Теорія та технології одержання високоякісних силумінів фізико-хімічними впливами на розплав - Автореферат

Теорія та технології одержання високоякісних силумінів фізико-хімічними впливами на розплавЗавдяки гарній технологічності, високому рівню фізико-механічних властивостей, високій питомій міцності та корозійній стійкості вони успішно конкурують з чорними металами, замінюючи або повністю витісняючи їх з традиційних сфер використання: у машинобудуванні, хімічній, електротехнічній промисловості, у побутовій техніці. Авторка нинішньої роботи, яка тривалий період співпрацювала з цими колективами, вжила спробу детально вивчити будову алюміній-кремнієвих розплавів, їх вплив на особливості процесу кристалізації, структуру та властивості відливок. 12.03.06); завданням 03.03.Т МНТК «Антикор» ДКНТ СРСР; Загальносоюзною науково-технічною програмою 0.09.06 «Розробити і освоїти нові технологічні процеси і обладнання для виробництва металопродукції з кольорових металів та сплавів і ефективного використання в народному господарстві», що затверджена постановою ДКНТ СРСР від 30.10.85. №555 (підпрограма 1 «Розробити та впровадити ливарні сплави, а також сплави кольорових металів, що деформуються, які виробляються з брухту та відходів, замість сплавів з первинних металів»); програмою Мінвузу УРСР з проблеми «Теоретичні та технологічні основи високоефективних процесів виробництва металопродукції з високими споживчими властивостями», що затверджена конкурсною комісією Мінвузу УРСР 18.01.91.; державною науково-технічною програмою 7.12.2 «Створення нових конструкційних ливарних сплавів на основі легких металів», що затверджена постановою ДНТП України від 4.05.92. Розкриття природи процесів, що відбуваються в розплавах під дією температури, витримування в рідкому стані, обробці електричним струмом, інертним газом., (3) де CV0, CV - початкове та поточне значення обємної концентрації; V - обєм мікроугруповань; r,r 0 - щільність мікроугруповань та середовища;w - кутова швидкість; b - частка атомів, що бере участь в утворенні мікроугруповань; k - постійна Больцмана; D - коефіцієнт дифузії; t - час центрифугування; Т - температура розплаву; N1, N2 - відстань відповідно від внутрішньої та зовнішньої межі обертання розплаву до осі обертання; C - відстань від внутрішньої межі обертання розплаву до точки, що досліджується. У доевтектичних та евтектичних сплавах при температурах, близьких до плавлення, та концентраціях Si вище 1,5 ат.% утворюються мікроугруповання атомів Si з упаковкою, подібною ПК (Z1=6), з частково ковалентними звязками та радіусом першої координаційної сфери r1, рівним 0,25 нм. Збереження означених відзнак при високошвидкісній кристалізації забезпечує високий ступінь перенасичення твердого розчину алюмінію у плівках, що містять 12,0 ат.% Si, відповідність характеру залежності найбільш імовірної міжатомної відстані у розплаві r1 та параметра кристалічної решітки алюмінію AAL від концентрації Si [34]. Незалежно від вмісту Si, у розплаві посилюється взаємодія різносортних атомів, внаслідок чого у доевтектичних та евтектичному сплавах при температурах, близьких до 750 ОС, зявляються мікроугруповання з ближнім порядком різносортних атомів типу силіциду ALXSI, що співіснують з мікроугрупованнями атомів Si. Для оцінки часу, необхідного для переходу Zn зі сфероподібних мікроугруповань у розчин, використали рішення рівняння дифузії з суцільної сфери радіуса R для початкових та граничних умов c (r; 0) = c0; c (R, t) = c1, , (12) де c1 - вміст Zn у розплаві; c0 - вміст Zn у фазі або у мікроугрупованні.

Основний зміст роботиОсновний зміст дисертації викладено в публікаціях

1. Силумины. Атлас микроструктур и фрактограмм промышленных сплавов: Справочн. изд./ А.Г. Пригунова, Н.А. Белов, Ю.Н. Таран, В.С. Золоторевский, В.И. Напалков, С.С. Петров. - М.: МИСИС, 1996. - 175 с.

2. Мазур В.И., Пригунова А.Г., Таран Ю.Н. Модели расплавов в системе Al-Si по результатам структурного анализа продуктов закалки из жидкого состояния // Физика металлов и металловедение. -1980. - Т. 50. - Вып. 1. - С. 123 - 129.

3. Повышение качества сплава АК12М2МГН для поршней форсированных дизельных двигателей / Ю.С. Лящук, А.Г. Пригунова, В.С. Савельев, С.В. Капустникова, В.И. Мазур // Литейное производство. - 1980. - №11. - С. 8 - 9.

4. О модифицирующем влиянии некоторых микродобавок на кристаллизацию силуминов / В.П. Ефименко, А.А. Баранов, В.З. Кисунько, Ю.Б. Бычков, А.Г. Пригунова // Изв. вузов. Цветн. металлургия. - 1982. - №6. - С. 95 - 99.

5. Исследование строения жидких сплавов алюминий-кремний. 1. Доэвтектичес-кие и эвтектический расплавы /А.Г. Пригунова, В.И. Мазур, Ю.Н. Таран, А.В. Романова, З.В. Персион, Т.М. Христенко // Металлофизика. - 1983. - Т. 5. №1. - С. 88 - 94.

6. Исследование строения жидких сплавов алюминий-кремний. 2. Заэвтекти-ческие расплавы / А.Г. Пригунова, В.И. Мазур, Ю.Н. Таран, А.В. Романова, З.В. Персион, Т.М. Христенко // Металлофизика. - 1983. - Т. 5. - №3. - С. 54 - 57.

7. О вязкости жидких силуминов / З.В. Персион, А.Г. Пригунова, В.З. Кисунько, А.В. Романова, В.П. Ефименко, В.И. Мазур // Металлофизика. -1983. - Т.5. - №4. - С. 107-109.

8. Влияние условий центрифугирования на распределение кремния в силуминах / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, И.Л. Бельков, В.И. Мазур, Н.В. Попова // Вопросы формирования метастабильной структуры сплавов. - Днепропетровск: Днепр. гос. ун-т, 1983. - С. 219 - 221.

9. Влияние обработки расплава электрическим током на фазовый состав и структуру гранулированного высококремнистого силумина / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, В.И. Мазур, Е.Ю. Береза, В.С. Савельев, В.Н. Булычева // Физика и химия обработки материалов. - 1984. - №1. - С. 88 - 93.

10. Действие плазмы и продуктов взрыва на силумины / Е.Г. Попов, Н.В. Попова, А.Г. Пригунова, Н.В. Брехаря // Физика и химия обработки материалов. - 1985.- №1.-С. 51 - 57.

11. Мазур В.И., Пригунова А.Г., Таран Ю.Н. Структурные изменения расплавов и эвтектики силуминов при сорбционной дегазации их в процессе выплавки // Металлы. - 1985. - №4. - С. 49 - 54.

12. Металлографические особенности фаз в алюминий-кремниевых сплавах из вторичного сырья / Е.И. Корж, А.Г. Пригунова, И.Е. Казимирова, Ю.Б. Бычков // Литейное производство. - 1986. - №1. - С. 9 -10.

13. Модифицирование интерметаллидных фаз обработкой расплава электрическим током / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, И.Е. Казимирова, И.Л. Бельков, С.С. Петров // Докл. АН СССР. - 1986. - Т. 289. - №3. - С. 668 - 670.

14. Розподіл цинку в литих складнолегованих алюміній-кремнистих сплавах / Ю.М. Таран, А.Г. Пригунова, С.С. Петров, О.І. Корж // Доп. АН УРСР. Сер. А. Фіз.-мат. та техн. науки. - 1986. - №12. - С. 69 - 72.

