Плавка та лиття сплавів тугоплавких металів


Щотижневий календар

 

Розділ 1. Ливарні кольорові сплави

Тема.1.1. Вступ. Класифікація та позначення металів і кольорових сплавів

Лекція 1. Стан та перспективи розвитку виробництва виливків з кольорових металів та сплавів в Україні та за кордоном. Маркування металів та класифікація металів. Класифікація сплавів кольорових металів.

Основні питання:

  • Класифікації металів.
  • Маркування металів.
  • Хронологічна класифікація.
  • Промислова класифікація.
  • Внесок вітчизняних учених у розвиток кольорового литва.
  • Перспективи виробництва литва з кольорових металів і сплавів.
  • Класифікація кольорових сплавів.

 

Розділ 2. Ливарні сплави на основі тугоплавких металів.

Тема 2.1. Ливарні сплави на основі хрому.

Лекція 2. Одержання хрому. Вплив домішок на властивості хрому.

Основні питання:

  • Характеристики хрому.
  • Галузі застосування.
  • Одержання хрому.
  • Марки хрому та хімічний склад.

Лекція 3. Характеристика сплавів на основі хрому.

Основні питання:

  • Переваги і недоліки сплавів на основі хрому.
  • Галузі застосування сплавів хрому.
  • Вплив легування на властивості хромових сплавів.
  • Характеристика промислових сплавів, у тому числі і ливарних.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота 1 (6 годин): Дослідження впливу температури заливання алюмінієво-кремнієвих сплавів на їх рідкоплинність, в’язкість та встановлення взаємозв’язку між ними (початок).

Тема 2.2. Ливарні сплави на основі тугоплавких рідкісних металів.

Лекція 4. Титан його властивості та одержання.

Основні питання:

  • Характеристики титану.
  • Переваги та недоліки титану та його сплавів.
  • Способи одержання титану.
  • Домішки в титані.
  • Марки титану.

 

Лекція 5. Ливарні сплави на основі титану

Основні питання:

  • Діаграма стану системи Ti-Al
  • Загальна характеристика впливу легувальних елементів на властивості титану
  • Термічна обробка ливарних титанових сплавів.

Лекція 6. Промислові ливарні титанові сплави.

Основні питання:

  • Склад і властивості ливарних титанових сплавів
  • Вплив легувальних елементів на ливарні властивості титану
  • Характеристика промислових ливарних титанових сплавів.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота 1: Дослідження впливу температури заливання алюмінієво-кремнієвих сплавів на їх рідкоплинність, в’язкість та встановлення взаємозв’язку між ними (продовження).

Лекція 7. Шихта та умови виплавляння якісних титанових сплавів.

Основні питання:

  • Характеристика шихтових матеріалів.
  • Характеристика умов виплавляння.
  • Загальна характеристика печей для плавки титанових сплавів.

Лекція 8. Теоретичні та технологічні основи плавки титанових сплавів

Основні питання:

  • Взаємодія титану та його сплавів з газами (киснем, азотом, воднем).
  • Вуглець у титані.
  • Технологічні особливості виплавляння титанових сплавів для виливків.

Лекція 9. Виробництво разових форм для виливків з титанових сплавів

Основні питання:

  • Формувальні суміші для разових форм.
  • Вуглецеві і керамічні матеріали для форм.
  • Виготовлення разових форм.
  • Ущільнювані (набивні, пресовані) форми.
  • Оболонкові форми.
  • Форми для лиття за моделями, що витоплюються.
  • Підвищення хімічної інертності керамічних форм.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота 1: Дослідження впливу температури заливання алюмінієво-кремнієвих сплавів на їх рідкоплинність, в’язкість та встановлення взаємозв’язку між ними (закінчення).

Лекція 10. Лиття титану у разові форми та під тиском

Основні питання:

  • Ливникові системи для гравітаційної заливки форм.
  • Розташування виливків у формі відносно вісі центрального стояка (вісі обертання контейнера).
  • Ливникові системи для відцентрового лиття.
  • Конфігурація надливів та схеми їх встановлення.
  • Лиття під тиском титанових сплавів.

 Лекція 11. Використання тугоплавких металів як ливарних матеріалів

Основні питання:

  • Взаємодія тугоплавких металів і їх сплавів з газами
  • Шихта і плавка тугоплавких металів і сплавів

Лекція 12. Сплави на основі ванадію та цирконію.

Основні питання:

  • Загальна характеристика сплавів, області використання.
  • Вплив легувальних елементів на властивості сплавів.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота 2 (6 годин): Дослідження впливу температури кокілю та температури заливання ливарних сплавів на усадку пористість і густину виливків (початок).

Лекція 13. Ливарні сплави на основі ніобію, молібдену, вольфраму, танталу та їх властивості.

