Dekor

Shkrirja e lidhjeve të aluminit. Një shembull i shkrirjes së aliazhit AL2 (AK12)

Një nga kategoritë kryesore të metaleve të lehta që përdoret gjerësisht në industri të ndryshme janë lidhjet me bazë alumini. Më i zakonshmi prej tyre është aliazhi i derdhjes AK12. Për një sukses përdorim praktik specialistët e metaleve duhet të jenë në gjendje të menaxhojnë siç duhet informacionin rreth qëllimit, përbërjes dhe vetive të tij.

Karakteristikë e aliazhit

Në fusha të ndryshme të industrisë, së bashku me lidhjet me qëndrueshmëri të lartë të bazuara në metale me ngjyra (çelik, gize), përdoren gjerësisht përbërjet e lehta me bazë alumini dhe silikoni - siluminet. Ato janë më të qëndrueshme dhe rezistente ndaj konsumit se alumini i pastër, por janë disi inferiorë ndaj përbërjeve alumin-bakër.

Një nga lidhjet më të zakonshme të aluminit-silikonit është AK12. I përket kategorisë së shkritoreve.

Sipas klasifikimit të vjetëruar, ishte shënuar me shkronjat AL - alumini i derdhur.

Karakteristikat e AK12 mund të ndahen në tre grupe:

Fizike

kapaciteti specifik i nxehtësisë - 838 J / (kg * breshër);
moduli i elasticitetit - 0,7 MPa;
dendësia - 2650 kg/m3;
koeficienti i zgjerimit termik - 21,1 1/deg;
rezistencë elektrike specifike - 54,8 Ohm * m.

Mekanike

Fortësia e Brinelit - HB 10-1=50 MPa;
forca në tërheqje kur derdhet në një kallëp ose nën presion - 147-157 MPa;
zgjatja relative gjatë derdhjes së mykut - 2-3%;
zgjatja relative gjatë derdhjes me injeksion - 1-2%.

shkritore dhe teknologjike

koeficienti linear i tkurrjes - 0.8%.

Silumin është hermetik dhe shumë rezistent ndaj korrozionit. Në lidhjen AK12 të përdorur në ujin e detit, përqindja e bakrit në përputhje me kërkesat e standardit nuk duhet të kalojë 0.3%. Aliazhi shfaq veti të shkëlqyera kundër korrozionit në mjedise të tjera:

subacid;
alkaline;
në kushte lagështie të lartë.

Vetitë negative të aliazhit AK12 përfshijnë si më poshtë: - brishtësinë gjatë përpunimit.

porozitet i lartë;
struktura eutektike me kokërr të trashë të derdhjeve;
pragu i ulët i aktivitetit fizik.

Është e pamundur të arrihet një rritje e forcës me trajtimin e nxehtësisë (shuarjen) e derdhjeve të aliazhit.

Përbërje kimike

Sipas GOST 1583-93 "Lidhjet e derdhura të aluminit" AK12 ka përbërjen kimike të mëposhtme:

1. Metalet bazë

alumini - 84,3-90%.
silikon - 10-13%.

2. Papastërtitë

hekur - deri në 1.5%
bakër - deri në 0.6%
mangan - deri në 0,5%
zink - deri në 0.3%
magnez dhe titan - deri në 0.1%

Aliazhi arriti performancë të lartë mekanike pas modifikimit me aditivë kimikë:

natriumi;
kalium;
litium.

AT rastet individuale mund të përdoren edhe kripërat e elementëve kimikë të mësipërm. Përqindja e modifikuesve në përbërjen e aliazhit nuk kalon 0.01%. Qëllimi i tyre është të rrisin indeksin e plasticitetit gjatë derdhjes duke lidhur atomet e silikonit.

Përveç modifikuesve tradicionalë, kohët e fundit është përdorur gjerësisht teknologjia e shtimit të përbërjeve të bazuara në stroncium, i cili është rezistent ndaj mbetjeve. Gjithashtu, shtimi i tij nuk çon në një rritje të tkurrjes së gazit dhe porozitetit të derdhjes. AK12 me shtimin e stronciumit ruan strukturën e tij fizike dhe kimike pas rishkrirjes së përsëritur.

Aplikimi praktik i aliazhit AK12

Për shkak të indeksit të lartë të rrjedhshmërisë, aliazhi përdoret gjerësisht në prodhimin e pjesëve që funksionojnë në një mjedis me temperatura deri në 200ºС. Derdhjet e siluminit bëhen në tre mënyra:

nen presion.
duke përdorur një kallëp metalik të derdhjes (kallëp për ftohje).
duke përdorur një kallëp rëre.

Forma më e kërkuar e derdhjeve të gatshme nga AK12 në treg janë shufrat me peshë deri në 15 kg.

Në përputhje me kërkesat e standardit, informacioni i mëposhtëm zbatohet për derdhjen me gjurmë:

emri i aliazhit;
numri i shkrirjes;
peshë.

Paketimi duhet të shoqërohet me një certifikatë që tregon përbërjen e saktë kimike të aliazhit.

Fushat e aplikimit dhe linja e produkteve të AK12 është jashtëzakonisht e gjerë:

industria e automobilave, industria e avionëve - blloqe cilindrash, pistonë dhe karter.
banim dhe shërbime komunale - valvola për punë hidraulike, këmbyes nxehtësie për pajisjet e ngrohjes.
Disa lloje të pajisjeve të kuzhinës janë bërë nga silumin.

Me silikon dhe një pjesë të vogël të magnezit, si dhe papastërti të tjera. Siluminat karakterizohen nga tkurrje të ulët derdhjeje, ngushtësi, rezistencë ndaj korrozionit dhe fortësi të lartë në krahasim me lidhjet e tjera me bazë Al. Megjithatë, jo të gjitha siluminet shfaqin cilësitë e tyre në të njëjtën mënyrë dhe sillen ndryshe në kushte të ngarkesës së shtuar, në ujin e detit dhe në temperatura të larta.

Mund të blini nga ne:

Shufra AK12pch (pastërti e lartë).

Përbërja kimike dhe vetitë mekanike të AK12

Meqenëse AK12 është një aliazh alumini i derdhur, përbërja kimike dhe informacione të tjera të rëndësishme për të përcaktohen në GOST 1583-93.

Vetitë e derdhjes dhe teknologjike

Biletat nga AK12 në një numër biletash të tjera të bëra nga alumini dallohen nga tkurrja e ulët e derdhjes në një përqindje prej 0,8%, rrjedhshmëri e lartë në gjendje të lëngshme dhe densitet i ulët. Përveç kësaj, gjatë hedhjes, ky material nuk plasaritet. Sidoqoftë, forca afatshkurtër e këtij silumini është më e vogël, kështu që diapazoni i aplikimit të tij është i kufizuar në pjesët që funksionojnë nën një ngarkesë të vogël.

Derdhjet nga AK12 janë marrë me tkurrje minimale të derdhjes, ato kanë densitet të mirë dhe ngushtësi të lartë. Forca e pjesëve nuk luhatet shumë poshtë kur derdhen produkte me mure të trasha. Rezistenca ndaj korrozionit në ujë dhe atmosferë normale është e mirë. Saldueshmëria AK12 - pa kufizime nga saldimi me hark argon ose me pika, me kualifikime të mjaftueshme të saldatorit. Ne do të përshkruajmë aplikimin e këtij materiali në më shumë detaje më poshtë.

Karakteristikat operative të AK12

Duhet të theksohet se pjesët e bëra nga kjo aliazh nuk janë të dizajnuara për të funksionuar në ujin e detit. Arsyeja për këtë është përmbajtja e lartë e bakrit në përbërjen e tij. Përmbajtja e Cu në AK12 është rreth 0,6%, dhe për përdorim në ujin e detit, përdoren vetëm lidhjet e aluminit me përmbajtje bakri nën 0,3%. Prandaj, AK12 nuk rekomandohet për këto qëllime.

Sa i përket regjimit të temperaturës së funksionimit, shumë silumina janë lidhje falsifikuese dhe rezistente ndaj nxehtësisë, por AK12 zë një vend të veçantë midis silumineve të tjera. Mund të përdoret gjithashtu për falsifikim, por pjesët e bëra prej tij nuk mund të përdoren në temperatura mbi 200 °C. Përtej kësaj temperature, aliazhi do të fillojë të humbasë rezistencën dhe forcën ndaj korrozionit. Këto ndryshime janë të pakthyeshme.

Produkte nga AK12 silumin

Për shkak të rrjedhshmërisë së mirë, papërshkueshmërisë, rezistencës ndaj korrozionit, ky material rekomandohet për derdhjen e pjesëve të makinerive, pajisjeve, pajisjeve me formë komplekse. Megjithatë, brishtësia e kësaj aliazhi nuk lejon që ajo të përdoret për derdhjen e pjesëve kritike që funksionojnë nën ngarkesë.

AK12 përdoret për derdhjen e pjesëve në një kallëp të ftohtë, kallëpe rëre, nën presion, sipas modeleve, në kallëpe në formën e predhave. Prej tij janë bërë strehëzat e pompës, pjesët e motorit, pajisjet dhe pajisjet shtëpiake. Për çështje të tjera, produkte ushqimore prodhohen edhe nga silumini i kësaj marke me pastërti të lartë, por vetëm me leje të posaçme: kazan, tenxhere etj. Është gjithashtu e mundur të përdoret në biznesin e armëve.

Skedarët: 1 skedar

Metalet e pastra, kthimet dhe mbetjet me të njëjtën përbërje si aliazhi i përgatitur përdoren si materiale ngarkuese gjatë shkrirjes, dhe

gjithashtu mbetjet e lidhjeve të tjera. Përcaktohet zgjedhja e materialeve të ngarkimit,

si dhe të gjithë mundësinë e marrjes së një aliazhi të një përbërjeje të caktuar prej tyre, si dhe të dhëna teknike dhe ekonomike: disponueshmëria e materialit, çmimi i tij, mundësia e përpunimit në njësinë e shkrirjes së zgjedhur.

Kthimet dhe mbeturinat kanë çmimin më të ulët. Sidoqoftë, ato, si rregull, janë të kontaminuara me papastërti, kështu që është e pamundur të plotësoni të gjithë ngarkesën prej tyre, pasi heqja e papastërtive gjatë shkrirjes nuk është gjithmonë e mundur dhe e përshtatshme. Përveç kësaj, mbetjet dhe kthimet shpesh përmbajnë papastërti të pazbulueshme që degradojnë vetitë e metalit. Në këtë drejtim, pjesa e mbeturinave dhe e kthimit në tarifë shpesh përcaktohet nga gjendja e përmbajtjes së lejuar të papastërtive të specifikuara.

Sasia e materialeve të ngarkimit përcaktohet duke llogaritur tarifën. Llogaritja merr parasysh humbjen e pritur të metalit. Për të llogaritur ngarkesën, është e nevojshme të kemi, ndoshta, një analizë kimike më të plotë të të gjitha materialeve të ngarkesës. Më poshtë është llogaritja aritmetike e ngarkesës.

Teknologjia e shkrirjes: Në varësi të shkallës dhe specifikave të prodhimit, aliazhet e derdhura të aluminit shkrihen në furrat e furrës dhe reverberuese të fuqizuara nga energjia elektrike, lëndë djegëse të lëngshme ose të gazta. Furra elektrike me induksion veçanërisht të përdorura gjerësisht.

Përbërja kimike e metaleve parësore, lidhjeve dytësore dhe ligaturave duhet të përputhet me kërkesat e GOST, ose TU. Më poshtë zakonisht përdoret si tarifë:

Silumin markë SIL1 (12% Si, pjesa tjetër Al) (GOST2685-89);
Ligatura Al-Cu (57,5% Al).

Ngarkesa për shkrirjen e lidhjeve të aluminit nuk duhet të jetë e lagur dhe e ndotur me vaj, emulsion, tokë. Të gjithë përbërësit e ngarkesës të futur në metalin e lëngshëm duhet të nxehen në 150...200°C për të shmangur emetimet e metaleve. Përbërja e ngarkesës përfshin shufër alumini primar dhe lidhjet dytësore, kthimin dhe mbetjet. Elementet lehtësisht oksidues futen në formën e ligaturave për të lehtësuar shpërbërjen e tyre dhe për të reduktuar mbetjet. Shkrirja e ligaturave bëhet më së miri në furrat me kavanoz me induksion.

Për lehtësi dhe qartësi, ne llogarisim për 100 kg aliazh.

Llogaritja e ngarkesës me përdorimin e aliazhit kryesor pa marrë parasysh përmbajtjen e papastërtive: jepet për të përgatitur 1000 kg aliazh AK12M2 Përbërja mesatare kimike e aliazhit është Si = 11-13%; Cu=1,5-3%; Fe=1% papastërti 1%; Al - pjesa tjetër.

shufrat e pasaportave të markës A0 (GOST 11069-01);
Silumin markë SIL00 (13% Si, pjesa tjetër Al) (GOST2685-89);
Ligatura Al-Cu (57.5Cu);

4) shkrirja do të kryhet në një furrë me furrë. Humbja e komponentëve: 1% Al; 1% Si; 1% Fe; 1,5% Cu;

a) alumini (84 × 100) / (100-1) = 84,8 kg;

b) silic (12 × 100) / (100-1) = 12,12 kg;

c) bakër (2 × 100) / (100-1,5) = 2,03 kg;

d) hekur (1 × 100) / (100-1) = 1,01 kg;

2. Përcaktoni sasinë e kërkuar të AO:

82,06 / (99/100) \u003d 82,88 kg;

b) silumin e markës SIL1. Llogaritja kryhet për silikon:

(13 × 93,23) / 100 = 12,12 kg

c) Ligatura Al-Cu:

(42,5 × 4,77) / 100 = 2,02 kg

3. Përcaktoni sasinë e aluminit që duhet të futet në formën e tij të pastër:

I gjithë Al futet në formën e ligaturave. Shufra alumini mund të përdoret për të rregulluar përbërjen e aliazhit.

5. Përcaktojmë masën e secilit përbërës të ngarkesës për një shkrirje të aliazhit (10,000 kg):

shufra pasaporte te markes A0 8288kg

Silumin e markes SIL00 93 23 kg

Ligatura Al-Cu 477 kg

5. Llogaritja e sasisë së nxehtësisë që kërkohet për të ngrohur, shkrirë dhe mbinxehur 1 ton aliazh në temperaturën e derdhjes.

Sasia e nxehtësisë së dobishme të shpenzuar për ngrohjen, shkrirjen dhe mbinxehjen e shkrirjes në një temperaturë të caktuar, kJ

Qtot = Qraz + Qpl + Qper

ku Q herë sasinë e nxehtësisë që kërkohet për të ngrohur aliazhin në një temperaturë, kJ;

Qpl është sasia e nxehtësisë e shpenzuar për shkrirjen e metalit, kJ;

Qper është sasia e nxehtësisë së shpenzuar për të mbinxehur shkrirjen në një temperaturë të caktuar, kJ.

a) përcaktoni sasinë e nxehtësisë që kërkohet për të ngrohur lidhjen në një temperaturë:

ku M është masa e metalit,

Ctv - kapaciteti mesatar i nxehtësisë së aliazhit të fortë,

Nga ligji Dulong-Petit

213,125 kcal/(kg C)

Stv \u003d 213,125 × 4,18 \u003d 890,9 J / (kg × C)

tsol - pika e shkrirjes, tsol = 560 C;

Temperatura fillestare e aliazhit, t0 = 20 C

Kohëzgjatja \u003d Ctv M (tsol - t0) \u003d 890,9 × 1000 (560 - 20) \u003d 481086 kJ

b) përcaktoni sasinë e nxehtësisë së shpenzuar për shkrirjen e metalit:

ku është nxehtësia mesatare latente e shkrirjes së aliazhit, kJ/kg

Qpl \u003d q M \u003d \u003d 550,82 × 1000 \u003d 550820 kJ

c) përcaktoni sasinë e nxehtësisë së shpenzuar për mbinxehjen e shkrirjes në një temperaturë të caktuar:

ku është kapaciteti mesatar i nxehtësisë së aliazhit të lëngshëm,

Nga ligji Dulong-Petit për gjendjen e lëngshme:

\u003d (0,22 + 0,03 + 0,002) * 1000 \u003d 252 kcal / (kg × C)

Ctv \u003d 252 kcal / (kg × C) \u003d 4,18 × 252 \u003d 1053,36 J / (kg C)

temperatura e mbinxehjes, C;

Qtrans \u003d Czh M (tli - tlik) \u003d 1053,36 × 1000 (720 - 640) \u003d 84269 kJ.

