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 mjedisin 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 formë të ndarë imët në gjendje të pezulluar, gjë që ndikon ndjeshëm në cilësinë e aliazhit.

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

Gjatë përgatitjes së lidhjeve të aluminit, pastërtia e materialeve fillestare dhe saktësia e përbërjes së ngarkesës janë veçanërisht të rëndësishme. Shpesh, sasi të parëndësishme të papastërtive të dëmshme përkeqësojnë ndjeshëm vetitë mekanike të lidhjeve. E gjithë kjo kërkon një ndarje veçanërisht të kujdesshme të mbetjeve. Pa shkrirë ato mund të përdoren vetëm nëse dihet përbërja e tyre kimike. Skrapet me origjinë të panjohur ose të klasifikuara dhe të shkrira keq (aliazhe dytësore) që përmbajnë shumë okside dhe papastërti të dëmshme duhet të shkrihen në derra. Gjatë rishkrirjes, shkrirja pastrohet nga papastërtitë dhe bëhet analiza kimike.

Shkrirja dhe derdhja e aluminit kryhet me respektim të rreptë të regjimit të temperaturës dhe kontrollit të vazhdueshëm dhe të saktë të ngrohjes së lidhjes. Edhe mbinxehja e lehtë dhe mbajtja e tepërt e aliazhit në temperatura të larta 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, duke përdorur një rrjedhë të shkurtër.

Kur përgatitni lidhjet e aluminit, duhet të ndiqet rendi i mëposhtëm:

shkrirja e rreth 2/3 e aluminit të derrit;

aditiv dhe shkrirja e aliazhit;

aditiv i aluminit të mbetur të derrit;

aditiv i mbeturinave dhe portave;

pastrimi i shkrirjes nga oksidet pasi të jetë shkrirë duke shtuar flukse pastrimi dhe përzierje të mirë;

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

mbajtja e shkrirjes në temperaturën e kërkuar para derdhjes.

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

Aliazh AK12 (AL2) mund të bëhet nga siluminet e derrit. Në mungesë të silumineve, alumini i derrit dhe silikoni mund të përdoren si materiale ngarkese.

Lidhja përgatitet si më poshtë: alumini i derrit 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 modifikohet.

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

Materialet mbushëse, të cilat janë derrat e nxehtë të aliazhit parësor dhe dytësor, mbetjet nga prodhimi i brendshëm dhe lidhjet 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 rezervuarin e grumbullimit. Në koleksion, 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, temperatura matet me një termoelement zhytës dhe mostrat derdhen për të kontrolluar analizat kimike dhe vetitë mekanike.

Përpara se të lëshohen në lugë, lidhjet e siluminit modifikohen me kripëra të metaleve të natriumit për të marrë një strukturë të hollë. Në disa raste, lidhjet pastrohen me klor në një temperaturë prej 680-720 ° për degazimin. Kur furra anohet duke përdorur një mekanizëm rrotullues dhe rula, shkrirja derdhet përmes një gypi në kazanët e derdhjes. Kapaciteti i furrave të rezistencës është 0.3-3.0 ton, numri i ngrohjeve në ditë është 4-5.

Materialet e ngarkimit

Lidhjet e derdhjes së 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 GOST 1583-93, 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. Së pari tregohet shkronja "A", e cila tregon se aliazhi është alumini. Më pas shkronjat tregojnë emrin e elementëve kryesorë ose aliazh, të ndjekur nga një numër që tregon përmbajtjen mesatare të përqindjes së këtyre përbërësve. Përcaktimi i mëposhtëm për komponentët e përfshirë në lidhjet e derdhjes së aluminit pranohet: K - silic; Su - antimoni; Mts - mangan; M - bakër; Mg - magnez; N - nikel; C - zink. Për shembull: AK12 është një aliazh alumini me një përmbajtje mesatare Si = 12%; AK10Su- përmban 10% silic dhe ka 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 përcaktohet në dy mënyra:

E para është me shkronjat AL (A - alumini, L - derdhur), e ndjekur nga numrat që tregojnë numrin e aliazhit. Këta numra janë të kushtëzuar dhe nuk kanë lidhje me përbërjen kimike apo vetitë mekanike. Shembull i emërtimit - AL2, AL4, AL19;

E dyta është e ngjashme me lidhjet në shufra.

Në dokumentacionin e projektimit kur shënoni derdhjet në formë, standardi lejon që klasa e aliazhit të tregohet pa emërtim shtesë të markës në kllapa, ose vetëm nota e treguar në kllapa.

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

3.2.1. Klasifikimi dhe vetitë e lidhjeve të aluminit

Sipas qëllimit të tyre të synuar, 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 vulës tregojnë: h - e pastër; pch - pastërti e rritur; och - pastërti e veçantë; l - lidhjet e derdhjes; c - selektive.

Lidhjet e rafinuara në shufër përcaktohen me shkronjën "p", e cila vendoset pas përcaktimit të klasës së aliazhit. Lidhjet e destinuara për prodhimin e produkteve ushqimore përcaktohen me shkronjën "P", e cila gjithashtu vendoset pas klasës së aliazhit.

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

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

Siluminet në derrat 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; papastërtitë, %, 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 i markës AK12zh (SIL-2) lejohet 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 produktet ushqimore dhe mjediset duhet të lejohet nga autoritetet shëndetësore në çdo rast individual.

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 duhet të jetë jo 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 alumin-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 është lidhjet e bazuara në A1-Si-Mg; Për të marrë një strukturë me grimca të imta, është e nevojshme të aplikoni modifikim.

Grupi i dytë janë 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 janë lidhjet e bazuara në sistemin A1-Cu; Ata kanë aftësinë t'i nënshtrohen trajtimit termik, pas së cilës vetitë e tyre mekanike përmirësohen se ato të siluminit.

Grupi i katërt janë 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.); kanë veti rezistente ndaj nxehtësisë, domethënë funksionojnë mirë në temperatura të ngritura; e njëjta gjë mund të thuhet për presionet.

Duke analizuar GOST 1583-93, është e qartë se disa lidhje të së njëjtës markë, të përdorura për ngarkesat metalike dhe derdhjet në formë, kanë ndryshime në përbërjen kimike: në lidhjet për derdhjet, një rënie e lehtë në përmbajtjen e magnezit dhe një rritje në përmbajtjen e lejohen papastërtitë e dëmshme.

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

Shënime:

1. Emërtimet e notave të aliazhit sipas GOST 1583-89, OST 48-178 dhe specifikimet teknike tregohen në kllapa.
2. Thyesat në numërues tregojnë të dhëna për shufrat, dhe emëruesin për derdhjet.
3. Lejohet të mos përcaktohet fraksioni masiv i papastërtive në lidhjet gjatë prodhimit të derdhjeve nga një ngarkesë metalike me një përbërje kimike të njohur (me përjashtim të papastërtive të hekurit).
4. 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 klasën e aliazhit AK12 (AL2) - 0,30%, në klasën e aliazhit AMg5Mts (AL28) - 0 .1%.
5. Kur përdorni lidhje për formimin me injeksion, lejohet mungesa e magnezit në lidhjen AK7Ts9 (AL 11); në aliazhin AMg11 (AL22) përmbajtja e magnezit është 8,0-13,0%, silici 0,8-1,6%, mangani deri në 0,5% dhe mungesa e titanit.
6. Lidhjet e klasave AK5M7 (A5M7), AMg5K (AL13), AMg10ch (AL27), AMg10ch (AL27-1) nuk rekomandohen për përdorim në dizajne të reja.
7. Mungesa e borit në lidhjen AK8M3ch (VAL8) lejohet, me kusht që të sigurohet niveli i karakteristikave mekanike të parashikuara nga ky standard. Kur prodhohen pjesë nga aliazh AK8M3ch (VAL8) duke përdorur stampim të lëngshëm, fraksioni masiv i hekurit duhet të jetë jo më shumë se 0.4%.
8. 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 fraksion total masiv të papastërtive jo më shumë se 1.2% dhe mungesa e titanit.
9. Për të modifikuar strukturën e lidhjeve AK9ch (AL4), AK9pch (AL4-1), AK7pch (AL9), AK7pch (AL9-1), lejohet futja e stronciumit deri në 0.08%.
10. Papastërtitë e treguara me vizë merren parasysh në sasinë totale të papastërtive, ndërsa përmbajtja e secilit element nuk kalon 0,020%.
11. Me marrëveshje me konsumatorin, lejohet prodhimi i derrave, përbërja e të cilëve, për sa i përket fraksioneve masive të elementeve individuale (përbërësit kryesorë dhe papastërtitë), ndryshon nga ajo e treguar në tabelë. 3.14.
12. Kur përdorni lidhje për formimin me injeksion, lejohet përmbajtja e papastërtive të beriliumit deri në 0,03% dhe silikonit deri në 1,5% në lidhjen AMg7 (AL29).
13. Në aliazhin AMg11 (AL22), lejohet mungesa e titanit.

Lidhjet dytësore të derdhjes së derrit përftohen nga përpunimi i ashklave, mbeturinave dhe skrapit të metalit të importuar. 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 lidhjeje të caktuar 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 me rërë; B - derdhja e humbur e dyllit; K - derdhje e ftohtë; D - derdhja me injeksion; PD - derdhje me kristalizim nën presion (vulosje e lëngshme); O - derdhja në kallëp të guaskës; M - aliazhi i nënshtrohet modifikimit.

Simbolet për llojet e trajtimit termik: T1 - plakje artificiale pa ngurtësim paraprak; T2 - pjekja; T4 - forcim; T5 - forcimi dhe plakja afatshkurtër (jo e plotë); T6 - forcimi dhe plakja e plotë artificiale; T7 - kalitje forcuese dhe stabilizuese; 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 me guaskë.

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 zgavra, tendencën për të formuar sforcime derdhjeje dhe çarje, thithjen e gazit dhe formimin e përfshirjeve jometalike, formimin e filmit dhe tendencën për të formuar një kokrrizë të trashë. dhe strukturë 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 Tabelën. 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 me konfigurim kompleks; tkurrje lineare relativisht e ulët; ulje e tendencës për të formuar çarje të nxehta. Për më tepër, lidhjet e aluminit kanë një tendencë të lartë ndaj oksidimit dhe ngopjes me hidrogjen, gjë që çon në lloje të tilla të defekteve të derdhjes si poroziteti i gazit, përfshirjet e skorjeve dhe përfshirjet e oksidit. Prandaj, gjatë zhvillimit të teknologjisë së shkrirjes dhe prodhimit të derdhjeve në formë duke përdorur ndonjë nga metodat e derdhjes, është e nevojshme të merren parasysh karakteristikat 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 fazor. Struktura e tyre është një tretësirë ​​α-ngurtë e silikonit në alumin dhe një eutektike, e përbërë nga një tretësirë ​​e ngurtë α 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, baza e së cilës është një zgjidhje α-ngurtë, e cila përcakton rrjedhshmërinë e lartë të aliazhet, si dhe tkurrje të ulët të 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-lirime tkurrje, gjë që rrit ngushtësinë e derdhjeve.

Procesi i kristalizimit të këtyre lidhjeve ndodh në një diapazon të ngushtë të temperaturës dhe vazhdon në një front të 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 primarit. kristalet. 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 i Na, Li, Ka, Sr, i cili rrit vetitë plastike (δ = 5-8%).

Për të modifikuar siluminet, përdoren përzierje të klorurit të natriumit dhe kaliumit dhe kripërave të fluorit të përbërjeve të ndryshme, dhe rreth 0,01% Na thithet nga aliazhi. Kur modifikohet Na, eutektika ftohet me 15-30 °C dhe pika eutektike zhvendoset në 13-15% Si. Sa më e lartë të jetë përmbajtja e silikonit në aliazh, aq më i madh është efekti i modifikimit, 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 përbërjen 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 dhe formohet një fazë e re a (A1-Fe-Si-Mn) në formën e poliedrave kompakte të barazaksesuara, të cilat kanë një efekt më të vogël në plasticitet.

Aliazhi AL2 (eutektik) është 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 dhe mungesë tendence ndaj porozitetit dhe formimit të çarjeve. Lidhja përdoret për të prodhuar 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 duke përdorur 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. Forcimi arrihet përmes formimit të përbërjes Mg 2 Si. Përmbajtja e reduktuar e silikonit lejon që aliazhet të përdoren për formimin me injeksion dhe derdhje pa modifikim. Kur derdhet në kallëpe rëre dhe dylli i humbur, rekomandohet modifikimi i lidhjeve.

Lidhjet AK7 dhe AK9 ndryshojnë nga lidhjet AL4 dhe AL9 në përmbajtjen e tyre të shtuar të papastërtive, por duktilitetin më të ulët.

Avantazhi i lidhjeve të bazuara në sistemin A1-Si-Mg është rritja e rezistencës së tyre 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 për derdhjen e këtyre lidhjeve është më komplekse dhe kërkon përdorimin e operacioneve të modifikimit dhe kristalizimit nën presion në autoklava. Kjo vlen veçanërisht 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 A1-Si-Mg në vetitë e derdhjes, rezistencës ndaj korrozionit dhe ngushtësi; nuk kërkojnë modifikim ose 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 e fazës në gjendjen e derdhur: α-solucion i ngurtë i bakrit në alumin + CuA1 2. Nëse aliazhi përmban papastërti silikoni dhe hekuri, mund të formohen fazat A1 7 Cu 2 Fe, AlCuFeSi dhe eutektika treshe α + Si + AlCu 2 me një pikë shkrirjeje 525 ° C. Rritja e përmbajtjes së silikonit në lidhjet në 3% çon në një rritje të sasisë së eutektikës dhe në përmirësimin e 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 që përmbajnë Mg, % (fraksioni i peshës):

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

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

Për të përmirësuar vetitë teknologjike, në shumicën e lidhjeve shtohen deri në 0,15-0,2% titan dhe zirkon. 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 Al-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 bëhet nën një shtresë fluksi, dhe nëse ato përmbajnë Be, pa fluks.

Lidhjet e bazuara në sistemin A1 dhe komponentët e tjerë (aliazhet komplekse) përfshijnë lidhjet e mëposhtme: AC4Mg rezistente ndaj korrozionit rezistente ndaj nxehtësisë dhe rezistente ndaj korrozionit vetë-forcues (AL24), aliazhe pistoni AK12M2MgN (AL25), si dhe silumin zinku AK7Ts9 (AL11) .

Aliazhi ATs4Mg (AL24) i përket sistemit Al-Zn-Mg, faza kryesore e forcimit është T(A1 2 Mg 3 Zn 3). Stabiliteti i lartë i solucioneve të ngurta të zinkut dhe magnezit në alumin siguron "vetëforcim" të aliazhit gjatë ftohjes së derdhjes. Lidhja 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 përdorim në derdhje me rërë, kallëpe investimi, pjesë të salduara, si dhe për 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; aditivi 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 ngurtësim. Për të lehtësuar streset e brendshme, pistonët trajtohen termikisht sipas modalitetit T1.

Silumini i zinkut AK7Ts9 (AL11), që përmban 7-12% Zn, i cili është shumë i tretshëm në alumin të ngurtë, krijon forcim të solucionit, i cili lejon që aliazhi të përdoret në gjendje të derdhur (pa trajtim termik). Ka veti të mira teknologjike, aftësi për të ruajtur forcën, fortësinë dhe rezistencën ndaj ngarkesave alternative pas ngrohjes afatshkurtër dhe afatgjatë në temperaturat 300-500 °C. Lidhja 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 reduktuar rezistencën ndaj korrozionit dhe densitet relativisht të lartë.

Fitimet shërbejnë për të ushqyer vendet e trasuara të derdhjes dhe janë të vendosura në mënyrë që metali në to të ngurtësohet i fundit. Zgavra e tkurrjes duhet të jetë plotësisht

mundësi për të qenë në fitim.

Format e derdhjes bëhen kryesisht në balona.

Balonë është një kornizë e ngurtë (drejtkëndëshe, katrore, e rrumbullakët), e bërë

E bërë nga gize, çeliku, lidhjet e aluminit, mbron mykun nga shkatërrimi gjatë montimit, transportit dhe mbushjes me metal të lëngshëm. Në mënyrë tipike, kallëpi bëhet në dy shishe, të cilat përqendrohen duke përdorur kunjat: kunjat vendosen në veshët e balonës së sipërme dhe, së bashku me balonën, ato janë të drejtuara në veshët e balonës së poshtme.

2 Lidhjet e derdhjes

Në inxhinierinë mekanike moderne, gize, çeliku dhe lidhjet me ngjyra (alumini, bakri, magnezi) përdoren më shpesh për prodhimin e derdhjeve. NË

Në këtë punë, ne do të përdorim silumin AK12 për të prodhuar derdhje

(AL2) Silumin e markës AK12 është një aliazh alumini me 10-13% silic.

Karakteristikat e markës silumin AK12:

3 Marrja e metalit të lëngshëm

Materialet fillestare që përdoren për shkrirjen e metaleve dhe lidhjeve janë

quhen materialet e ngarkimit(pagesë). Si ngarkesë përdoren metale të pastra, aliazhe speciale, mbetje prodhimi, si dhe flukse.

shërben për të formuar skorje, e cila mbron metalin e lëngshëm nga oksidimi

Për të marrë klasën e siluminit AK12 në këtë punë ne përdorim mbetje

prodhim dy me shtimin e siluminit të freskët. Për shkrirjen e siluminit përdoret një furrë me rezistencë.

Struktura e një furre me rezistencë elektrike është paraqitur në figurën 4

Figura 4 - Diagrami i një furre me rezistencë elektrike 1 - izolim termik, 2 - zjarr

tulla rezistente, 3 - shtresë e jashtme, 4 - mbulesë, 5 - crucible. 6 - ngrohës Furra e rezistencës elektrike përbëhet nga një saldim cilindrik

mbështjellja 3, e veshur me tulla zjarrduruese 2. Ndërmjet kutisë 3 dhe këmbës-

Ekrani 1 i asbestit izolues termik ndodhet poshtë.

Përdoret një spirale nikrom6. Brenda furrës është instaluar një sobë prej gize.

xhel 5, i mbyllur me kapak 4

Derdhja e metalit në kallëpe të derdhjes prodhuar nga një lugë derdhjeje. Metali duhet të derdhet në një rrjedhë të vazhdueshme për të parandaluar që skorja dhe ajri të hyjnë në zgavrën e mykut.

4 Sekuenca e prodhimit të mykut

1. Bëni gjysmë kallëpin e poshtëm (Figura 5), ​​për të cilin:

- instaloni gjysmën e poshtme të modelit 5 dhe modelin ushqyes 3 në nënmodel -

pjatë ny 1;

Mbulojeni modelin me balonën e poshtme 2 në mënyrë që distanca nga buza e modelit në balonë të jetë së paku 20 mm. Veshët 4 në balonë duhet të jenë në fund (Figura 5);

Figura 5 - Instalimi i gjysmës së poshtme të modelit dhe ushqyesit në balonën e poshtme: 1 - pllakë nën model, 2 - balonë e poshtme, 3 - ushqyes, 4 - veshë, 5 - balonë e poshtme

kapja e modelit

20-30 mm të trasha dhe shtypni përzierjen fort me duar;

- shtoni një shtresë rëre të derdhur derisa 50-60 mm dhe kompakte;

- Mbushni balonën plotësisht me rërë formuese dhe kompaktoni atë me një tamper.

U muret e balonës, dendësia e paketimit duhet të jetë më e madhe, pasi përzierja mund

mund të derdhet kur kthen balonën;

- hiqni përzierjen e tepërt me një sundimtar;

- shponi kanalet e ventilimit me një mbytje (gjilpërë). Ata nuk duhet të jenë më afër 10-15 mm nga modeli (Figura 6);

Figura 6 - Skica e seksionit të gjysmës së poshtme të kallëpit: 1 - rëra e derdhur; 2 - kanalet e ventilimit, 3 - gjysma e poshtme e modelit,

Pllakë 4-ushqyese, 5-nënmodele

2. Bëni gjysmë kallëpin e sipërm (Figura 7), për të cilin:

- kthejeni balonën e poshtme 1 me 180 0 ;

- instaloni gjysmën e dytë të modelit 2 në thumba;

- instaloni balonën e sipërme 3 përgjatë kunjave udhëzuese;

- spërkatni sipërfaqen ndarëse me një shtresë ndarëse të rërës;

- instaloni modelet e kapësit të skorjeve 4, ngritësit 5 dhe ngritësit 6 (Figura 7);

Figura 7 - Krijimi i gjysmës së sipërme të kallëpit: 1 - balonë e poshtme e derdhur, 2 - gjysma e sipërme e modelit. 3 - balonë e sipërme, 4 - modeli i kapësit të skorjeve,

5 - modeli ngritës, 6 - modeli i shtytjes, 7 - pin

Modeli i kapësit të skorjeve dhe një pjesë e modelit ngritës janë paraqitur me vija me pika.

niyami, pasi ato ndodhen pas modelit të pjesës

- mbuloni modelin me një shtresë rëre të derdhur 20-50mm të trasha dhe shtypni përzierjen fort rreth modeleve me duar;

- formoni balonën e sipërme në mënyrë të ngjashme me atë të poshtme (Figura 8).

Figura 8 - Modeli i pjesës së derdhur

3. Hiqni elementët e kompletit të modelit nga kallëpi, për të cilin:

- hiqni ngritësin dhe modelet mbështetëse. Zgjeroni pjesën e sipërme të ngritësit për të formuar

rrotullimi i tasit sprue;

Hapni balonat (hiqni balonën e sipërme nga ajo e poshtme) dhe vendosni sipërfaqen ndarëse

ma lart;

- hiqni modelin e derdhjes, ushqyesin dhe kapësin e skorjeve nga të dy balonat;

- Korrigjoni zonat e dëmtuara me një hekur zbutës dhe fryni mykun me një rrymë ajri.

4. Mblidhni kallëpin e derdhjes, për të cilin (Figura 9):

- instaloni një shufër në gjurmët e shenjave në balonën e poshtme;

- mbyll formularin, d.m.th. mbuloni balonën e poshtme me atë të sipërme;

- dorëzoni balonat për mbushje.

5. Derdhni metalin në kallëp.

6. Knock out dhe pastroni hedhjen.

Lidhja alumini-silikon AK12 (marka e vjetër - AL2), e lidhur me siluminat, ka rezistencë të mirë korrozioni, si dhe një nivel të rritur të vetive të derdhjes dhe mekanike. Për shkak të parametrave të tillë teknologjikë unikë, ai konkurron me sukses me metalet me ngjyra, duke i zhvendosur gradualisht ato nga industritë tradicionale: inxhinieria e automobilave dhe tekstilit.

Përbërja kimike.

AK12 është një aliazh i derdhjes, i cili, sipas standardeve aktuale GOST 1583-93, përmban deri në 90% alumin të lidhur me silikon. Plus, ai përmban shtesa të vogla të manganit, titanit, nikelit dhe elementëve të tjerë.

Shënim: Al - bazë; Përqindjet janë të përafërta.

Një përqindje kaq e lartë e silikonit - 10-13%, e përmbajtur në aliazhin AK12, siguron rrjedhshmëri të shkëlqyer dhe cilësi të derdhjes, duke lejuar uljen e temperaturës së derdhjes dhe zgjatjen e jetës së shërbimit të derdhjes. Shtesat e vogla të metaleve të ndryshme të futura në përbërjen e lidhjes AK1 rrisin ndjeshëm karakteristikat e tij të performancës.

Në veçanti, mangani jo vetëm që rrit forcën termike, por gjithashtu parandalon ngjitjen e pjesëve të derdhura në muret e kallëpeve, si dhe lidh papastërtitë e hekurit dhe zvogëlon efektet e tij të dëmshme dhe cilësinë e materialit. Aditivët e titanit, të cilët çojnë në rafinimin e grurit, gjithashtu kanë një efekt pozitiv në derdhjen dhe përpunimin e lidhjes.

Vetitë e siluminit AK12.

Marka silumin AK12 ka një densitet të ulët, pasi përmban silikon të lehtë - dendësia është 2.66 g/cm3. Ka veti të rëndësishme që janë të vështira për t'u marrë nga lidhjet më të qëndrueshme të aluminit:

• rrjedhshmëri e lartë;
• tkurrje e ulët lineare;
• saldueshmëri e shkëlqyer.

Lidhja AK12 shfaq tkurrje të ulët gjatë procesit të derdhjes dhe praktikisht nuk krijon çarje. Në të njëjtën kohë, derdhjet, për shkak të intervalit të vogël të kristalizimit (afër zeros), kanë porozitet të ulët. Por për shkak të tendencës së aliazhit të aluminit-silikonit ndaj ngopjes së gazit, produktet mund të përmbajnë predha të përqendruara gazi - të mbyllura të hapura ose zgavra me një sipërfaqe të përafërt. Është për shkak të tyre që lindin vështirësi të konsiderueshme në prodhimin e boshllëqeve masive dhe komplekse nga AK12.

Rezistenca ndaj korrozionit është e dyta pas cilësive të derdhjes, por jo më pak i rëndësishëm parametri i lidhjes AK12. Në përgjithësi, ka një nivel mesatar anti-korrozioni, kështu që mund të përdoret në industri pa një shtresë mbrojtëse ose me një shtresë bojë të aplikuar në sipërfaqen e saj. Shkalla e korrozionit të siluminit AK12 në det dhe ajrin e lagësht varet kryesisht nga përbërja e tij.

Aliazhi AK12 është i shkëlqyeshëm në saldim me çdo lloj saldimi, si me argon ashtu edhe me pika, duke dhënë një saldim mjaft të fortë.

Modifikimi i aliazhit.

Fatkeqësisht, forcimi termik i lidhjes AK12 nuk çon në një rritje të karakteristikave të tij të forcës. Në këtë drejtim, vetitë e tij mekanike modifikohen me aditivë të veçantë. Për ta bërë këtë, aliazhi alumin-silikon shkrihet në një gjendje të lëngshme dhe trajtohet me metale alkali (natrium, litium, kalium) ose kripëra të tyre. Kërkohet një modifikues i vogël, fjalë për fjalë të qindtat e përqindjes, në mënyrë që të lidh grimcat e silikonit në tretësirë ​​dhe të pengojë rritjen e tyre. Si rezultat, forca dhe duktiliteti i lidhjes AK12, si dhe vetitë e tij të derdhjes, janë rritur ndjeshëm.

Kohët e fundit, industria ka përdorur në mënyrë aktive aliazhin alumin-silikon AK12, të modifikuar me komponime stroncium, të cilat kanë pothuajse të njëjtin efekt në lidhje si kripërat e metaleve alkali. Ato futen në formën e një aliazhi me bazë alumini dhe, ndryshe nga natriumi, stronciumi nuk është i prirur për humbje dhe nuk rrit porozitetin e tkurrjes së gazit dhe tkurrjes së materialit. Derdhjet e marra me ndihmën e tij ruajnë vetitë e tyre të modifikuara edhe pas shkrirjes.

Aplikimi i aliazhit të derdhjes AK12.

Lidhja alumini-silikon AK12 është e vështirë për t'u prerë dhe mund të rrotullohet, por karakterizohet nga rrjedhshmëri e shtuar. Për shkak të kësaj, është jashtëzakonisht e kërkuar në prodhimin e pjesëve të derdhura që mund të funksionojnë në temperatura deri në 200 gradë. Për t'i marrë ato përdoren metoda të ndryshme të derdhjes: nën presion, në rërë dhe në kallëpe metalike. Më pas, pjesët për pajisjet shtëpiake, minierat dhe metalurgjinë, prodhimin e avionëve dhe industritë e ndërtimit të makinerive bëhen nga derdhjet:

• kartere;
• pistona;
• blloqe cilindrash;
• mulli mishi;
• këmbyesit e nxehtësisë;
• kutitë e pompave;
• pajisje tubacioni;
• përshtatës etj.

Silumin AK12, i shënuar me shkronjën "P" dhe që përmban përmasa minimale të plumbit, zinkut, beriliumit dhe arsenikut, mund të përdoret në prodhimin e enëve metalike. Për shembull, përdoret për të bërë kazana të qëndrueshëm dhe të lehtë, tigan, tigan për pjekje, pjata pjekjeje dhe produkte të tjera ushqimore.

Përveç kësaj, aliazh AK12 përdoret në mënyrë aktive në bizhuteri. Ai bashkohet mirë, gjë që është e rëndësishme gjatë montimit të bizhuterive, dhe gjithashtu lëmohet dhe bluhet për shkak të porozitetit të ulët, duke formuar një sipërfaqe me shkëlqim dhe të lëmuar pa të meta. Nëse kërkohet, bizhuteritë anodizohen, duke lyer shtresën e oksidit të formuar në sipërfaqen e saj në një larmi ngjyrash. Në temperatura të ulëta, filmi transparent i oksideve fiton një nuancë të artë (ngjyra e arit natyral).

Ne ofrojmë klasat e mëposhtme të aliazhit të aluminit-silikonit AK12 në shufra dhe derdhje:

• AK12h;
• AK12pch;
• AK12h;

Dorëzimi i materialit kryhet në çdo rajon rus në përputhje me kushtet dhe rregullat e transportit.

Me silikon dhe një sasi të vogël magnezi, 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.

Tek ne mund të blini:

• 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 shkritore dhe teknologjike

Biletat AK12 dallohen midis biletave të tjera të aluminit me tkurrjen e tyre të ulët të derdhjes prej 0,8%, rrjedhshmëri të lartë në gjendje të lëngshme dhe densitet të ulët. Përveç kësaj, ky material nuk plasaritet gjatë derdhjes. Sidoqoftë, kufiri i forcës afatshkurtër të këtij silumini është më i ulët, kështu që diapazoni i aplikimit të tij është i kufizuar në pjesët që funksionojnë nën ngarkesë të lehtë.

Derdhjet nga AK12 prodhohen me tkurrje minimale të derdhjes, ato kanë densitet të mirë dhe ngushtësi të lartë. Forca e pjesëve nuk luhatet ndjeshëm në rënie kur derdhen produkte me mure të trasha. Rezistenca ndaj korrozionit në ujin dhe atmosferën e zakonshme është e mirë. Saldimi AK12 është pa kufizime me saldim me hark argon ose në pikë, me kualifikim të mjaftueshëm të saldatorit. Ne do të flasim më në detaje për përdorimin e këtij materiali më poshtë.

Karakteristikat operative të AK12

Vlen të përmendet se pjesët e bëra nga kjo aliazh nuk kanë për qëllim të funksionojnë 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 temperaturës së funksionimit, shumë silumina i përkasin lidhjeve të falsifikimit dhe rezistent 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 të prodhuara nga silumin AK12

Për shkak të rrjedhshmërisë, ngushtësisë dhe rezistencës ndaj korrozionit, ky material rekomandohet për derdhjen e pjesëve të pajisjeve, pajisjeve dhe 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 kallëpe për ftohje, kallëpe rëre, nën presion, sipas modeleve, në kallëpe në formë predhash. 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 shkalle të pastërtisë së lartë, por vetëm me leje të posaçme: kazan, tenxhere etj. Mund të përdoret gjithashtu në prodhimin e armëve.