Вплив МГД - плазмової обробки розплаву на структуру і властивості литого алюмінієвого сплаву А390

Анотація

Підвищення фізико-механічних властивостей сплавів найбільш ефективно на етапах їх приготування. Це дозволяє ефективно впливати на якість литого металу за допомогою зовнішніх дій на сплави, глибокого рафінування їх від газів і шкідливих домішок, модифікування розплаву, зменшення або усунення впливу негативної спадковості шихтових матеріалів.
Основним недоліком процесів подрібнення структури в сплавах з використанням модифікаторів є нестабільність їх результатів, яка залежить від різних причин, і однією з найбільш вагомих є забезпечення умов для утворення і збереження в розплаві активних модифікуючих часток, які добре ним засвоюються і ефективно впливають на процес зародкоутворення при кристалізації сплавів. Відомо, що із всієї кількості часток, що вводять з лігатурою у розплав, тільки ~10% є активними. Інші розчиняються в розплаві, захоплюються фронтом кристалізації, або відтискаються ним на міжзеренні межі. Розглянуті способи електромагнітних, МГД та плазмових дій на рідкий метал дозволяють ефективно рафінувати і модифікувати сплави без використання спеціальних реагентів.
У роботі представлено результати досліджень структури та властивостей заевтектичного силуміну А390 після оброблення його у ливарній магнітодинамічній установці (МДУ) зануреним в розплав плазмовим струменем аргону і змінним електромагнітним полем та магнітогідродинамічними (МГД) ефектами, у т. ч. одночасне поєднання цих способів.
Розроблені наукові та технологічні основи МГД-плазмової обробки рідкого заевтектичного силуміну А390 та оригінальне обладнання для їх реалізації дозволили диспергувати структуру твердого сплаву (зокрема, забезпечити суттєве зменшення розмірів частинок первинного кремнію, а також дендритів α-твердого розчину алюмінію), підвищити характеристики міцності до 10%, а відносне видовження-до 1,5-2 разів.