CC BY
44
Омеднение проволоки
Вдовин К.Н., Кольга М.А.
Влияние скорости протяжки на толщину покрытия отражено на рис. 1, 2 (для скоростей 5-20 м/с приведены расчетные данные).
По рис. 2 видно, что при выборе соответствующей скорости протяжки можно получить покрытие необж-димой толщины и при температуре расплава 1300°С.
Таким образом, в жде экспериментов было установлено, что наибольшее влияние на толщину покрытия оказывает не температура расплава меди, а скорость протяжки.
Качество покрытия определяли по ГОСТ 3822-79 «Проволока биметаллическая сталемедная». Качество представленных образцов вполне соответствовало предъявляемым требованиям.
Надежность сцепления меди и стального сердечника проверили с помощью микрорентгеноспекгрального анализа образцов, полученныхв ходе экспериментов.
На рис. 3 представлен микрошлиф образца № 3 б.
На рис. 4 представлен вид образца № 4.
Из этих рисунков видно, что медь хорошо прилипает к железной основе (стальному сердечнику), химический состав слоя 3 показывает переждную зону.
Также для всех образцов были получены спектры меди и железа, которые точно отмечают границы покрытия. Например, на рис.5 показана граница пережда от меди к железу при увеличении *100 (образец № 4). Четкие границы между медным и железным слоем видны также на спектре сканирования, приведенном в нижней части рисунка.
Таким образом, тщательное исследование отобранных образцов позволяет утверждать, что предложенная технология омеднения стальной проволоки вполне работоспособна и может быть реализована в промышленныхмасштабах.
УДК 621.746.628.01 Чернов В.П., Насонов П.Н.
ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ НА КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ ОКСИДНЫХ СПЛАВОВ
При затвердевании отливок из оксидных сплавов существенным моментом является то, что при быстром охлаждении развитие кристаллизации не происходит и образуется стекловидная фаза [1]. Поэтому нами были произведены исследования по уменьшению скорости охлаждения отливки в песчано-глинистой форме за счет установления теплоизолятора - асбест.
В форме установили асбест толщиной 20 мм на расстоянии 20 мм от отливки. Температуру фиксировали с помощью термопар Н-Н + 10%ИЬ, установленных в центре отливки и на границе форма-отливка. В процессе затвердевания показания с термопар фиксировались внешним устройством аналогово-цифрового преобразования ЛА-50И8В.
После обработки данных получили зависимости скорости охлаждения оксидных расплавов от времени, представленные на рис. 1-4.
Проанализировав рисунки, можно сделать вывод, что введение теплоизолятора в форму способствовало снижению скорости охлаждения (см. таблицу). При сопоставлении полученных скоростей охлаждения сплавов с ранее рассчитанными критическими скоростями [2] получается, что кислотостостойкий и щелочестойкий сплавы имеют меньшие скорости, чем критические, что способствовало их высокой степени закристаллизованности, а у термостойкого и износостойкого скорость в 2-4 раза больше, поэтому в них выделилось 30-35% стекла. При сопоставлении со скоростями охлаждения в простой ПГФ скорость охлаждения у всехсплавов уменьшилась в 2-3 раза.
Проведенный фазовый анализ на дроне УМ1 показал, что в отливках, закристаллизованных в форме с асбестом, в наибольшем количестве выделились такие
фазы, как волластонит, мелилит и пироксены. Это связано, в первую очередь, с достаточно низкими скоростями охлаждения и химическим составом, которые создали условия для ихвыделения.
1Ю «О ІШ ЬВД0 ДОР .? НО -ірь £0(>ъи -РІ А|#АЫ-
І№ 1№ 4ДО
720 ОМ Ерслмя, с
1.110 1630
«■ІДОРрОІЛіМКН
—--^громгад фОрЫ Л ОГЛМИЛ
б Рис. 1. Скорости охлаждения кислотостойкого состава: а - форма с тепло изолятором - асбест; б - песчано-глинистая форма
ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Время, с
-граница форма-отливка -—-центр отливки
О 2 0& лею 600 800 ШЖ 1200 1.Д00
■ - граница форма-отливка ■ центр отливки
б
Рис. 2. Скорое™ охлаждения щелочестойкого состава: а - форма с тепло изолятором - асбест; б - песчано-глинистая форма
-граница форма-отливка
а
-центр отливки
О 200 400 &Н ЁОД 10№ 12йО 1400
Время. С
граница формаютливка центр отливки
б
Рис. 4. Скорости охлаждения термостойкого состава: а - форма с тепло изолятором - асбест; б - песчано-глинистая форма
<1
1
+(м «щ згоо к» года моо !зда
В0Ё№ЛГ С
-граница форма-отливка
В|№М^е
----■ 'пл.:--я------и;.--. - чу ■ 5
Рис. 3. Скорости охлаждения износостойкого состава: а - форма с тепло изолятором - асбест; б - песчано-глинистая форма
Рис. 5. Структура образцов, закристаллизованных в ПГФ с тепло изолятором, х500: а - износостойкий; б - кислотостойкий; в - щелочестойкий; г - термостойкий
Влияние скорости охлаждения на кристаллизацию оксидных сплавов
Чернов В.П., Насонов П.Н.
Практические скорости охлаждения
Скорость охлажд ения, °С/мин
Сплав Г раница форма-отливка Центр отливки
с асбестом ПГФ с асбестом ПГФ
Износостойкий 7,8 29,1 14,2 38,5
Кислотостойкий 6,4 24,7 12,2 32,4
Щелочестойкий 6,8 25,2 13,5 38,0
Термостойкий 7,2 35,5 12,5 38,1
в г
Рис. 6. Структура образцов, закристаллизованных в камерной высокотемпературной электропечи ПЛ 20/12,5, х500: а - износостойкий; б - кислотостойкий; в - щелочестойкий; г - термостойкий
Малые скорости охлаждения привели к разграничению фаз, росту и индивидуализации образований моноклинного пироксена в закристаллизовавшейся отливке, что видно на рис. 5 и подтверждается фазовым составом.
В отличие от отливок, полученных с асбестом, образцы, залитые в простую ПГФ и подвергнутые дополнительной кристаллизации в твердом состоянии, имеют более мелкую структуру и меньшую долю стекла (рис. 6).
В связи с вышесказанным логично будет отметить, что фазовый состав отливок, имеющих одинако-
вый химический состав, будет различен и соответственно большинство физи ко-механических свойств будут отличны.
Для отливок, закристаллизованных в форме, основной группой минералов в термо-, кислото- и щелочестойком сплавах являются пироксены (70-85%), а в износостойком пироксены и мелилит по 33°%.
Таким образом, в зависимости от эксплуатационных свойств можно, регулируя скорость охлаждения сплавов, получать отливки, закристаллизованные в форме, или стекловидные с проведением в дальнейшем термообработки.
Список литературы
1. Быков И.И., Хан Б.Х. Затвердевание отливок из силикатных расплавов пи роке енового состава // ЛП. 1966. № 4.
2. Чернов В.П., Карпов В.М. Основы получения отливок из оксидных расплавов: монография. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2008. 262 с.
Bibliography
1. Bykov 1.1., Khan B.H. Hardening casting from silicate fuse pyroxenes structure // LP. 1966. № 4.
2. Chernov V. P, V.M. Osnovy's Carps of reception casting from oxide fuse: the Monography. Magnitogorsk: MGTU, 2008. 262 with.
