами размером в доли миллиметра. Из этого материала изготавливают специальные фильтрующие блоки.
Рафинирование расплавов от растворенных газов называют также дегазацией расплавов. Дегазация означает удаление из расплавов водорода, азота,
оксида углерода. Удаление растворенного в металлических расплавах кислорода осуществляется раскислением.
Дегазация металлических расплавов может быть осуществлена «вымораживанием», продувкой нерастворимыми газами, вакуумированием, обработкой
флюсами, различными физическими воздействиями на расплав.
Дегазация «вымораживанием» основана на уменьшении растворимости
газов при понижении температуры. При медленном охлаждении расплава в печи вплоть до частичной кристаллизации растворенные газы могут выделяться
через открытую поверхность в атмосферу, а также в виде пузырей в объеме
расплава. Таким образом, значительная доля растворенных газов будет удалена
из металла. После этого металл вновь нагревают с максимально возможной
скоростью. Данный способ, хотя и весьма длительный и энергоемкий, но надежно позволяет получать металл с малым содержанием газов. Разновидностью
этого способа может считаться простая предварительная переплавка металла с
разливкой его в чушки для последующего приготовления рабочего сплава.
Дегазация расплавов продувкой нерастворимыми газами основана на том,
что в пузырьке такого газа, находящемся в расплаве, парциальное давление
растворенного газа первоначально равно нулю. Поэтому растворенный газ переходит из расплава в пузырек. Для успешной дегазации необходима по возможности большая поверхность пузырьков нерастворимого газа, т.е. желателен
наименьший размер пузырьков. Поэтому продуваемый газ вводят в расплав через пористые насадки с диаметром пор не более 0,1−0,5 мм. Для продувки расплавов используют аргон, азот, азот с добавкой хлора. Наряду с газами используют также летучие соединения: хлористый марганец, хлористый цинк и гексахлорэтан. Во всех случаях необходима достаточно высокая чистота газов и соединений по содержанию влаги и кислорода.
Вакуумирование позволяет наиболее надежно дегазировать металличе26
ские расплавы. Снижение общего давления над расплавом вызывает рост газовых пузырьков, обогащение их растворенным газом и всплывание к открытой
поверхности расплава. Вместе с газовыми пузырьками всплывают и частицы
нерастворимых примесей, поры и трещины в которых служили центрами выделения растворенного газа.
Обработка расплавов шлаками и флюсами также служит средством их дегазации.
Возможна дегазация путем введения ультразвуковых колебаний в расплав
или обработкой расплавов постоянным электрическим током. Под действием
ультразвуковых колебаний в расплаве возникают кавитационные полости с
очень малым давлением газа. В эти полости устремляется растворенный газ. По
мере перехода его в молекулярное состояние кавитационные полости превращаются в газовые пузырьки, которые могут всплывать.
Пропускание через насыщенный водородом расплав постоянного тока
иногда сопровождается перераспределением газа. Обычно содержание водорода возрастает у катода вплоть до его выделения в виде пузырьков.
3.6.6. Раскисление металлических расплавов
Раскислением называют удаление из металлического расплава растворенного кислорода. Поэтому данную операцию производят лишь при плавке тех
металлов и сплавов, которые способны, находясь в жидком состоянии, растворять кислород. Известно несколько способов раскисления: осадочное, контактное или диффузионное, обработкой расплава водородом с последующим вакуумированием, плавкой в достаточно глубоком вакууме при малом остаточном давлении.
В литейном производстве наиболее часто применяют осадочное раскисление, которое заключается в том, что растворенный кислород связывают в нерастворимые в расплаве оксиды с помощью специально вводимых в расплав
добавок, называемых раскислителями.
Для успешного раскисления необходимо удаление из расплава продуктов
раскисления, которые являются типичными неметаллическими включениями.
Для этого производят отстаивание расплава и обработку свежим шлаком. Часто
применяют комплексные раскислители, содержащие в своем составе кремний.
Еще лучшие условия для отделения продуктов раскисления создаются в том
случае, если эти продукты находятся в газообразном состоянии.
Контактное раскисление осуществляется таким образом, что раскислитель не растворяется в расплаве, а лишь соприкасается с ним. Реакция раскисления идет на поверхности раздела расплав−раскислитель, куда кислород доставляется путем диффузии и конвекции. Контактное раскисление проходит
очень медленно, но его преимущество заключается в том, что расплав не загрязняется неметаллическими включениями, так как продукты раскисления остаются на поверхности раздела расплав−раскислитель.
27
3.6.7. Модифицирование металлических расплавов
Отливки, полученные обычными методами литья, имеют крупнозернистое строение и заметно выраженную ликвацию. Эти особенности литой структуры вызывают ухудшение механических и технологических свойств металлов
и сплавов, их неравномерность по сечению отливки.
Для устранения дефектов литой структуры на практике часто применяют
весьма разнообразные и эффективные методы воздействия на расплавы перед
их затвердеванием и в процессе кристаллизации. Эти методы регулирования
кристаллизационных процессов делят на тепловые, физические и физикохимические.
Тепловые методы основаны на изменении скорости охлаждения отливок
в литейной форме. С увеличением скорости охлаждения увеличивается скорость кристаллизации, и уменьшаются размеры всех элементов структуры. При
этом повышенная скорость охлаждения препятствует развитию диффузионных
процессов в жидкой фазе и уменьшает дендритную ликвацию.
Физические методы (ультразвук, вибрация, электрический ток) изменяют
структуру металлов внешним энергетическим воздействием на процесс кристаллизации. Однако эти методы применяются крайне редко.
Одним из самых эффективных и широко распространенных методов физико-химического воздействия на кристаллизацию является модифицирование.
Модифицирование – это процесс искусственного изменения формы, размеров и внутреннего строения зерен структуры литого металла или сплава под
действием небольших специально вводимых добавок. При модифицировании
изменяется макро- и микроструктуры; происходит измельчение зерен, они
формируются округлой формы и равномерно распределяются по всему объему
отливок. При этом значительно повышаются прочностные и пластические
свойства металлов и сплавов.
Вводимые для изменения структуры добавки называют модификаторами.
Их воздействие на процесс кристаллизации основано на увеличении активных
центров кристаллизации, либо на изменении переохлаждения перед фронтом
кристаллизации, а также скорости и направления роста кристаллов.
В соответствии с механизмом влияния на макро− и микростроение металлов модификаторы делят на две основные группы: модификаторы I-го и II-го
рода.
Модификаторы I−го рода (поверхностно-активные вещества) оказывают
на структуру металлов и сплавов наибольший модифицирующий эффект. Как
правило, эти вещества концентрируются на поверхности растущих кристаллов,
препятствуют подводу «строительного материала» и тормозят их рост. При
этом увеличивается переохлаждение перед фронтом кристаллизации, и создаются условия ускоренного возникновения новых центров кристаллизации.
При выборе модификаторов I−го рода используют следующие положения: модифицирующее вещество должно иметь низкий коэффициент распределения в кристаллизующиеся вещества, так как это вызовет концентрацию ато28
мов добавки вблизи поверхности кристалла. Растворимость добавки в твердой
фазе должна не превышать 0,01−0,1 атм. %. Кроме того, добавка должна образовывать с основой сплава эвтектику с температурой, близкой к температуре
плавления основы сплава. К таким модификаторам относят натрий, кальций,
калий, магний, церий, редкоземельные металлы и др.
Модификаторы I−го рода не только измельчают зерно, но и изменяют
формы роста кристаллов. Они препятствуют развитию игольчатых или пластинчатых кристаллов, вызывая их рост в округлой форме. Модификаторы I−го
рода имеют невысокие температуры плавления и кипения, чем основа сплава.
