ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУР ПЕРЕГРЕВА И ЗАЛИВКИ РАСПЛАВА НА КАЧЕСТВО ОТЛИВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ЛИТЬЕ ПО ГАЗИФИЦИРУЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Литье по газифицируемым моделям (ЛГМ) в настоящее время является одним из эффективных и перспективных способов получения высококачественных тонкостенных отливок, обладающих заданной размерной точностью, требуемой чистотой поверхности и другими свойствами. Данная технология находит широкое распространение при производстве изделий из алюминиевых сплавов. Для обеспечения минимизации затрат при изготовлении изделий и получения качественных отливок целесообразно использовать повышенное количество вторичных материалов в шихте, уделяя при этом внимание температуре перегрева и времени выдержки расплава. Приведены результаты исследования температурных режимов плавки и заливки алюминиевых сплавов при ЛГМ. В рассматриваемых производственных условиях наиболее эффективными режимами, обеспечивающими наилучшие качественные показатели герметичных отливок по размерной точности и чистоте поверхности, оказались: температура перегрева расплава – 880÷890 °С, температура заливки в литей-ную форму – 820÷830 °С. Изучено влияние различных вариантов температурных параметров плавки и заливки расплава состава АК7 при ЛГМ на содержание неметаллических включений в литом состоянии. Выявлено, что минимальное со-держание γ-Al2O3 в готовом сплаве обеспечивают: температура перегрева расплава – до 880÷890 или 940÷950 °С, темпера-тура заливки в литейную форму – 820÷830 °С

1. Nesterov N.V., Ermilov A.G. Low-frequency pulsation of melt during lost foam casting process: Part 2 // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2012. Vol. 53. No. 2. P. 150—154.

2. Zhang L., Tan W., Hu H. Determination of the heat transfer coefficient at the metal-sand mold interface of lost foam casting process // Heat and Mass Transfer. 2016. Vol. 52. Iss. 6. P. 1131—1138.

3. Тихомирова И.М., Клименок Е.В. Разработка технологии изготовления отливки литьем по газифицируемым моделям // Литье и металлургия. 2013. No. 3S (72). С. 132—137.

4. Исагулов А.З., Куликов В.Ю., Laurent C., Твердохлебов Н.И., Щербакова Е.П. Совершенствование литья по газифицируемым моделям // Литейн. пр-во. 2014. No. 4. С. 16—18.

5. Guler K.A., Kisasoz A., Karaaslan A. A study of expanded polyethylene (EPE) pattern application in aluminium lost foam casting // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2015. Vol. 56. No. 2. P. 171—176.

6. Griffiths W.D., Ainsworth M.J. Hydrogen pick-up during mould filling in the lost foam casting of Al alloys // J. Mater. Sci. 2012. Vol. 47. Iss. 1. P. 145—150.

7. Jiang W., Li G., Fan Z., Wang L., Liu F. Investigation on the interface characteristics of Al/Mg bimetallic castings processed by lost foam casting // Metall. Mater. Trans. A. 2016. Vol. 47. Iss. 5. P. 2462—2470.

8. Griffiths W.D., Ainsworth M.J. Instability of the liquid metal—pattern interface in the lost foam casting of aluminum alloys // Metall. Mater. Trans. A. 2016. Vol. 47. Iss. 6. P. 3137—3149.

9. Barone M., Caulk D. Analysis of mold filling in lost foam casting of aluminum: Method // Int. J. Metalcasting. 2008. Vol. 2. Iss. 3. P. 29—45.

10. Wali K.F., Bhavnani S.H., Overfelt R.A., Sheldon D.S., Williams K. Investigation of the performance of an expandable polystyrene injector for use in the lost-foam casting process // Metall. Mater. Trans. B. 2003. Vol. 34. Iss. 6. P. 843—851.

11. Karimian M., Ourdjini A., Idris M.H., Jafari H. Effects of casting parameters on shape replication and surface roughness of LM6 aluminium alloy cast using lost foam process // Trans. Indian Inst. Met. 2015. Vol. 68. Iss. 2. Р. 211—217.

12. Guler K.A., Kisasoz A., Karaaslan A. Effects of pattern coating and vacuum assistance on porosity of aluminium lost foam castings // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2014. Vol. 55. No. 5. Р. 424—428.

13. Deev V.B., Ponomareva K.V., Yudin A.S. Investigation into the density of polystyrene foam models when implementing the resource saving fabrication technology // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2015. Vol. 56. No. 3. P. 283—286.

14. Pacyniak T. Effect of refractory coating in the lost foam process // Arch. Foundry Eng. 2009. No. 9 (3). Р. 255— 260.

15. Sharifi A., Mansouri Hasan Abadi M., Ashiri R. Direct observation of effects of foam density, gating design and pouring temperature on mold filling process in lost foam casting of A356 alloy // Conference: Proc. TMS Middle East — Mediterranean materials Congress on energy and infrastructure systems, MEMA. 2015. Р. 109—118.

16. Dispinar D., Campbell J. Porosity, hydrogen and bifilm content in Al alloy castings // Mater. Sci. Eng. 2011. Vol. 528. No. 10. Р. 3860—3865.

