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:
- 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.