Часто модификаторы I−го рода оказывают избирательное воздействие на формирующиеся структурные составляющие. Например, модифицирование алюминиево-кремниевого сплава измельчает игольчатую форму выделения кремния в эвтектических колониях на глобулярную. При этом характер первичных
выделений твердого раствора кремния в алюминии практически не изменяется.
В таких случаях возникает необходимость одновременной обработки расплавов
модификаторами I−го и II−го рода.
Модификаторы II−го рода непосредственно образуют центры кристаллизации. Они либо сами должны обладать высокой температурой плавления и
создавать твердые частицы, вызывающие гетерогенные образования зародышей, либо образовывать с компонентами сплавов тугоплавкие соединения, выполняющие такую же роль. Наиболее часто в качестве модификаторов II−го рода в производстве алюминиевых, магниевых и медных сплавов применяются
титан, цирконий, бор и ванадий. Эти металлы вводятся отдельно или совместно
в составе лигатур в количестве 0,01−0,05 %.
При разработке технологии модифицирования необходимо учитывать,
что модифицирующий эффект носит временный характер. Как правило, модифицированный расплав целесообразно разлить по литейным формам в течение
10−15 минут. Затем происходит размодифицирование вследствие угара или дезактивации модификаторов.
Промышленные методы модифицирования разнообразны. Наиболее распространено модифицирование в печи, в струе металла, в ковше и в литейной
форме.
3.7. Самостоятельная работа по подготовке к экзамену
Итоговым контролем по освоению дисциплины является экзамен. Ниже
приводится список вопросов для подготовки к экзамену.
1. Литейные и деформируемые алюминиевые сплавы (классификация, состав, назначение).
2. Особенности технологии производства фасонных отливок из алюминиевых сплавов в разовые формы (особенности технологии плавки и литья в
песчаные, гипсовые, оболочковые формы, по выплавляемым моделям, подвод
металла и литниковые системы).
29
3. Особенности технологии производства фасонных отливок из алюминиевых сплавов в многоразовые формы (особенности технологии плавки и литья в кокиль, под низким и высоким давлением, выжиманием).
4. Рафинирование и модифицирование алюминиевых сплавов (газы и неметаллические включения в отливках, их состав и природа образования, влияние на свойства отливок, способы дегазации и рафинирования, составы модификаторов и режимы модифицирования).
5. Финишные операции и контроль качества отливок.
6. Литейные и деформируемые магниевые сплавы (классификация, состав, назначение).
7. Особенности технологии производства фасонных отливок из магниевых сплавов в разовые формы.
8. Особенности технологии производства фасонных отливок из магниевых сплавов в многоразовые формы.
9. Рафинирование и модифицирование магниевых сплавов (газы и неметаллические включения в отливках, их состав и природа образования, влияние
на свойства отливок, способы дегазации и рафинирования, составы модификаторов и режимы модифицирования).
10. Финишные операции и контроль качества отливок.
11. Литейные и деформируемые медные сплавы (классификация, состав,
назначение).
12. Особенности технологии производства фасонных отливок из медных
сплавов в разовые формы (особенности технологии плавки и литья в песчаные
формы и по выплавляемым моделям, подвод металла и литниковые системы).
13. Особенности технологии производства фасонных отливок из медных
сплавов в многоразовые формы (особенности технологии плавки и литья в кокиль, под давлением, жидкая штамповка).
14. Рафинирование и модифицирование медных сплавов.
15. Финишные операции и контроль качества отливок.
16. Производство отливок из никелевых сплавов (состав и свойства, особенности плавки и производства фасонных отливок разными способами).
17. Производство отливок из титановых сплавов (состав и свойства, особенности плавки и производства фасонных отливок разными способами).
18. Производство отливок из тугоплавких сплавов (состав и свойства,
особенности плавки).
19. Производство отливок из легкоплавких сплавов (состав и свойства,
особенности плавки и производства фасонных).
Из приведенных выше вопросов составлены билеты к экзамену по принципу два вопроса и задача в билете. Экзамен принимается в устном виде. Время, отводимое на сдачу экзамена одним студентом 0,5 ч.
30
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Для подготовки к сдаче зачета, курсовой работы и экзамена рекомендуется пользоваться конспектом лекций, учебно-методическими изданиями, а также
основной и дополнительной литературой, список которой приведен ниже.
Основная литература
1. Пикунов, М. В. Плавка металлов, кристаллизация сплавов, затвердевание отливок : учеб. пособие, рекомендовано УМО / М. В. Пикунов. – М. : МИСИС, 2005. – 415 с.
2. Непрерывное литье алюминиевых сплавов: справочник / В. И. Напалков, Г. В. Черепок, С. В. Махов, Ю. М. Черновол. – М. : Интермет Инжиниринг,
2005. – 512 с.
3. Бровман, М. Я. Непрерывная разливка металлов / М. Я. Бровман. – М. :
Экомет, 2007. – 482 с.
4. Граблев, А. М. Литейные сплавы, применяемые в машиностроении :
учеб. пособие, допущено УМО / А. М. Граблев, А. Н. Болдин. – М. : МГИУ,
2007. – 100 с.
5. Граблев, А. Н. Литейные цветные сплавы и их плавка : учеб. пособие,
допущено УМО / А. Н. Граблев, Л. Е. Кисиленко, Д. П. Михайлов. – М. :
МГИУ, 2007. – 60 с.
6. Романов, Л. М. Электрические печи литейных цехов для выплавки черных и цветных сплавов : учеб. пособие / Л.М. Романов, А. Н. Болдин, А. Н.
Граблев, Д. П. Михайлов. – М. : МГИУ, 2007. – 104 с.
7. Задиранов, А. Н. Теоретические основы кристаллизации металлов и
сплавов : учеб. пособие / А. Н. Задиранов, А. М. Кац. – РУДН, 2008. – 196 с.
8. Волочко, А. Т. Алюминий: технологии и оборудование для получения
литых изделий / А. Т. Волочко, М. А. Садоха. – Ставропольский гос. пед. ин-т,
2011. – 387 с.
9. Овчинников, В. В. Макро- и микроструктуры литейных алюминиевых
сплавов : учеб. пособие / В. В. Овчинников, М. А. Гуреева, И. Н. Манаков. – М.
: МГИУ, 2012. – 245 с.
Дополнительная литература
1. Курдюмов, А. В. Литейное производство цветных и редких металлов /
А. В. Курдюмов, М. В. Пикунов, М. В. Чурсин. – М. : Металлургия, 1982. – 416
с.
2. Альтман, М. Б. Плавка и литье легких сплавов / М. Б. Альтман, А. А.
Лебедев, М. В. Чухров. – М. : Металлургия, 1969. – 680 с.
3. Магниевые сплавы. Т. 2. – М.: Металлургия, 1978.
4. Альтман, М.Б. Плавка и литье алюминиевых сплавов / М.Б. Альтман и
др. – М.: Металлургия, 1976.
5. Бондарев, Б. И. Плавка и литье деформируемых магниевых сплавов / Б.
И. Бондарев. – М.: Металлургия, 1973.
31
6. Дорошенко, С. П. Формовочные материалы и смеси / С. П. Дорошенко,
В. П. Авдокушин, К. Русин, И. Мацашек. – Киев: Выща шк., 1990; Прага:
СНТЛ, 1990.
Журналы
1. Литейное производство
2. Реферативные журналы «Металлургия»;
3. Литейщик России
4. Цветные металлы.
5. Порошковая металлургия.
6. Известия вузов. Серия Цветная металлургия.
Информационные ресурсы
Презентации в системе Power Point к лекциям (120 слайдов).
32
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Пикунов, М. В. Плавка металлов, кристаллизация сплавов, затвердевание отливок : учеб. пособие, рекомендовано УМО / М. В. Пикунов. – М. : МИСИС, 2005. – 415 с.
2. Непрерывное литье алюминиевых сплавов: справочник / В. И. Напалков, Г. В. Черепок, С. В. Махов, Ю. М. Черновол. – М. : Интермет Инжиниринг,
2005. – 512 с.
3. Бровман, М. Я. Непрерывная разливка металлов / М. Я. Бровман. – М. :
Экомет, 2007. – 482 с.
4. Граблев, А. М. Литейные сплавы, применяемые в машиностроении :
учеб. пособие, допущено УМО / А. М. Граблев, А. Н. Болдин. – М. : МГИУ,
2007. – 100 с.
5. Граблев, А. Н. Литейные цветные сплавы и их плавка : учеб. пособие,
допущено УМО / А. Н. Граблев, Л. Е. Кисиленко, Д. П. Михайлов. – М. :
МГИУ, 2007. – 60 с.
6. Романов, Л. М. Электрические печи литейных цехов для выплавки черных и цветных сплавов : учеб. пособие / Л.М. Романов, А. Н. Болдин, А. Н.
Граблев, Д. П. Михайлов. – М. : МГИУ, 2007. – 104 с.
7. Задиранов, А. Н. Теоретические основы кристаллизации металлов и
сплавов : учеб. пособие / А. Н. Задиранов, А. М. Кац. – РУДН, 2008. – 196 с.
8. Волочко, А. Т. Алюминий: технологии и оборудование для получения
литых изделий / А. Т. Волочко, М. А. Садоха. – Ставропольский гос. пед. ин-т,
2011. – 387 с.
9. Овчинников, В. В. Макро- и микроструктуры литейных алюминиевых
сплавов : учеб. пособие / В. В. Овчинников, М. А. Гуреева, И. Н. Манаков. – М.
: МГИУ, 2012. – 245 с.
33
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Значение самостоятельной работы при подготовке студентов по техническим
дисциплинам ........................................................................................................ ……3 1.1. Общие положения ............................................................................................. 3 1.2. Подходы к организации самостоятельной работы студента ........................ 3 1.3. Виды, форма и содержание самостоятельной работы студентов ................ 3 2. Цели и задачи самостоятельной работы при изучении дисциплины ................ 4 2.1. Цель самостоятельной работы ......................................................................... 4 2.2. Задачи, решаемые при самостоятельном изучении дисциплины ................ 5 3. Содержание самостоятельной работы .................................................................. 6 3.1. Самостоятельная работа по усвоению лекционного материала .................. 6 3.2. Самостоятельная работа по изучению материала, не вошедшего в курс
лекций ...................................................................................................................... 15 3.3. Самостоятельная работа по подготовке к лабораторным работам ............ 16 3.4. Самостоятельная работа по подготовке к практическим работам............. 16 3.5. Самостоятельная работа по подготовке к промежуточному и итоговому
контролям ................................................................................................................ 16 3.6. Самостоятельная работа по подготовке к курсовой работе ....................... 16 3.6.1. Основы технологии плавки………………………………………….17
3.6.2. Основные положения разработки технологии приготовления
сплава…………………………………………………………………………17
3.6.3. Шихтовые материалы………………………………………………..20
3.6.4. Защита расплавов от взаимодействия с атмосферой при плавке…22
3.6.5. Рафинирование металлических расплавов …………………………..23
3.6.6. Раскисление металлических расплавов……………………………..27
3.6.7. Модифицирование металлических расплавов……………………..28
3.7. Самостоятельная работа по подготовке к экзамену .................................... 29 4. Учебно-методические обеспечение самостоятельной работы ......................... 31 Библиографический список ...................................................................................... 33 34
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
81
Размер файла
343 Кб
Теги
самостоят, метод, учеб, металлов, цветные, отливов, 2038, сплавов, производства, пособие
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа