ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ
   НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ


LANGUAGE
  • English

  • ИНСТИТУТ
  • Институт
  • Основные направления исследований
  • Структура
  • Региональная научно-техническая программа
  • Контакты
  • Сотрудничество
  • Аренда

  • ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
  • Непрерывное литьё чугуна и цветных сплавов
  • Непрерывное литьё катодной ленты из CuCl
  • Установка непрерывного литья проволоки из меди, алюминия золота, серебра, припоя
  • Литье силуминов
  • Оборудование ЭШП
  • Непрерывно-циклическое литьё намораживанием
  • Индукционная канальная печь для плавки бронзы
  • Точное литьё по газифицируемым моделям
  • Измельчитель стальной вьюнообразной стружки

  • ПРОДУКЦИЯ
  • Детали из износостойких чугунов
  • Отливки ответственного назначения из стали
  • Антифрикционные алюминиевые сплавы
  • Гильзы цилиндров и уплотнительные кольца из серого специального чугуна
  • Отливки, получаемые методом непрерывного горизонтального литья
  • Цинковые аноды для нанесения гальванического покрытия
  • Биметаллические втулки и диски "сталь-медный сплав"
  • Детали для нефтедобывающего оборудования
  • Пуансоны, фильеры, червячные колеса из специального серого чугуна
  • Диск тормозной из высокохромистого чугуна
  • Заготовки и детали из никелевого чугуна аустенитного класса
  • Центробежное литьё медных сплавов
  • Свинцовые детали

  • ХУДОЖЕСТВЕННОЕ ЛИТЬЕ
  • Художественное литье из цветных металлов

  • УСЛУГИ
  • Аренда
  • Услуги испытательной лаборатории металлов и сплавов
  • РАЗРАБОТКИ ИНСТИТУТА :: ЛИТЬЁ СИЛУМИНОВ ЗАКАЛОЧНЫМ ЗАТВЕРДЕВАНИЕМ

    В ИТМ разработаны высокопроизводительные технологические процессы литья алюминиево-кремниевых сплавов с высокодисперсной и инвертированной микроструктурой и получен антифрикционный силумин (АС), который может заменить антифрикционные бронзы. Разработанные технологические процессы позволяют повысить производительность литья слитков в 2–5 раз и измельчить их микроструктуру в 4–10 раз без применения экологически опасных примесных модификаторов. Высокая скорость кристаллизации позволяет получать слитки с размерами кристаллов кремния до 200 нм.

    Заготовки из антифрикционного силумина по механическим свойствам и износостойкости не уступают аналогичным из бронз (БРАЖ9-4, БрОЦС5-5-5 и др.), но дешевле их в несколько раз. Технические свойства заготовок из антифрикционного силумина: твердость 110–160 НВ; временное сопротивление разрыву 300–450 МПа; относительное удлинение 4–8%; коэффициент трения скольжения со смазкой 0,17–0,21, при сухом трении 0,26–0,30; интенсивность изнашивания со смазкой 1,5–3,0 кг/м3·10-7, без смазки 2,5–5,0 кг/м3·10-7.

    Технологические процессы основаны на литье в струйный кристаллизатор, применении устройства с затоплено-струйной системой вторичного охлаждения, использовании метода литья закалочным затвердеванием. Работа струйного кристаллизатора и устройства с затопленно-струйной системой вторичного охлаждения основана на равномерном по длине и периметру охлаждении рубашки кристаллизатора и слитка. Струи охладителя, ударяясь перпендикулярно, либо под определенным углом к поверхности охлаждения значительно уменьшают вблизи нее толщину теплового пограничного слоя, что повышает коэффициент теплоотдачи и увеличивает охлаждающую способность кристаллизатора. Расплав заливают в водоохлаждаемую металлическую форму. Формируется начальная корка отливки толщиной 5-8 мм. Затем заготовка извлекается и затвердевает вне литейной формы в закалочной ванне. Суть его заключается в том, что отливка, кроме начальной корки, затвердевает непосредственно в закалочной ванне. Это позволяет существенно увеличить скорость кристаллизации кристаллов кремния, изменить их морфологию с пластинчатой на компактную. В начале процесса в водоохлаждаемой металлической форме формируется начальная корка отливки толщиной 5-8 мм. Затем заготовка извлекается и помещается в закалочную ванну – затвердевает вне литейной формы. После чего, в нее заливают новую порцию расплава и формируют следующую отливку. Поэтому данная технология носит циклический характер с высокой производительностью процесса литья. Она определяется только временем заполнения литейной формы и продолжительностью формирования в ней начальной корки заготовки. Данный способ литья легко поддается механизации и автоматизации. В настоящее время ведется проектирование опытной литейной машины и оборудования для разработки технологии получения силуминов методом литья закалочным затвердеванием.

    Технические характеристики

    Диаметр получаемых заготовок, мм 40-150
    Производительность литья, т/час 0,5-2
    Дисперсность первичного кремния, мкм 5-30
    Дисперсность эвтектического кремния, мкм 0,4-1,5
    Сохранения наследственной микроструктуры при вторичном переплаве, час не менее 2,5
    Структура 1 Структура 2
    Микроструктура отливки диаметром 45 мм сплава AlSi18Cu1,5, х 3000 Микроструктура отливки диаметром 45 мм сплава AlSi18Cu1,5 после нормализации при 500°С в течение 4 часов, х 2000

    Преимущества

    Технологический процесс литья закалочным затвердеванием является экологически чистым, исключает применение модификаторов, обеспечивает высокую производительность и получение литых заготовок с наноструктурным эвтектическим кремнием.

    Область применения

    Метод может быть использован для:

    • литья силуминов с наноструктурным эвтектическим кремнием;
    • получения деформируемых литейных сплавов;
    • литья антифрикционных сплавов с высокими механическими и эксплуатационными свойствами;
    • существенного улучшения структурной наследственности заготовок из силуминов и повышения их механических свойств.

    Образцы деталей из АС.

    Последующая термическая обработка по специальному ускоренному режиму повышает триботехнические свойства заготовок из АС. Получаемые заготовки изАС обладают инвертированной микроструктурой с глобулярными кристаллами кремния дисперсностью 2–4 мкм. Червячные и зубчатые колеса из АС по механическим свойствам не уступают аналогичным из бронзы, а по антифрикционным – превосходят их в 4–6 раз. Сплошные и полые заготовки из АС производятся непрерывным горизонтальным, циклическим и центробежным способами литья.

    ГНУ «ИТМ НАН Беларуси» имеет возможность изготовления следующих заготовок из АС:

    • сплошных мерных цилиндрических заготовок диаметром до 200 мм и высотой до 150 мм;
    • полых заготовок наружным диаметром от 90 до 200 мм;
    • непрерывнолитых прутков диаметром от 40 до 80 мм.

    Copyright © 2017 Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси