Технології отримання алюмінієво-кремнієвого ливарного сплаву АК8М3ч

Зміст

Вступ……………………………………………………………………………..4

1. Добування цирконію та його використання……………………………….6

2. Берилій та його недоліки……………………………………………………...8

3. Ймовірність взаємодії оксиду цирконію з компонентами солевого розплаву………………………………………………………………………...10

4. Вибір складу флюсу…………………………………………………………..14

5. Технологія отримання сплаву АК8М3ч……………………………………..16

6. Розрахунок термодинаміки реакції ………………………………………….19

7. Розрахунок складу шихти…………………………………………………….21

Висновки…………………………………………………………………………23

Список літератури……………………………………………………………….24

Вступ

Надійність - основна проблема машинобудування , і оскільки міцність є однією з головних характеристик надійності, то висновки про необхідність її підвищення очевидні. Тому розробка високоміцних алюмінієвих сплавів є важливим внеском у вирішення народно-господарської проблеми підвищення ефективності технологічних процесів і якості продукції, економії та раціонального використання кольорових металів.                                         В даному звіті розглянемо властивості алюмінію та його сплаві, покращення їх легуванням , а також технологію отримання самого алюмінію і сплаву АК8М3ч.                                                                        Алюмінієві сплави систем Al-Cu-Si  мають великий практичний інтерес, зокрема, завдяки таким характеристикам: вони мають високі показники механічних властивостей, високу пластичність в гарячому стані, здатність значно зміцнюватися при деформуванні.                                              В наш час велике значення набуває вивчення його атомних властивостей , опору розвитку тріщини, герметичності, корозії під напругою та ін.                                                                                        Статистичний аналіз цих характеристик дозволяє правильно оцінити оптимальний склад сплаву і технологію отримання відливання і досить вірогідно прогнозувати надійність експлуатації литих елементів конструкції.        Метою роботи є розробка технології отримання алюмінієво-кремнієвого ливарного сплаву АК8М3ч зміцненого цирконієм без берилію. Постійний ріст ціни та економічна недоцільність організації виробництва лігатури Al-Be на потужностях виробництва підприємств, а саме складність процесу, що включає в себе плавку у вакуумних або індукційних високочастотних печах з використанням графітового тигля, та передбачає дотримання досить суворих санітарних норм та правил техніки безпеки, так як леткі сполуки берилію високотоксичні і справляють значну алергічну та канцерогенну дію на людський організм, змусили замислитись про заміну Be.    Необхідно відзначити, що піч для отримання лігатури повинна бути окремою ізольованою дільницею. Вентиляційна система повинна забезпечувати двоступінчату очистку повітря, що видаляється: на першому ступені очистки використовують фільтри з гумовими або мармуровими "крихтами", скловатою, алюмінієвою промасленою стружкою, а на другому ступені – фільтри із аналітичної тканини Петрянова. Швидкість руху повітря не повинна бути меншою за 1 м/с [1].                                                        Додатково вивчався процес зміни структури та механічних властивостей алюмінієво-кремнієвого ливарного сплаву АК8М3ч зміцненого цирконієм замість берилію

1. Добування цирконію та його використання

Цирконій в сучасному економічному житті України набуває одне з першорядних значень. По-перше, Україна за запасами цирконієвих пісків займає одне з провідних місць у світі і перша серед країн СНД. По-друге, металевий цирконій являється основою конструкційних матеріалів активної зони ядерних реакторів. Немає сумніву в тому, що в найближче століття XXI століття атомна енергетика стане переважаючою галуззю енергетичного комплексу України. В перспективних атомних і термоядерних реакторах майбутнього цирконієві сплави нового покоління будуть відігравати визначальну роль. В Україні освоєна переробка цирконієвих руд до отримання концентрату який містить 65% цирконію, і створено виробництво металічного цирконію. По - третє, хімічне машинобудування може стати другою після ядерної енергетики областю застосування цирконію, що пов'язано з його винятковою корозійною стійкістю в агресивних середовищах.                                                                                         Заміна дефіцитних дорогоцінних і тугоплавких металів і нержавіючих сплавів цирконієвими матеріалами в хімічному апаратобудуванні, харчової та фармацевтичної промисловості не тільки економічно вигідна, а в більшості випадків технічно доцільна. Традиційним є використання цирконію в металургії чорних і кольорових металів для підвищення експлуатаційних характеристик конструкційних сталей та їх модифікування, підвищення якості мідних, алюмінієвих, магнієвих та інших сплавів з ряду випадків для заміни дефіцитних і токсичних лігатур. Перспективно використання цирконію і його сполук (ZrO2, ZrF4 ) в електротехніці, твердотільній електроніці, волокнистій оптиці та медицині. І, нарешті, із застосуванням цирконію і його з'єднань зв'язується розвиток нових екологічно чистих джерел енергії альтернативних ядерної. Це насамперед воднева енергетика, де сплави на основі цирконію застосовуються для очищення і накопичення водню та його ізотопів, і пряме перетворення теплової енергії в електричну, де використовується явище іонної провідності оксидів цирконію високої чистоти.                                                                                        Металургія цирконію отримала інтенсивний розвиток після того, як цирконій став основним компонентом конструкційних сплавів для атомної техніки. Досить сказати, що світове виробництво цирконію з 1949 по 1959 рр., зросла в сто разів. Цирконій має ряд унікальних властивостей - малий перетин захоплення теплових нейтронів, висока температура плавлення, хороші корозійні властивості. Все це зробило цирконій незамінним матеріалом в атомній промисловості. Це зажадало розробки методів отримання цирконію "реакторної чистоти". Для цього необхідно розділити цирконій та гафній, який має великий коефіцієнт поглинання теплових нейтронів і є супутнім елементом. Його вміст у цирконієвих рудах становить від 0,5 до 2%. Відомо, що домішки впровадження - кисень, азот, вуглець сильно впливають на механічні та корозійні властивості,тому одержання високочистого цирконію є однією з умов використання в атомній промисловості.