15. Влияние обработки расплава электрическим током на морфологию фаз в сложнолегированных силуминах / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, И.Е. Казимирова, И.Л. Бельков, С.С. Петров, Б.О. Вайсман // Металлургия и коксохимия. Вып. 92. - Киев: Техника, 1987. - С. 67 - 70.

16. Структурні зміни в розплавах складнолегованих силумінів після обробки електричним струмом / Ю.М. Таран, В.П. Гальчак, А.Г. Пригунова, І.Л. Бельков, С.С. Петров // Докл. АН УРСР. Сер. А. Фіз.-мат. та техн. науки. -1987. - №6. - С. 73 - 77.

17. Таран Ю.Н., Черненко Е.Н., Пригунова А.Г. Морфология первичных кристаллов кремния в сплавах Al-Si // Металлы. - 1987. - №4. - С. 182 - 184.

18. Влияние электрического тока на структурные превращения в сложнолегированных алюминий-кремниевых расплавах / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, В.П. Гальчак, С.С. Петров, И.Л. Бельков // Расплавы. -1987. - Т.1. - Вып. 4. - С. 111 - 116.

19. Нові уявлення про вплив магнію на структурний стан і властивості складнолегованих силумінів / Ю.М. Таран, А.Г. Пригунова, С.С. Петров, О.І. Корж, Ю.Б. Бичков // Доп. АН УРСР. Сер. А.Фіз.-мат. та техн. науки. -1987. - №10. - С. 76 -78.

20. Влияние внешних воздействий на характер политерм вязкости жидких сложнолегированных силуминов / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, В.М. Замятин, И.Л. Бельков, Я.А. Насыйров, С.С. Петров // Изв. вузов. Цветн. металлургия. - 1987. - №4. - С. 82 - 85.

21. Пригунова А.Г., Петров С.С., Бельков И.Л. Структурные превращения в сплаве АК5М2 при кристаллизации // Вопросы формирования метастабильной структуры сплавов. Неравновесная кристаллизация.-Днепропетровск: Днепр. гос. ун-т, 1987. - С. 105 -109.

22. Пригунова А.Г., Петров С.С., Корж Е.И. Влияние кинетического фактора на кристаллизацию сложнолегированных цинковистых силуминов // Вопросы формирования метастабильной структуры. Неравновесная кристаллизация. - Днепропетровск: Днепр. гос. ун-т, 1987. - С. 90 -94.

23. О механизме дегазации алюминиевых расплавов электрическим током / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, И.Л. Бельков, С.С. Петров // Металлы. - 1987. - №6. - С. 39 - 44.

24. Фазовые превращения в сплаве АК5М2 при охлаждении с разными скоростями / Ю.Н. Таран, С.С. Петров, А.Г. Пригунова, Л.П. Селезнев, В.П. Ефименко // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1987. - №12. - С. 36 - 38.

25. Моделирование седиментационной диффузии в алюминиевых расплавах / Ю.Н. Таран, А.А. Офенгенден, С.С. Петров, А.Г. Пригунова // Докл. АН СССР. -1989. - Т. 304. - №2. - С. 393 - 396.

26. О многофазной кристаллизации вторичных магниевых силуминов / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, С.С. Петров, Л.П. Селезнев, Е.И. Корж, Ю.Б. Бычков // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1989. - №7. - С. 47 - 49.

27. Прогнозування властивостей складнолегованих алюмінієвих сплавів на основі кількісного структурного аналізу / Ю.М. Таран, А.Г. Пригунова, С.С. Петров, А.О. Офенгенден, О.І. Корж // ДАН УРСР. Сер. А. Фіз.-мат. та техн. науки. - 1990. - №2. - С. 70 - 74.

28. Роль перитектических реакций при формировании структуры и свойств сплавов Al-Si-Cu-Mg с примесью железа / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, С.С. Петров, А.М. Анучкин, Е.И. Корж, С.В. Мартынов // Металлы. - 1990. - №4. - С. 216 - 222.

29. Оценка структуры расплавов системы Al-Si-Zn по результатам закалки из жидкого состояния / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, С.С. Петров, И.Л. Бельков // Расплавы. - 1990. - №4. - С. 104 - 107.

30. Пригунова А.Г., Петров С.С. Прецизионные исследования микронеодно-родных расплавов в поле центробежных сил // Проблемы металлургического производства; Вып. 101. - К.: Техника, 1990. - С. 99 -105.

31. К анализу концентрационных зависимостей свойств металлических сплавов / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, С.С. Петров, Е.И. Корж, А.А. Офенгенден // Металлы. - 1991. - №1. - С. 202 - 207.

32. Метод расчета размеров микрогруппировок в расплаве по результатам седиментационного анализа / А.Г. Пригунова, Ю.Н. Таран, С.С. Петров, А.А. Офенгенден // Расплавы. - 1991. - №5. - С. 3 -8.

33. Пригунова А.Г., Таран Ю.Н., Петров С.С. Закономерности формирования структуры цинковистых силуминов // Металлы. - 1991. - №6. - С. 101 - 106.

34. Пригунова А.Г., Петров С.С. Наследственное влияние расплава на структуру и свойства силуминов // Цветные металлы. - 1992. - №2. - С. 59 - 63.

35. Таран Ю.Н., Гальчак В.П., Пригунова А.Г. Влияние легирующих элементов, температуры и времени выдержки в жидком состоянии на структуру расплавов силуминов // Докл. АН Украины. Сер.А. Физ.-мат. и техн. науки. - 1993. - №5. - С. 85 - 91.

36. Пригунова А.Г. Структурные изменения в железистых силуминах, легированных хромом // Наукові праці міжнародн. конф. «Евтектика - IV». - Дніпропетровськ: ДНВП «Системні технології», 1997. - С. 144 - 145.

37. Пригунова А.Г. Влияние кремния, цинка и магния на плотность и строение расплавов силуминов // Металлофизика и новейшие технологии. - 1997. - Т.19. - №9. - С. 80-82.

38. Пригунова А.Г. Неоднородность зон твердого раствора алюминия и ее влияние на фазовый состав и свойства силуминов // Теория и практика металлургии. -1997. - №4. - С. 24 - 27.

39. Пригунова А.Г. Влияние температуры, выдержки в жидком состоянии и скорости охлаждения на характер фазовых превращений при кристаллизации // Металлофизика и новейшие технологии. - 1997. - Т.19. - №10. - С. 17 - 21.

40. Пригунова А.Г. Нейтрализация вредного влияния железа в силуминах микродобавками // Тр. междунар. науч.-техн. конф. «Перспективы - технологии». - Краков (Польша). - 1998. - С. 69 - 73.

41. Пригунова А.Г. Повышение прочности и пластичности вторичных силуминов микродобавками // Металлофизика и новейшие технологии. - 1998. - Т. 20. - №10. - С. 43-49.

42. Пригунова А.Г. Механизм нейтрализации вредного влияния железа в силуминах микродобавками марганца и хрома // Металлофизика и новейшие технологии. - 1998. - Т.20. - №12. - С. 59 - 68.

43. А.с. 717923 СССР, МКИ С22С 21/04, С22С 1/04. Сплав на основе алюминия /

В.И. Мазур, Ю.Н. Таран, В.Ф. Злобин, В.Ф. Балакин, В.М. Друян, В.С. Савельев, Б.О. Вайсман, А.Г. Пригунова, Ю.Г. Гуляев, Р.Е. Штейн, И.М. Бастрыга, П.И. Загоровский (СССР). - №2665666; Заявлено 21.09.78; Непубл.

44. А.с. 908894 СССР, МКИ С22В 21/06, С22В 9/05. Устройство для рафинирования алюминия и сплавов на его основе / С.А. Артеменко, Б.О. Вайсман, В.И. Мазур, А.Г. Пригунова, Ю.Н. Таран, В.К. Тарханов, А.И. Шкарупа (СССР). - №2947544; Заявлено 30.06.80; Опубл. 28.02.82; Бюл. №8.

45. А.с. 1150960 СССР, МКИ С22В 9/00, С22В 21/00. Способ производства литейных сплавов на основе алюминия / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, Б.О. Вайсман, И.Е. Казимирова, В.К. Рочняк, И.М. Бастрыга, В.П. Киселев, Н.А. Куцин, Ю.И. Котельников, И.П. Сова (СССР). - №3689409; Заявлено 24.10.83; Непубл.

46. А.с. 1169368 СССР, МКИ С22В 9/00. Установка для производства литейных сплавов на основе алюминия / Ю.Н. Таран, А.Г. Пригунова, Б.О Вайсман, В.К. Рочняк, И.Е. Казимирова, И.Л. Бельков, Э.С. Крыса, И.М. Бастрыга, А.В. Собур (СССР). - №3654756; Заявлено 24.10.83; Непубл.

47. А.с. 1376594 СССР, МКИ С22С 21/14. Сплав на основе алюминия / Ю.Б. Бычков, В.П. Ефименко, Л.П. Селезнев, Д.Е. Корнаков, В.С. Золоторевский, М.Д. Молчанов, В.А. Шеламов, А.Г. Пригунова.- №4021088; Заявлено 23.09.85; Непубл.

48. А.с. 1444384 СССР, МКИ С22С 1/06. Модификатор для заэвтектических силуминов / Е.Н. Черненко, Ю.Н. Таран, М.С. Серебрянская, А.Г. Пригунова, О.В. Шинкаренко (СССР). - №4250901; Заявлено 26.05.87; Опубл. 15.12.88; Бюл. №46.

49. А.с. 1487470 СССР, МКИ С22С 21/18. Литейный сплав на основе алюминия / А.Г. Пригунова, В.С. Золоторевский, Ю.Н. Таран, Ю.Б. Бычков, В.П. Ефименко, Ю.И. Безобразов, А.И. Ганенко, Г.Н. Терещенко, С.С. Петров, Е.И. Корж, И.Л. Бельков, В.С. Горячева, И.С. Виткалов (СССР) - №4342015; Заявлено 3.11.87; Непубл.

50. А.с. 1502647 СССР, МКИ С22С 21/04. Сплав на основе алюминия / Г.Б. Гершман, М.Л. Селезнев, В.С. Золоторевский, Ю.Н. Таран, И.М. Бастрыга, Э.С. Крыса, Б.О. Вайсман, А.Г. Пригунова, Р.И. Михайлов, А.С. Елистратов, Ю.И. Безобразов, В.К. Евсеев, В.М. Корпачев (СССР). - №4352122; Заявлено 25.11.87; Опубл. 23.08.89; Бюл. №31.

51. А.с. 1667389 СССР, МКИ С22В 9/00. Установка для производства литейных сплавов на основе алюминия / А.Г. Пригунова, В.К. Рочняк, И.Л. Бельков, С.С. Петров, Л.А. Милова (СССР). - №4712773; Заявлено 3.07.89; Непубл.

52. А.с. 1741432 СССР, МКИ С22В 9/00. Установка для производства литейных сплавов на основе алюминия / А.Г. Пригунова, И.Л. Бельков, С.С. Петров, В.К. Рочняк (СССР). - №4712774; Заявлено 03.07.89; Непубл.

53. А.с. 1769545 СССР, МКИ С22В 9/00. Установка для производства литейных сплавов сплавов на основе алюминия / А.Г. Пригунова, В.К. Рочняк, И.Л. Бельков, С.С. Петров (СССР). - №4712227; Заявлено 07.03.89; Непубл.

54. Пат. 22435А Украина, МПК 6 С22С 21/00. Литейный сплав на основе алюминия / А.Г. Пригунова, С.А. Артеменко, А.Г. Владыченко. - №95073306; Заявл. 13.07.95; Опубл.30.06.98; Бюл. №3.

Размещено на .ru