Алюминиевое литье, пенокерамические фильтры

27 августа алюминиевые отливки, пенокерамические фильтры

Posted at 07:40h in Керамический пенофильтр by AdTech 0 Comments

0 Likes

алюминиевые отливки, пенокерамические фильтры
Керамические пенные фильтры (фильтры с открытыми взаимосвязанными порами), применяемые при литье алюминиевых сплавов, очень эффективно задерживают неметаллические включения.
Эксперименты проводились при литье в песчаные, гипсовые и керамические формы точного литья.
Масса отливок варьировалась от 3 кг (литье по выплавляемым моделям) до 360 кг (литье в песчаные формы). Пресс-формы заполнялись сплавами A 201 (A1 – 4,5%, Cu – 0,6%, Ag – 0,3%, Mn – 0,25%, Mg), A 356 (A1 – 7%, Si – 0,3%, Mg) и 535 (A1 – 7%, Mg – 0,2%, Mn).

Фильтры были установлены в специально предусмотренную для них полость в коллекторе.
Соотношение площадей поперечного сечения коллектора и пенокерамических фильтров, исходя из скорости заполнения формы, было принято равным 1:10.
Керамические пенные фильтры устанавливаются как можно ближе к полости пресс-формы.

Отливки, полученные с использованием пенокерамических фильтров, как правило, не имели поверхностных дефектов.
Сначала это было связано исключительно с процессом фильтрации.
Однако последующие исследования показали, что применение пенных фильтров в кристаллизаторе способствует плавному, нетурбулентному заполнению полости кристаллизатора и снижает вероятность образования оксидных включений в металле.

Более ранние исследования по применению пенокерамических фильтров при литье прутков и тонких пластин показали значительное снижение количества неметаллических включений.
С помощью рентгенографического контроля удалось установить, что качество отливок из всех исследованных сплавов значительно улучшилось.
Механические свойства сплавов Al-Cu и Al-Si несколько увеличились.
В случае сплавов A1 – Mg (особенно склонных к образованию оксидных включений) применение фильтров позволило увеличить предел прочности при растяжении у сплава 50% и удлинение в 2 раза.

Данное исследование было проведено в ряде литейных цехов на реальных отливках, предназначенных для критически важных целей.
При отливке такого типа обычно использовались стальные или стекловолоконные сетки.
Результаты, полученные с использованием пенокерамических фильтров, были оценены в сравнении с качеством отливок, изготовленных по традиционной технологии.

Керамические пенные фильтры представляли собой промышленно изготовленные пластины толщиной 2,5 см и размером от 5 × 5 см до 10 × 15 см.
Объем пустот составляет 85–95%.
Керамический материал для фильтра состоит в основном из оксида алюминия с небольшим содержанием оксида хрома, что придает фильтру зеленый цвет. Также использовались белые фильтры из чистого оксида алюминия с повышенной прочностью; их очищающая способность не отличалась от зелёных фильтров.

Все отливки были изготовлены с использованием стандартной технологии, применяемой в литейном производстве, включая плавку, системы затворов и прибавку. Фильтры из пенокерамики были установлены как можно ближе к полости пресс-формы, чтобы на самой последней стадии литья можно было предотвратить попадание оксида и неметаллических включений в отливку.
Не рекомендуется устанавливать фильтр в нижней части стояка или сразу за чашей литника, чтобы избежать его засорения крупными оксидными пленками.
Фильтры располагались вертикально в кристаллизаторе в зависимости от технологии изготовления отливки.
Пористый фильтр сдерживает заполнение формы, замедляя скорость заливки.
Для обеспечения скорости заполнения формы площадь поперечного сечения фильтра была выбрана примерно в 10 раз больше площади коллектора.

Пространство между фильтром и его полостью было заполнено смесью для предотвращения образования зазоров и попадания нефильтрованного металла в полость формы.