17. Sands M., Shivkumar S. EPS bead fusion effects on fold defect formation in lost foam casting of aluminum alloys // J. Mater. Sci. 2006. Vol. 41. No. 8. Р. 2373—2379.

18. Tabibian S., Charkaluk E., Constantinescu A., Szmytka F. Behavior, damage and fatigue life assessment of lost foam casting aluminum alloys under thermo-mechanical fatigue conditions // Procedia Eng. 2010. Vol. 2. No. 1. Р. 1145—1154.

19. Pacyniak T. The effect of refractory coating permeability on the Lost Foam Process // Arch. Foundry Eng. 2008. Vol. 8. No. 3. Р. 199—204.

20. Griffiths W.D., Davies P.J. The permeability of Lost Foam pattern coatings for Al alloy castings // J. Mater. Sci. 2008. Vol. 43. No. 16. Р. 5441—5447.

21. Deev V.B., Selyanin I.F., Kutsenko A.I., Belov N.A., Ponomareva K.V. Promising resource saving technology for processing melts during production of cast aluminum alloys // Metallurgist. 2015. Vol. 58. Iss. 11—12. P. 1123—1127.

22. Kolonakov A.A., Kukharenko A.V., Deev V.B., Abaturova A.A. Structure and chemical composition of the AK12MMgN piston alloy fabricated based on various charges // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2015. Vol. 56. Iss. 4. P. 428—433.

23. Deev V.B., Selyanin I.F., Ponomareva K.V., Yudin A.S., Tsetsorina S.A. Fast cooling of aluminum alloys in casting with a gasifying core // Steel Transl. 2014. Vol. 44. No. 4. Р. 253—254.

24. Никитин В.И., Никитин К.В. Наследственность в литых сплавах. М.: Машиностроение-1, 2005.

25. Selyanin I.F., Deev V.B., Kukharenko A.V. Resource-saving and environment-saving production technologies of secondary aluminum alloys // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2015. Vol. 56. Iss. 3. P. 272—276.

26. Бранчуков Д.Н., Панфилов А.В. О новых комбинированных флюсах для рафинирования алюминиевых сплавов // Литейн. пр-во. 2009. No. 1. С. 2—5.

27. Тен Э.Б., Рахуба Е.М., Киманов Б.М., Жолдубаева Ж.Д. Ресурсы повышения рафинирующего потенциала фильтров для жидких металлов // Литейщик Рос-сии. 2013. No. 11. С. 38—42.

28. Румянцева Г.А., Немененок Б.М., Задруцкий С.П., Муравицкий А.М. Повышение экологической безопасности силуминов за счет использования низкотоксич-ных флюсов и препаратов // Литье и металлургия. 2010. No. 4 (58). С. 77—82.

29. Садоха М.А., Волочко А.Т. Рафинирование алюминиевых сплавов инертными газами // Литье и метал-лургия. 2012. No. 3 (69). С. 69—71.

30. Грачев А.Н., Леушин И.О., Маслов К.А., Леушина Л.И. Применение шлама соляных закалочных ванн для рафинирования алюминиевых сплавов // Цвет. металлы. 2015. No. 11 (875). С. 76—79.

31. Nikitin K.V., Nikitin V.I., Timoshkin I.Yu., Glushchen-kov V.A., Chernikov D.G. Melt treatment by pulsed magnetic fields aimed at controlling the structure and properties of industrial silumins // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2016. Vol. 57. Iss. 3. P. 202—210.

32. Nikitin K.V., Amosov E.A., Nikitin V.I., Glushchenkov V.A., Chernikov D.G. Theoretical and experimental substantiation of treatment of aluminum-based melts by pulsed magnetic fields // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2015. Vol. 56. Iss. 6. P. 599—605.

33. Prusov E.S., Panfilov A.A. Properties of cast aluminum-based composite alloys reinforced by endogenous and exogenous phases // Russ. Metall. 2011. No. 7. P. 670—674.

34. Prusov E.S., Panfilov A.A. Influence of repeated remeltings on formation of structure of castings from aluminium matrix composite alloys // Metal 2013: Proc. 22-nd Int. conf. on metallurgy and materials. 2013. No. 1. P. 1152—1156.

35. Ivanov Y.F., Alsaraeva K.V., Gromov V.E., Popova N.A., Konovalov S.V. Fatigue life of silumin treated with a high-intensity pulsed electron beam // J. Surf. Invest. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2015. Vol. 9. Iss. 5. P. 1056—1059.

36. Ivanov Y.F., Alsaraeva K.V., Gromov V.E., Konovalov S.V, Semina O.A. Evolution of Al—19,4Si alloy surface structure after electron beam treatment and high cycle fatigue. // Mater. Sci. Technol. (UK). 2015. Vol. 31. Iss. 13a. P. 1523—1529.

37. Selyanin I.F., Deev V.B., Belov N.A., Prikhodko O.G., Ponomareva K.V. Physical modifying effects and their influence on the crystallization of casting alloys // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2015. Vol. 56. No. 4. P. 434—436.