Основні питання:

  • Характеристика і застосування сплавів на основі ніобію.
  • Характеристика і застосування сплавів на основі молібдену.
  • Характеристика і застосування сплавів на основі вольфраму і танталу.

 

Розділ 3. Обладнання для виплавляння високоякісних сплавів на основі тугоплавких металів.

Тема 3.1. Основи вакуумної техніки.

Лекція 14. Вакуум та його характеристики.

Основні питання:

  • Основне рівняння стану газів, газові закони.
  • Середня довжина вільного пробігу молекул.
  • Режими течії газів при різних ступенях вакууму.

Лекція 15. Загальні положення та характеристики і конструкції вакуумних помп.

Основні питання:

  • Основні характеристики роботи вакуумних помп.
  • Механічні помпи (пластинчасті, золотникові, роторні, молекулярні)

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота 2: Дослідження впливу температури кокілю та температури заливання ливарних сплавів на усадку пористість і густину виливків (продовження).

Лекція 16. Струминні, іонні та сорбційні помпи (початок).

Основні питання:

  • Конструкція струминних помп.
  • Принцип дії струминних помп.

 Лекція 17. Паро-струминні помпи (закінчення).

Основні питання:

  • Ежекторні, бустерні, високо вакуумні паромасляні помпи.
  • Іонні та сорбційні помпи.

Лекція 18. Контрольно-вимірювальні пристрої.

Основні питання:

  • Принцип дії приладів для вимірювання вакууму.
  • Конструкція приладів для вимірювання вакууму.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота 2: Дослідження впливу температури кокілю та температури заливання ливарних сплавів на усадку пористість і густину виливків (закінчення).

Лекція 19. Фізико – хімічні процеси рафінування розплаву в вакуумі.

Основні питання:

  • Реакції дегазації.
  • Реакції розкиснення металу вуглецем.
  • Процеси випаровування елементів з високою пружністю пари.

 

Лекція 20. Плазмоутворювальні гази, їх різновиди та властивості.

Основні питання:

  • Механізм утворення плазми.
  • Вплив складу плазмоутворювального газу на параметри плавки.
  • Рециркуляція та очищення плазмоутворювальних газів.

Тема 3.2. Вакуумні та плазмові переплави.

Лекція 21. Індукційна вакуумна плавка.

Основні питання:

  • Типи індукційних канальних печей.
  • Схема індукційних тигельних печей.
  • Класифікація індукційних вакуумних печей.
  • ВІП з водоохолоджуваним металевим секційним тиглем.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота 3 (6 годин): Дослідження впливу температури кокілю та температури заливання ливарних сплавів на усадку пористість і густину виливків (початок).

Лекція 22. Виплавляння металів і сплавів у вакуумних індукційних печах з мінімальним вмістом домішок.

Основні питання:

  • Видалення азоту і водню.
  • Десорбція кисню і вуглецю з рідкого металу.
  • Випаровування домішок і компонентів сплаву.

Лекція 23. Вакуумно-дугова плавка.

Основні питання:

  • Схеми дугових вакуумних печей.
  • Теплові процеси при ВДП.

Лекція 24. Виплавляння металів і сплавів у вакуумних дугових печах.

Основні питання:

  • Випаровування компонентів і домішок.
  • Особливості видалення кисню і оксидів.
  • Видалення азоту.

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота 3 (6 годин): Дослідження впливу температури кокілю та температури заливання ливарних сплавів на усадку пористість і густину виливків (продовження).

Лекція 25. Виплавляння металів і сплавів електронно-променевою плавкою

Основні питання:

  • Електронні гармати (нагрівачі).
  • Технологічні схеми електронно-променевої плавки.
  • Електронно-променева гарнісажна плавка (ЕПГП).
  • Електронно-променеві ливарні установки.

 

Лекція 26. Виплавляня тугоплавких металів і сплавів в електронно-променевих печах

Основні питання:

  • Випаровування металевих компонентів і домішок.
  • Видалення кисню і оксидів при ЕПП.
  • Видалення азоту при ЕПП.

Лекція 27. Плазмово-дугова та плазмово-індукційна плавка.

Основні питання:

  • Конструкції плазмотронів
  • Плазмово-дугові печі.
  • Плазмово-індукційні печі.
  • Видалення оксидів при ПДП.
  • Розкиснення металу воднем.
  • Легування металу азотом при плазмово-дуговому переплаві

Лабораторні заняття:

  • Лабораторна робота 3: Дослідження впливу складу ливарних сплавів при литті у кокіль на усадку та пористість виливків (закінчення).

Перелік питань, що виносяться на МКР:

  1. Переваги сталі перед іншими матеріалами.

Іспит

  • Рейтингова оцінка рівня підготовки студентів визначається відповідно до «Положення про рейтингову систему оцінювання успішності студентів з дисципліни «Плавка та лиття сплавів тугоплавких металів»
  • Письмовий.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *