Аналіз впливу технологічних параметрів на властивості та структуру мідних литих заготовок

Abstract

Актуальність теми кваліфікаційної роботи. Безперервне лиття широко використовується в промисловості для отримання литих заготовок з металів і сплавів, що деформуються. Даний спосіб дозволяє отримувати литі заготовки практично необмеженої довжини з рівномірним хімічним складом, структурою та механічними властивостями за перерізом та довжиною заготовок. Мідь є конструкційним матеріалом, що широко використовують, в першу чергу, в енергетичному машинобудуванні. Основним способом виготовлення катанки з міді є метод поєднання безперервного лиття та прокатки. Якість напівфабрикатів із електротехнічної міді, одержуваних методами пластичної обробки, значною мірою залежить від якості литих заготовок. Структура, властивості, фізична та хімічна однорідність литої заготовки мають велике значення. За рахунок інтенсивного тепловідведення і високої швидкості затвердіння, створюються умови для спрямованої кристалізації. Це забезпечує отримання литих заготовок з високою щільністю і тонкою будовою кристалічного зерна. Проте, інтенсивне тепловідведення також може призводити до формування транскристалітної структури, що характеризується слабкими міжзеренними зв'язками та є несприятливою для пластичної обробки. Також, при використанні такої технології, в заготовках виникають дефекти, що знижують технологічність обробки та якість продукції. У зв'язку з цим для вдосконалення технології виробництва литих заготовок та виробів з електротехнічної кисневмісної міді, одержуваних методами обробки металів тиском, необхідно проведення комплексного дослідження особливостей формування структури та властивостей литих заготовок із міді в умовах високих швидкостей охолодження. Тому дослідження впливу технологічних параметрів на особливості формування структури та рівень властивості литих заготовок з кисневмісної міді в умовах інтенсивного зовнішнього охолодження при виготовленні способом безперервного лиття, є важливими і актуальними. Мета кваліфікаційної роботи. На основі аналізу літературних даних відносно процесу кристалізації литих заготовок з електротехнічної міді в умовах високих швидкостей охолодження, дослідити вплив технологічних параметрів на структуру та властивості таких заготовок для їх подальшої пластичної деформації. Завдання:  Виконати порівняльний аналіз способів виробництва литих заготовок з міді та визначити вплив способу лиття на структуру та властивості міді.  Дослідити анізотропні характеристики безперервнолитої заготовки з кисневмісної міді марки М00 та їх вплив на анізотропію пластичної течії металу.  Дослідити взаємозв'язок структури литої мідної заготовки з технологічними параметрами лиття та можливість подрібнення кристалічного зерна та підвищення механічних властивостей міді у литому стані. Об’єкт дослідження. Процес безперервного лиття з пластичною обробкою при виготовленні напівфабрикатів із електротехнічної міді. Предмет дослідження. Вплив технологічних параметрів на властивості та структуру мідних литих заготовок. Наукова новизна одержаних результатів: Встановлено ступінь анізотропії формозміни та твердості в поперечному, поздовжньому та горизонтальному перерізах безперервнолитих заготовок, що дозволяє виконати оцінку пластичної течії металу в калібрах прокатного стану, що відбувається переважно вздовж напрямку зростання стовпців. Практичне значення одержаних результатів: Результати досліджень є передумовою для розробки ефективних технологічних рішень в галузі безперервного та напівбезперервного лиття заготовок із міді, що дозволяють підвищити якість литих заготовок та напівфабрикатів із міді. Практичне значення розробок підтверджено використанням їх в учбовому процесі (матеріали використані в лекції «Основи технології ливарного виробництва» з дисципліни «Технологія конструкційних матеріалів») на кафедрі СІ та ТММ ДБТУ.