G) total nxehtësia e nevojshme për ngrohjen, shkrirjen dhe mbinxehjen e 1000 kg aliazh:

Qgen = Qraz + Qpl + Qper = 481086 + 550850 + 84269 = 1116205 kJ

6. Zgjedhja e njësisë së shkrirjes dhe zhvillimi i teknologjisë së përgatitjes së aliazhit.

6.1. Zgjedhja e njësisë së shkrirjes dhe karakteristikat e saj.

Për prodhimin e lidhjeve të aluminit përdoren furra të ndryshme. Zgjedhja e furrës bëhet në varësi të shkallës së prodhimit, kërkesave për cilësinë e metalit të shkrirë dhe një sërë faktorësh të tjerë.

Sipas llojit të energjisë së përdorur për shkrirjen e lidhjeve, të gjitha furrat e shkrirjes ndahen në lëndë djegëse dhe elektrike. Furrat e karburantit ndahen në crucible, reflektuese dhe bosht-banjo. Furrat elektrike klasifikohen në varësi të metodës së shndërrimit të energjisë elektrike në energji termike. Në shkritore përdoren furrat rezistente, induksioni, harku elektrik, rreze elektronike dhe furrat e plazmës.

Në furrat me rezistencë elektrike, ngrohja dhe shkrirja e ngarkesës kryhet për shkak të energjisë termike që vjen nga elementët e ngrohjes elektrike të instaluar në çati ose në muret e furrës së shkrirjes. Këto furra përdoren për shkrirjen e aluminit, magnezit, zinkut, kallajit dhe lidhjeve të plumbit.

Sipas parimit të funksionimit dhe projektimit, furrat e induksionit ndahen në kavanoz dhe kanal.

Pavarësisht nga frekuenca e rrymës së furnizimit, parimi i funksionimit të të gjitha furrave me induksion bazohet në induksionin e energjisë elektromagnetike në metalin e nxehtë (rrymat e Foucault) dhe

duke e kthyer atë në nxehtësi. Kur shkrihet në metal ose në kavanoza të tjera të bëra nga materiale përçuese elektrike, energjia termike transferohet në metalin e nxehur edhe nga muret e enës. Furrat me kavanoza me induksion përdoren për shkrirjen e aluminit, magnezit, bakrit, lidhjeve të nikelit, si dhe çeliqeve dhe gizës.

Për të përgatitur aliazhin AK12M2, ne zgjedhim një furrë me kavanoz me induksion të markës IAT-1.

Kapaciteti i furrave me crucible varion nga fraksionet e një kilogrami (furra laboratorike) deri në disa dhjetëra tonë.

Përparësitë e furrave me induksion të crucible:

1) performanca e lartë e arritur për shkak të vlerave të larta të densitetit të fuqisë;

2) qarkullimi intensiv i shkrirjes në kavanoz, i cili siguron barazimin e temperaturës mbi vëllimin e banjës dhe marrjen e përbërjes kimike homogjene të lidhjeve;

3) mundësia e një kalimi të shpejtë nga shkrirja e një aliazh të një grade në tjetrën;

4) përdorim i gjerë (deri në 100%) i materialeve me cilësi të ulët në ngarkim - patate të skuqura dhe mbeturina;

5) mundësia e shkrirjes në çdo presion (furra me vakum) dhe në çdo atmosferë (oksiduese, reduktuese, neutrale);

6) thjeshtësia dhe komoditeti i mirëmbajtjes së furrës, kontrollit dhe rregullimit të procesit të shkrirjes; mundësi të shumta për mekanizimin dhe automatizimin e ngarkimit dhe derdhjes së metaleve, kushte të mira sanitare dhe higjienike.

Disavantazhet e furrave të kavanozit përfshijnë qëndrueshmërinë e ulët të veshjes së kavanozit dhe temperaturën relativisht të ulët të metalit në sipërfaqen e banjës së lëngshme, gjë që nuk lejon përdorimin efikas të flukseve për përpunimin metalurgjik të lidhjeve. Megjithatë, avantazhet e furrave me kavanoza janë aq domethënëse sa ato po bëhen më të përhapura. Ka furra të hapura (shkrirje në ajër) dhe vakum (shkrirje në vakum).

Për shkrirjen e aluminit, magnezit dhe lidhjeve të bakrit, përdoren furrat e hapura me induksion me frekuencë industriale me një kapacitet prej 0,4-1,0 deri në 25-60 tonë dhe një kapacitet prej 0,5-6,0 ton metal të lëngshëm në orë. Pavarësisht nga klasa e aliazhit që shkrihet dhe kapaciteti, furrat me induksion kanë të njëjtat njësi strukturore dhe ndryshojnë kryesisht në performancën dhe fuqinë e pajisjeve elektrike.

Furrat e furrave për shkrirjen e aluminit dhe lidhjeve të bakrit bëhen duke stampuar dhe shkrirë masat zjarrduruese, dhe furrat për shkrirjen e lidhjeve të magnezit janë të pajisura me një kavanoz çeliku të konstruksionit të salduar ose të derdhur.

Furrat me induksion me frekuencë të lartë përdoren për shkrirjen e lidhjeve në bazat e nikelit dhe bakrit, si dhe çeliqet dhe një sërë lidhjesh të tjera. Kapaciteti i furrës - nga dhjetëra kilogramë në 1-3 ton metal të lëngshëm. Burimi i energjisë është konvertuesit e rrymës së tiristorit.

Karakteristikat kryesore të furrës së kanalit të induksionit IAT-1

Tabela 5

6.2. Zhvillimi i teknologjisë për marrjen e aliazhit AK12M2

Shkrirja e shumicës së lidhjeve të aluminit nuk është e vështirë. Komponentët aliazh, me përjashtim të magnezit, zinkut dhe ndonjëherë bakrit, futen në formën e lidhjeve kryesore. Ligatura A1-Si futet në shkrirje në 700-740 °C; zinku ngarkohet para magnezit, i cili zakonisht futet përpara se metali të kullohet. Materialet e ngarkimit të ngarkimit janë në sekuencën e mëposhtme; shufrat e aluminit, mbetjet e mëdha, rishkrirjet, lidhjet kryesore ose metalet e pastra. Mbinxehja maksimale e lejuar për lidhjet e derdhura është 800-830 °C. Kur shkrihet në ajër, alumini oksidohet. Agjentët kryesorë oksidues janë oksigjeni dhe avujt e ujit. Përmbajtja e lagështisë në ajër në dimër është 2-4,5 g/m 3 , në verë 18,5-23 g / m 3 ; produktet e djegies së lëndëve djegëse të lëngëta ose të gazta mund të përmbajnë nga 35 deri në 70 g/m3 avull uji. Në varësi të temperaturës dhe presionit të oksigjenit dhe avullit të ujit, si dhe nga kushtet kinetike të bashkëveprimit, gjatë oksidimit formohen oksidi i aluminit (A1 2 O 3) dhe nënoksidet (A1 2 O dhe A1O). Probabiliteti i formimit të suboksideve rritet me një rritje të temperaturës dhe një ulje të presionit të pjesshëm të oksigjenit mbi shkrirjen. Në kushte normale të shkrirjes, faza e qëndrueshme termodinamikisht është oksidi i ngurtë i aluminit - A1 2 O 3, i cili nuk tretet në alumin dhe nuk formon përbërje me shkrirje të ulët me të. Kur nxehet në 1200 ° C - A1 2 O 3 rikristalizohet në a-Al2O3. Ndërsa oksidimi ndodh në sipërfaqen e aluminit të ngurtë dhe të lëngshëm, formohet një shtresë oksidi e dendur dhe e qëndrueshme me trashësi 0,1–0,3 μm. Kur arrihet kjo trashësi, oksidimi praktikisht ndalet, pasi shkalla e difuzionit të oksigjenit nëpër film ngadalësohet ndjeshëm. Shkalla e oksidimit rritet fuqishëm me një rritje të temperaturës së shkrirjes.

Lidhjet e aluminit me magnez formojnë një film oksid me përbërje të ndryshueshme. Me një përmbajtje të ulët të magnezit (deri në 0,005%), filmi oksid ka strukturën -A1 2 O 3 dhe është një tretësirë e ngurtë e MgO në -A1 2 0 3; në një përmbajtje prej 0,01-1% Mg, filmi oksid përbëhet nga spinel (MgO-A1 2 O) me përbërje të ndryshueshme dhe oksid magnezi; me një përmbajtje prej më shumë se 1.0% Mg, filmi pothuajse plotësisht përbëhet nga oksid magnezi. Beriliumi dhe lantanumi (deri në 0.01%) reduktojnë shkallën e oksidimit të këtyre lidhjeve në nivelin e shkallës së oksidimit të aluminit. Efekti i tyre mbrojtës është për shkak të ngjeshjes së filmit oksid të lidhjeve për shkak të mbushjes së poreve të formuara në të.

Përzierja e shkrirjes gjatë procesit të shkrirjes shoqërohet me një shkelje të integritetit të filmit të oksidit dhe përzierjen e fragmenteve të tij në shkrirje. Pasurimi i shkrirjeve me përfshirje oksidi ndodh gjithashtu si rezultat i reaksioneve të shkëmbimit me veshjen e pajisjeve të shkrirjes. Ndikimi më i rëndësishëm në shkallën e ndotjes së shkrirjeve me filma ushtrohet nga oksidimi sipërfaqësor i materialeve fillestare të ngarkesës parësore dhe dytësore. Roli negativ i këtij faktori rritet kur kompaktësia zvogëlohet dhe sipërfaqja specifike e materialit rritet.

Pershkrimi i punes

Alumini ka një rrjetë kristalore të përqendruar në fytyrë kub dhe nuk i nënshtrohet transformimeve alotropike. Ka një densitet të ulët (2,7 g/cm3), një pikë të ulët shkrirjeje (660°C), zgjatje të lartë në tërheqje (deri në 60%), përçueshmëri të mirë elektrike dhe forcë të lartë specifike. Alumini ka një tkurrje të madhe vëllimore të kristalizimit (6,5%) dhe një tkurrje të madhe lineare (1,7%); oksidohet lehtësisht me formimin e një filmi oksidi mbrojtës të dendur të Al2O3. Alumini përdoret gjerësisht në inxhinierinë elektrike, aviacionin, Industria ushqimore, në industrinë e automobilave, në ndërtim.

1. karakteristikat e përgjithshme dhe aplikimet e aliazhit……………………….3
2. Vetitë fizike, shkritore, mekanike dhe të tjera të aliazhit………6
3. Llogaritja e densitetit teorik të aliazhit………………………………………...7
4. Karakteristikat e ngarkesës dhe materialeve ndihmëse për marrjen e një aliazhi. Llogaritja e tarifës………………………………………………… 9
5. Llogaritja e sasisë së nxehtësisë së nevojshme për ngrohjen, shkrirjen dhe mbinxehjen e 1 ton aliazh në temperaturën e derdhjes………………………………………………………
6. Përzgjedhja e njësisë së shkrirjes dhe zhvillimi i teknologjisë së përgatitjes së aliazhit………………………………………………………………………………………..13
6.1. Zgjedhja e njësisë së shkrirjes dhe karakteristikat e saj……………………13
6.2. Zhvillimi i teknologjisë për marrjen e aliazhit AK12M……………………16
Lista e literaturës së përdorur………………………………………………….19

Lidhjet e derdhura të aluminit rregullohen nga GOST 1583-93, i cili zbatohet për lidhjet në shufrat e përdorura si ngarkesë metalike dhe lidhjet në derdhjet e përfunduara (39 nota gjithsej). Në përputhje me GOST1583-93, kur shënoni një aliazh, përdoret një përcaktim i kombinuar (i dyfishtë): së pari, tregohet shkalla e aliazhit në shufra, pastaj në kllapa - klasa e aliazhit për derdhjet me formë të përfunduar, për shembull: AK12 (AL2) , AK13 (AL13), AK5M (AL5) .

Lidhjet në shufra janë shënuar si më poshtë. Fillimisht tregohet shkronja "A", e cila tregon se aliazhi është alumini. Pastaj shkronjat tregojnë emrin e elementëve kryesorë ose aliazh, të ndjekur nga një numër që tregon përqindjen mesatare të këtyre përbërësve. Përcaktimi i mëposhtëm i përbërësve që përbëjnë lidhjet e derdhjes së aluminit pranohet: K - silikon; Su - antimoni; Mts - mangan; M - bakër; Mg - magnez; H - nikel; C - zink. Për shembull: AK12 është një aliazh alumini me një përmbajtje mesatare prej Si = 12%; AK10Su - përmban 10% silic dhe antimon si element aliazh, pjesa tjetër është A1; AMg4K1, 5M - një aliazh që përmban magnez - 40%, silikon - 1.5, bakër rreth 1.0%, pjesa tjetër - A1.

Nota e aliazhit në derdhjet tregohet në dy mënyra:

E para - me shkronjat AL (A - alumin, L - shkritore), e ndjekur nga numrat që tregojnë numrin e aliazhit. Këto shifra janë të kushtëzuara, nuk kanë lidhje me përbërjen kimike apo vetitë mekanike. Shembulli i emërtimit - AL2, AL4, AL19;

E dyta është e ngjashme me lidhjet e shufrës.

Në dokumentacionin e projektimit, kur shënoni derdhjet në formë, standardi lejon që nota e aliazhit të tregohet pa një përcaktim shtesë të klasës në kllapa ose vetëm shkallën e treguar në kllapa.

Në procesin arsimor, kur tregohet përbërja kimike e metalit të derdhjes së përfunduar, lejohet të përdoret përcaktimi sipas metodës së parë (AL ...), kur bëhet fjalë për ngarkesën (ingotat) e përdorur për shkrirjen. , atëherë marka e shufrave mund të tregohet sipas metodës së dytë (AK .. .).

3.2.1. Klasifikimi dhe vetitë e lidhjeve të aluminit

Sipas qëllimit, lidhjet strukturore të derdhjes së aluminit mund të ndahen në grupet e mëposhtme:

lidhjet e karakterizuara nga ngushtësi e lartë: AK12 (AL2), AK9ch (AL4), AK7ch (AL9), AK8MZch (VAL8), AK7pch (AL9-1), AK8l (AL34), AK8M (AL32);

aliazhe me qëndrueshmëri të lartë, rezistente ndaj nxehtësisë: AM5 (AL 19), AK5M (AL5), AK5Mch (AL5-1), AM4.5 Kd (VAL10);

Lidhjet rezistente ndaj korrozionit: AMch11 (AL22), ATs4Mg (AL24), AMg10 (AL27), AMg10ch (AL27-1).

Shkronjat në fund të markës tregojnë: h - pastër; pch - pastërti e lartë; och - pastërti e veçantë; l - lidhjet e derdhjes; c - selektive.

Lidhjet e rafinuara në shufra shënohen me shkronjën "r", e cila vendoset pas përcaktimit të shkallës së aliazhit. Lidhjet e destinuara për prodhimin e produkteve ushqimore përcaktohen me shkronjën "P", e cila gjithashtu vendoset pas përcaktimit të markës së aliazhit.

Lidhjet e derdhjes së aluminit në shufra (ngarkesa metalike) dhe në derdhje prodhohen për nevojat e ekonomisë kombëtare dhe për eksport në përputhje me GOST 1583-93.

Markat dhe përbërja kimike e lidhjeve të derdhjes së aluminit duhet të përputhen me ato të dhëna në tabelë. 3.14.

Siluminet në shufër prodhohen me përbërjen kimike të mëposhtme:

AK12ch (SIL-1): silic 10-13%, alumin - bazë; papastërti, %, jo më shumë se: hekur 0,50, mangan 0,40, kalcium 0,08, titan 0,13, bakër 0,02, zink 0,06;

AK12pch (SIL-0): silic 10-13%, alumin - bazë; papastërti, %, jo më shumë se: hekur 0,35, mangan 0,08, kalcium 0,08, titan 0,08, bakër 0,02, zink 0,06;

AK12och (SIL-00): silic 10-13%, alumin - bazë; papastërti, %, jo më shumë se: hekur 0,20, mangan 0,03, kalcium 0,04, titan 0,03, bakër 0,02, zink 0,04;

AK12zh (SIL-2): silic 10-13%, alumin - bazë; papastërti, %, jo më shumë se: hekur 0,7, mangan 0,5, kalcium 0,2, titan 0,2, bakër 0,03, zink 0,08.

Me marrëveshje ndërmjet prodhuesit dhe konsumatorit, silumini AK12zh (SIL-2) mund të përmbajë deri në 0,9% hekur, deri në 0,8% mangan dhe deri në 0,25% titan.

Lidhjet AK7, AK5M2, AK9, AK12 përdoren për prodhimin e produkteve ushqimore. Përdorimi i llojeve të tjera të lidhjeve për prodhimin e produkteve dhe pajisjeve të destinuara për kontakt me ushqimin dhe median, në çdo rast individual, duhet të autorizohet nga autoritetet shëndetësore.

Në lidhjet e aluminit të destinuara për prodhimin e produkteve ushqimore, fraksioni masiv i plumbit duhet të jetë jo më shumë se 0,15%, arseniku jo më shumë se 0,015%, zinku jo më shumë se 0,3%, beriliumi jo më shumë se 0,0005%.

Në lidhjet e rafinuara, përmbajtja e hidrogjenit nuk duhet të jetë më shumë se 0,25 cm 3 /100 g metal për siluminet hipoeutektike, 0,35 cm e / 100 g për siluminet hipereutektike, 0,5 cm 3 /100 g për lidhjet alumini-magnez; poroziteti duhet të jetë jo më shumë se tre pikë.

Në varësi të përbërjes kimike, lidhjet e aluminit ndahen në pesë grupe (Tabela 3.14).

Grupi i parë - lidhjet e bazuara në Al-Si-Mg; për të marrë një strukturë me grimca të imta, është e nevojshme të aplikoni modifikim.

Grupi i dytë - lidhjet e bazuara në sistemin A1-Si-Cu; vetitë e mira të derdhjes shpjegohen me kombinimin optimal të përmbajtjes së silikonit dhe bakrit; kjo përmbajtje e elementeve aliazh lejon përdorimin e trajtimit termik për të përmirësuar vetitë mekanike të lidhjeve.

Grupi i tretë - lidhjet e bazuara në sistemin A1-Cu; kanë aftësinë për të trajtuar ngrohje, pas së cilës ata përmirësojnë të tyre vetitë mekanike, vetitë e derdhjes janë më të këqija se ato të silumineve.

Grupi i katërt - lidhjet e bazuara në sistemin A1-Mg; kanë veti mekanike të rritura për shkak të lidhjes me titan, beril, zirkon; lidhjet e këtij grupi përballojnë ngarkesa të larta statike dhe goditjeje.

Grupi i pestë - lidhjet e bazuara në sistemin e elementeve të tjerë A1 (Ni-Ti, etj.); posedojnë veti rezistente ndaj nxehtësisë, domethënë funksionojnë mirë në temperatura të ngritura; e njëjta gjë mund të thuhet për presionet.

Duke analizuar GOST 1583-93, mund të shihet se disa aliazhe të së njëjtës markë të përdorura për ngarkimin metalik dhe derdhjet në formë kanë ndryshime në përbërjen kimike: në lidhjet për derdhje, një rënie e lehtë e përmbajtjes së magnezit dhe një rritje në përmbajtjen e substancave të dëmshme. lejohen papastërtitë.

* Sasia e papastërtive e marrë në konsideratë varet nga lloji i derdhjes.

Shënime:

Në kllapa janë përcaktimet e klasave të lidhjeve sipas GOST 1583-89, OST 48-178 dhe sipas specifikimeve.
Në fraksione, numëruesi tregon të dhëna për shufrat, dhe emëruesi - për derdhjet.
Lejohet të mos përcaktohet fraksioni masiv i papastërtive në lidhjet në prodhimin e derdhjeve nga një ngarkesë me përbërje kimike të njohur (me përjashtim të papastërtive të hekurit).
Kur përdorni lidhjet e klasave AK12 (AL2) dhe AMg3Mts (AL28) për pjesët që veprojnë në ujin e detit, fraksioni masiv i bakrit nuk duhet të kalojë: në një aliazh të klasës AK12 (AL2) - 0.30%, në një aliazh të klasës AMg5Mts ( AL28) - 0 ,një%.
Kur përdorni lidhjet për formimin me injeksion, mungesa e magnezit lejohet në lidhjen e markës AK7Ts9 (AL 11); në markën e aliazhit AMg11 (AL22) përmbajtja e magnezit është 8,0-13,0%, silici 0,8-1,6%, mangani deri në 0,5% dhe mungesa e titanit.
Notat e aliazhit AK5M7 (A5M7), AMg5K (AL13), AMg10ch (AL27), AMg10ch (AL27-1) nuk rekomandohen për përdorim në dizajne të reja.
Në lidhjen AK8M3ch (VAL8) lejohet mungesa e borit, me kusht që niveli karakteristikat mekanike parashikuar në këtë standard. Në prodhimin e pjesëve nga aliazhi AK8M3ch (VAL8) me stampim të lëngshëm, fraksioni masiv i hekurit nuk duhet të kalojë 0.4%.
Kur derdhet nën presion në aliazhin AK8 (AL34), lejohet të zvogëlohet kufiri i fraksionit masiv të beriliumit në 0.06%, të rritet fraksioni masiv i lejuar i hekurit në 0.1% me një pjesë totale të masës së papastërtive jo më shumë se 1.2 % dhe mungesa e titanit.
Për të modifikuar strukturën në lidhjet AK9ch (AL4), AK9pch (AL4-1), AK7ch (AL9), AK7pch (AL9-1), lejohet futja e stronciumit deri në 0.08%.
Papastërtitë e shënuara me vizë merren parasysh në sasinë totale të papastërtive, ndërsa përmbajtja e secilit prej elementeve nuk kalon 0,020%.
Me marrëveshje me konsumatorin, lejohet të prodhohen shufra, përbërja e të cilave, sipas fraksioneve masive të elementeve individuale (përbërësit kryesorë dhe papastërtitë), ndryshon nga ajo e treguar në tabelë. 3.14.
Kur përdorni lidhjet për formimin me injeksion, përmbajtja e papastërtive të beriliumit deri në 0,03% dhe silikonit deri në 1,5% lejohet në lidhjen AMg7 (AL29).
Në klasën e aliazhit AMg11 (AL22), lejohet mungesa e titanit.

Lidhjet dytësore të derdhjes së shufrës fitohen nga përpunimi i patate të skuqura, mbeturinat, skrapet e importuara të metaleve. Përbërja kimike e lidhjeve dytësore të derdhjes së aluminit në shufrat e përdorura si materiale ngarkuese duhet të përputhet me kërkesat e GOST 1583-93.

Mundësia e përdorimit të një ose një lidhjeje tjetër përcaktohet nga vetitë e saj mekanike, fizike dhe teknologjike, si dhe duke marrë parasysh karakteristikat ekonomike të lidhjes, e cila në shumë raste është vendimtare.

Vetitë mekanike të lidhjeve të derdhjes së aluminit sipas GOST 153-93 duhet të korrespondojnë me ato të dhëna në tabelë. 3.17.

Shënime:

Simbolet e metodave të derdhjes: 3 - derdhja në kallëpe rëre; B - derdhje investimi; K - derdhja e mykut; D - derdhja me injeksion; PD - derdhje me kristalizim nën presion (vulosje e lëngshme); O - derdhja në një kallëp të guaskës; M - aliazhi i nënshtrohet modifikimit.

Simbolet për llojet e trajtimit termik: T1 - plakje artificiale pa forcim paraprak; T2 - pjekja; T4 - forcim; T5 - forcimi dhe plakja afatshkurtër (jo e plotë); T6 - forcimi dhe plakja e plotë artificiale; T7 - kalitja e forcimit dhe stabilizimit; T8 - kalitje forcuese dhe zbutëse.

Vetitë mekanike të lidhjeve AK7Ts9 dhe AK9Ts6 përcaktohen pas të paktën një dite të plakjes natyrale.

Vetitë mekanike të specifikuara për metodën e derdhjes B vlejnë gjithashtu për derdhjen në kallëpe të guaskës.

Vetitë teknologjike të lidhjeve të aluminit (Tabela 3.24) ndikojnë në cilësinë e derdhjeve. Këto veti të lidhjeve përfshijnë: rrjedhshmërinë, tkurrjen (volumetrike dhe lineare), tendencën për të formuar porozitet dhe guaskë, tendencë për të formuar sforcime dhe çarje shkritore, thithjen e gazit dhe formimin e përfshirjeve jometalike, formimin e filmit dhe tendencën për të formuar një shtresë të trashë. strukturë kokrrizore dhe kolone.

3.2.2. Ndikimi i elementeve kimike në vetitë e lidhjeve të aluminit

Ndikimi i elementeve kimike individuale në vetitë e lidhjeve të derdhura të aluminit është dhënë në tabelë. 3.25.

3.2.3. Karakteristikat e lidhjeve të aluminit dhe fushat e tyre të aplikimit

Lidhjet e derdhura të aluminit kanë një sërë veçorish: rritje të rrjedhshmërisë, e cila siguron prodhimin e derdhjeve me mure të hollë dhe komplekse; tkurrje lineare relativisht e ulët; ulje e ndjeshmërisë ndaj plasaritjes së nxehtë. Për më tepër, lidhjet e aluminit janë shumë të prirur ndaj oksidimit, ngopjes me hidrogjen, gjë që çon në lloje të tilla defektesh të derdhjes si poroziteti i gazit, përfshirjet e skorjes dhe përfshirjet e oksidit. Prandaj, kur zhvillohet një teknologji shkrirjeje dhe prodhimi i derdhjeve në formë me ndonjë nga metodat e derdhjes, është e nevojshme të merren parasysh veçoritë e grupeve individuale të lidhjeve të aluminit.

Më të përhapurat në industri janë lidhjet A1-Si-Mg, të cilat dallohen nga vetitë e mira teknologjike, të përcaktuara nga lloji i diagramit të gjendjes. Struktura e tyre është një α-solucion i ngurtë i silikonit në alumin dhe një eutektik i përbërë nga një tretësirë α-ngurtë dhe kokrra silikoni. Vetitë e derdhjes sigurohen nga prania në lidhjet e një sasie të madhe eutektike të dyfishtë α + Si (40-75%) të tipit kornizë-matricë, e cila bazohet në një tretësirë të ngurtë α, e cila çon në rrjedhshmëri të lartë të aliazhet, si dhe tkurrje e ulët e derdhjes dhe një tendencë e reduktuar për të formuar çarje të nxehta.

Me një rritje të sasisë së eutektikës në lidhjet, zvogëlohet tendenca për të formuar mikro sythe tkurrje, gjë që rrit ngushtësinë e derdhjeve.

Procesi i kristalizimit të këtyre lidhjeve vazhdon në një diapazon të ngushtë të temperaturës dhe vazhdon si një front i vazhdueshëm nga zona periferike (muret e mykut) në zonat e brendshme të derdhjeve, gjë që shkakton formimin e një shtrese të vazhdueshme eutektike me kokërr të imët midis kristalet parësore. Kjo parandalon formimin e kanaleve përmes tkurrjes midis kokrrave të tretësirës së ngurtë.

Me rritjen e përmbajtjes së silikonit në lidhjet, koeficienti i zgjerimit termik zvogëlohet dhe fitohet një strukturë më e trashë, e cila çon në brishtësinë e lidhjes dhe përkeqësimin e përpunimit. Për të bluar përfshirjet e silikonit në eutektikë, përdoret modifikimi Na, Li, Ka, Sr, i cili rrit vetitë plastike (δ = 5-8%).

Për modifikimin e silumineve përdoren përzierje të klorurit të natriumit dhe kaliumit dhe kripërave fluoride të përbërjeve të ndryshme, ndërsa aliazhi përthithet rreth 0,01% Na. Gjatë modifikimit të Na, eutektika superftohet me 15-30 °C dhe pika eutektike zhvendoset në 13-15% Si. Efekti i modifikimit është sa më i madh, aq më i lartë është përmbajtja e silikonit në aliazh, pasi modifikuesi ndikon vetëm në këtë fazë. Për siluminet që përmbajnë më pak se 5-7% Si, modifikimi nuk ndikon në vetitë mekanike.

Hekuri në lidhjet A1-Si formon një përbërje β(A1-Fe-Si) në formën e pllakave të brishta, të cilat reduktojnë ndjeshëm duktilitetin. Efekti negativ i hekurit zvogëlohet efektivisht me shtimin e 0,2-0,5% Mn, ndërsa një fazë e re a (A1-Fe-Si-Mn) formohet në formën e poliedrave kompakte ekuiakse, të cilat ndikojnë në plasticitet në një masë më të vogël.

Aliazh AL2 (eutektik) - aliazhi i vetëm i dyfishtë i grupit të parë, i përket silumineve të thjeshta. Përbërja eutektike e aliazhit (10-13% Si) siguron rrjedhshmëri të lartë, pa tendencë për porozitet dhe plasaritje. Nga aliazhi përftohen derdhje të dendura, hermetike me një zgavër tkurrjeje të përqendruar. Lidhja përdoret në gjendje të modifikuar, kryesisht pa trajtim termik. Pjesët me ngarkesë të lehtë prodhohen me metoda të ndryshme derdhjeje. Vetitë më të ulëta fitohen kur derdhen në kallëpe rëre, kur derdhen në një kallëp të ftohtë ose nën presion, forca dhe vetitë plastike rriten ndjeshëm.

Siluminet speciale hipoeutektike (AL4, AL9, AL4-1, AL9-1) kanë veti mekanike më të larta, por janë inferiore në vetitë teknologjike ndaj lidhjes eutektike AL2. Ngurtësimi arrihet me formimin e përbërjes Mg 2 Si. Përmbajtja e reduktuar e silikonit lejon që aliazhet të përdoren në derdhje nën presion dhe pa modifikim. Gjatë derdhjes në kallëpe rëre dhe modele investimi, rekomandohet modifikimi i lidhjeve.

Lidhjet AK7 dhe AK9 ndryshojnë nga lidhjet AL4 dhe AL9 nga një përmbajtje më e lartë e papastërtive, por duktilitet më i ulët.

Avantazhi i lidhjeve të bazuara në sistemin A1-Si-Mg është rritja e rezistencës ndaj korrozionit në një atmosferë të lagësht dhe detare - AK12 (AL2), AK9ch (AL4), AK7ch (AL9).

Disavantazhet e këtyre lidhjeve janë rritja e porozitetit të gazit dhe reduktimi i rezistencës ndaj nxehtësisë. Teknologjia e derdhjes së këtyre lidhjeve është më komplekse dhe kërkon përdorimin e operacioneve të modifikimit dhe kristalizimit nën presion në autoklava. Kjo është veçanërisht e vërtetë për aliazhin AK9ch (AL4).

Lidhjet e bazuara në sistemin A1-Si-Cu, të cilat karakterizohen nga rezistencë e lartë ndaj nxehtësisë (temperaturat e funksionimit 250-270 ° C), por janë inferiore ndaj lidhjeve Al-Si-Mg në vetitë e derdhjes, rezistencës ndaj korrozionit dhe ngushtësi; nuk kërkojnë modifikim dhe kristalizim nën presion.

Rezistenca ndaj nxehtësisë e lidhjeve sigurohet nga përmbajtja e fazave zjarrduruese të qëndrueshme, të cilat kristalizohen në një formë të degëzuar të hollë dhe bllokojnë mirë kufijtë e kokrrizave të tretësirës së ngurtë, gjë që pengon zhvillimin e proceseve të difuzionit.

Lidhjet e bazuara në sistemin A1-Cu karakterizohen nga veti të larta mekanike. Përbërja fazore në gjendje të derdhur: α-solucion i ngurtë i bakrit në alumin + СuА1 2 . Në prani të papastërtive të silikonit dhe hekurit në aliazh, mund të formohen faza A1 7 Сu 2 Fe, AlCuFeSi dhe një eutektike treshe α + Si + А1Сu 2 me një pikë shkrirjeje 525 °С. Një rritje e përmbajtjes së silikonit në lidhjet deri në 3% çon në një rritje të sasisë së eutektikës dhe një përmirësim të vetive të derdhjes, por në një rënie të ndjeshme të forcës. Prania e 0,05% Mg redukton në masë të madhe saldueshmërinë e lidhjeve dhe duktilitetin e tyre.

Forca e lidhjeve të bazuara në sistemin A1-Mg rritet me një rritje të përqendrimit të magnezit në 13%, por duktiliteti fillon të ulet në një përmbajtje prej më shumë se 11% Mg; faza kryesore e forcimit është komponimi kimik β (A1 3 Mg 2).

Për derdhjen e lidhjeve, përdoren lidhjet me përmbajtje Mg, % (fraksion peshë):

4.5-7 - lidhjet me forcë mesatare të përdorura pa trajtim termik AKMg5K (AL13), AMg6l (AL23);

9.5-13 - lidhje me forcë të lartë të përdorura në gjendjen e ngurtësuar AMg10 (AL27), AMg11 (AL22).

Për të përmirësuar vetitë teknologjike, deri në 0,15-0,2% titan dhe zirkon futen në shumicën e lidhjeve. Përbërjet ndërmetalike TiA1 3 dhe ZrA1 3 të formuara në bazë të tyre janë më refraktare se baza e aliazhit dhe janë modifikues të llojit të parë. Vetitë mekanike rriten me 20-30%.

Lidhjet e bazuara në sistemin A1-Mg kanë një tendencë të shtuar për të formuar porozitet të tkurrjes së gazit dhe gazit, dhe kur ndërveprojnë me azotin dhe avujt e ujit, formohen përfshirje jo metalike dhe filma oksidi. Shkrirja e lidhjeve duhet të kryhet nën një shtresë fluksi, dhe nëse Be përfshihet në përbërjen e tyre, pa fluks.

Lidhjet e bazuara në sistemin A1 dhe komponentët e tjerë (aliazhet komplekse) përfshijnë lidhjet: ATs4Mg rezistente ndaj korrozionit rezistent ndaj nxehtësisë dhe ATs4Mg (AL24), pistoni AK12M2MgN (AL25), si dhe silumin zinku AK7Ts9 (AL11) rezistente ndaj nxehtësisë.

Aliazhi AC4Mg (AL24) i përket sistemit Al-Zn-Mg, faza kryesore e forcimit është T(A1 2 Mg 3 Zn 3). Stabiliteti i lartë i tretësirave të ngurta të zinkut dhe magnezit në alumin siguron "vetëforcim" të lidhjes gjatë ftohjes së derdhjes. Aliazhi mund të përdoret pa forcim të veçantë, në gjendje të derdhur dhe të vjetëruar në mënyrë natyrale ose artificiale. Aliazhi ka veti të kënaqshme, të cilat përmirësohen me shtimin e titanit (0,1-0,2%). Rekomandohet për derdhje me rërë, kallëpe të predhave investuese, pjesë të salduara dhe pjesë me qëndrueshmëri të shtuar dimensionale dhe rezistencë ndaj korrozionit.

Siluminet speciale eutektike AK12M2MgN (AL25), që kanë veti të mira derdhjeje, karakterizohen nga rezistencë më e lartë ndaj nxehtësisë, pasi përmbajnë 0,8-1,3% Ni, i cili formon faza komplekse në formën e një kornize të ngurtë; shtimi i titanit përmirëson vetitë teknologjike. Lidhjet kanë një tendencë të ulët ndaj ndryshimeve vëllimore gjatë funksionimit në temperatura të ngritura; përdoret për prodhimin e pistonëve; në këtë rast derdhjet përdoren pa forcim. Për të lehtësuar streset e brendshme, pistonët trajtohen termikisht sipas modalitetit T1.

Zinku silumin AK7Ts9 (AL11), që përmban 7-12% Zn, i cili është shumë i tretshëm në alumin të ngurtë, krijon një forcim të tretësirës, i cili lejon përdorimin e aliazhit në gjendje të derdhur (pa trajtim termik). Ka veti të mira teknologjike, aftësi për të ruajtur forcën, fortësinë dhe rezistencën ndaj veprimit të ngarkesave alternative pas ngrohjes afatshkurtër dhe afatgjatë në temperatura 300-500 °C. Aliazh përdoret për pjesë të derdhura në ndërtimin e motorëve dhe industri të tjera, përdoret për derdhje në kallëpe me baltë rërë, kallëpe të ftohtë dhe nën presion. Ka rezistencë të ulët korrozioni dhe densitet relativisht të lartë.

Shkrirja e lidhjeve të aluminit paraqet një sërë vështirësish. Dendësia e ulët e lidhjeve të aluminit kontribuon në formimin e xhepave të gazit dhe porozitetit, pasi gazrat depërtojnë lehtësisht në mediumin metalik dhe e ngopin atë. Alumini oksidohet lehtë. Është e vështirë të pastrohet shkrirja nga skorjet dhe oksidet. Skorjet dhe oksidet mbeten në shkrirje në një formë të ndarë imët në pezullim, gjë që ndikon në masë të madhe në cilësinë e aliazhit.

Përdorimi i flukseve (klorur zinku, krioliti) ose modifikues gjithashtu nuk lejon pastrimin e plotë të shkrirjes, pasi është e vështirë t'i ndash ato nga shkrirja.

Në përgatitjen e lidhjeve të aluminit, pastërtia e lëndëve fillestare dhe saktësia e përbërjes së ngarkesës kanë një rëndësi të veçantë. Shumë shpesh, sasi të papërfillshme të papastërtive të dëmshme dëmtojnë ndjeshëm vetitë mekanike të lidhjeve. E gjithë kjo kërkon ndarje veçanërisht të kujdesshme të mbetjeve. Pa rishkrirje, ato mund të përdoren vetëm nëse dihet përbërja e tyre kimike. Skrapet me origjinë të panjohur ose të renditura dhe të shkrira keq (lidhjet dytësore) që përmbajnë shumë okside dhe papastërti të dëmshme duhet të shkrihen në shufra. Gjatë rishkrirjes, shkrirja pastrohet nga papastërtitë dhe kryhet analiza kimike.

Shkrirja dhe derdhja e aluminit kryhet me respektim të rreptë të regjimit të temperaturës dhe kontroll të vazhdueshëm dhe të saktë të ngrohjes së aliazhit. Edhe një mbinxehje e lehtë dhe mbajtja e tepërt e aliazhit në një temperaturë të lartë çojnë në ngopjen e tepërt të tij me gazra dhe okside dhe shfaqjen e zgavrave të tkurrjes.

Për të hequr oksidet dhe skorjet, është e nevojshme të përdoren flukse që veprojnë si kimikisht ashtu edhe mekanikisht. Pas pastrimit të shkrirjes nga oksidet, nuk duhet të përzihet.

Derdhja duhet të bëhet me kujdes, me një rrjedhë të shkurtër.

Gjatë përgatitjes së lidhjeve të aluminit, duhet të ndiqet rendi i mëposhtëm:

shkrirja e rreth 2/3 e shufrës së aluminit;

aditiv dhe shkrirja e ligaturës;

aditiv i pjesës tjetër të shufrës së aluminit;

shtimi i mbeturinave dhe sprues;

pastrimi i shkrirjes nga oksidet pas shkrirjes së tij duke shtuar flukse pastrimi dhe përzierje të mirë;

heqja e kutisë dhe heqja e skorjeve dhe oksideve (skorja nuk duhet të hiqet gjatë shkrirjes, pasi filmi sipërfaqësor i oksideve mbron shkrirjen nga oksidimi i mëtejshëm);

duke mbajtur shkrirjen përpara se të derdhet në temperaturën e kërkuar.

Një shembull i shkrirjes së aliazhit të aluminit AK12 (AL2).

Aliazh AK12 (AL2) mund të bëhet nga siluminet e derrit. Në mungesë të siluminit, shufrat e aluminit dhe silikoni mund të përdoren si materiale ngarkuese.

Lidhja përgatitet si më poshtë: shufra alumini shkrihet dhe nxehet në një temperaturë prej 850 ° C. Silici i shtohet në pjesë të vogla aluminit të ndezur, i cili mbështillet me letër alumini përpara se të futet në alumin, në mënyrë që të mos mbulohet me oksid alumini, i cili e bën të vështirë tretjen e silikonit. Pas shpërbërjes së plotë të të gjithë silikonit, aliazhi rafinohet dhe i nënshtrohet modifikimit.

Lidhjet e aluminit shkrihen në furra të palëvizshme, rrotulluese dhe të pjerrëta, furra me rezistencë elektrike dhe furra me induksion. Shkrirja e lidhjeve të aluminit në furrat e rezistencës elektrike është si më poshtë.

Ngarkoni materialet, të cilat janë shufra të ndezura të aliazhit parësor dhe dytësor, mbetje prodhim vetanak dhe ligaturat përkatëse ngarkohen në dhoma të veshura me tulla prej balte. Në dhomat në refraktarin e formësuar ka spirale elektrike, nëpër të cilat kalon një rrymë elektrike, duke i ngrohur ato.

Shkrirja nga dhomat derdhet në koleksion. Në kolektor, shkrirja rafinohet me klorur zinku, përzihet plotësisht, katran dhe skorja hiqen nga sipërfaqja dhe më pas shtohen aditivë. Para se të derdhet në lugë, shkrirja përzihet përsëri, skorja hiqet nga sipërfaqja e shkrirë, matet temperatura me një termoelement zhytës dhe mostrat derdhen për të kontrolluar analizat kimike dhe cilësitë mekanike.

Lidhjet-siluminet përpara se të lëshohen në lugë i nënshtrohen modifikimit me kripëra metalike të natriumit për të marrë një strukturë me kokrriza të imta. Në disa raste, lidhjet për degazimin fryhen me klor në një temperaturë prej 680-720 °. Kur furra është e pjerrët, shkrirja derdhet përmes gropës në kazanët e derdhjes duke përdorur mekanizmin e rrotullimit dhe rrotullat. Kapaciteti i furrave të rezistencës është 0,3-3,0 ton, numri i ngrohjeve në ditë është 4-5.

Materialet e ngarkimit

Për të marrë lidhje alumini, përdoren shufra alumini, skrap makinerie, mbetje shkritore dhe lidhje të ndryshme master (për shembull, 90% Al dhe 10% Mn, pika e shkrirjes 770 - 830 °).

40 - 60% e metaleve qarkulluese (skrap, refuzues, sprues, sprues, fitime, etj.) dhe 60 - 40% e metaleve të pastra futen në përbërjen e ngarkesës metalike. Për të mbrojtur metalin nga oksidimi, përdoren flukse të përbërjeve të ndryshme, për shembull, 50% NaCl + 50% CaCl2; ose 50% NaCl + 35% KCl + 15% Na3AlF6.

Të gjitha këto flukse janë të shkrirë (pika e shkrirjes në intervalin 500 - 600º). Për të marrë një metal të dendur me një strukturë më të imët, i shtohen modifikues. Për lidhjet e aluminit, natriumi i pastër dhe kripërat e tij përdoren si modifikues: 67% NaF + 33% NaCl, ose 25% NaF + 62,5% NaCl + 12,5% KCl. Lidhjet e klasave Al2, Al4, etj i nënshtrohen modifikimit.

Furrat për shkrirjen e lidhjeve të aluminit. Lidhjet e aluminit shkrihen në furrat e mëposhtme: furrat rrotulluese me kavanoz me një kavanoz metalik (Fig. 83, a); në furrat e rezistencës së kavanozit elektrike, të palëvizshme dhe rrotulluese (për përgatitjen deri në 0,25 tonë aliazh); furrat e rezistencës së dhomës së palëvizshme dhe rrotulluese (Fig. 83, b) me një kapacitet deri në 1,5 ton; furrat me dy kanale me induksion me bërthamë metalike.

Oriz. 83. Furrat e shkrirjes për shkrirjen e aliazheve të aluminit: a - vatër me crucible; b - furra elektrike me rezistencë: 1 - dritare ngarkimi; 2 - banjë për shkrirjen e metalit; 3 - rezistencë

Procesi i shkrirjes së lidhjeve të aluminit paraqet një sërë vështirësish për shkak të oksidimit të tyre të fortë dhe ngopjes me gazra kur nxehen mbi 800 °. Ka disa metoda të shkrirjes që ofrojnë derdhje me cilësi të lartë; aplikimet e shkrirjes së zhytur, përpunimit të gazit, rafinimit të kripës, ngrirjes dhe modifikimit.

Shkrirja e lidhjeve të aluminit nën një shtresë fluksi ndodh në sekuencën e mëposhtme; materialet e ngarkimit vendosen fort në një kavanoz ose furrë dhe mbulohen me flukse nga lart; metali ngarkohet dhe shkrihet në pjesë: së pari, rreth një e treta e ngarkesës shkrihet, pastaj pjesa e mbetur e materialit të ngarkesës nxehet në 100 - 120 ° për të hequr lagështinë nga sipërfaqja dhe zhytet në metalin e shkrirë nën një shtresë fluksesh. .

Në rafinimin e gazit, shkrirja kryhet në sekuencën vijuese: ngarkohet dhe shkrihet një e treta e ngarkesës, shtohen ligaturat (Al + Cu, Al + Si, etj.) dhe pjesa e mbetur e ngarkesës. Pas shkrirjes, aliazhi përzihet, nxehet në 660 - 680 ° dhe rafinohet me klor. Rafinimi kryhet duke fryrë klorit përmes aliazhit për 5-15 minuta. Në këtë rast, klori hyn në një ndërveprim kimik me aluminin dhe elementët e tjerë.

Produktet e gazta që rezultojnë AlCl3, HCl dhe një pjesë e Cl2 hiqen nga metali, duke shtuar Al2O3, SiO2 dhe gazra në vetvete. Pas rafinimit të gazit, metali fiton veti të larta mekanike. Azoti mund të përdoret për rafinimin e gazit.