3. Проведение работы

3.1. Оборудование, оснастка, инструменты, материалы, приборы

Оборудование: Печи плавильные марки СНОЛ или ИСТ–0,063, лабораторный пресс.

Оснастка: модели литниковых систем, модели отливоки образцов, опоки, формы для отбора технологических проб.

Инструмент: трамбовки, ланцеты, ковши для плавки и разливки алюминиевых сплавов, графитовые или графитошамотные тигли, графитовые мешалки, лабораторные щипцы, ручная ножовка, зубило, молотки, тиски.

Материалы: технический алюминий; лигатуры двойные или тройные (алюминий – различные элементы: титан, цирконий, марганец, бор и др.); магний; медь; силумин; сплавы алюминиевые в чушках; хлористый марганец; хлористый цинк; флюсы покровные, рафинирующие, универсальные; алюминиевая фольга; алюминиевая проволока; фильтрующая сетка различная (металличекая плетеная из проволоки, из перфорированного стального листа, из стекловолокна); куски магнезитового кирпича размером в поперечнике 5-15 мм; 10–15 % раствор NaOH; 20–30 % раствор HNO₃, вата.

Приборы: прибор для регистрации термо-ЭДС, термопара, технические весы с набором разновесов, металлографический микроскоп.

3.2. Порядок проведения работы

1. Рассчитать шихту для приготовления 1,5 кг сплава АЛ4 (допускается приготовление других алюминиевых сплавов).

2. Подобрать шихту согласно расчету

3. Включить печь, разогреть тигель докрасна.

4. Загрузить в тигель алюминий, готовый сплав, лигатуры и расплавить их.

5. При 700–720 °С ввести в расплав магний. Навеску магния погружают на дно с помощью колокольчика (или графитовой мешалки).

6. Качественно оценить загрязненность расплавов тонкодисперсными взвесями оксидов Al₂O₃ водородом по структурной пробе

А.Г. Спасского и Е.Н. Елагиной (по вакуум-пробе или по шкале ВИАМ).

7. Очистить расплав от неметаллических включений одним, из способов (по указанию преподавателя).

8. Выдержать расплав в течение 10–15 мин. и вновь определить загрязненность неметаллическими включениями.

9. Сопоставить результаты очистки двумя-тремя способами.

4. Содержание отчета

1. Расчет шихты.

2. Описание технологии плавки и рафинирования (всеми использованными способами).

3. Методика отбора технологических проб.

4. Методика качественной оценки содержания газа и неметаллических включений в сплаве по пробе А.Г. Спасского и Е.Н. Кулагиной (по вакуум-пробе или шкале ВИАМ).

5. Описание результатов рафинирования. Сделать выводы по полученным результатам.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие варианты способов рафинирования алюминиевых расплавов фильтрацией бывают, в чем их отличие?

2. В чем сущность рафинирования алюминиевых сплавов обработкой хлористыми солями и флюсами?

Приведите примеры сплавов солей и флюсов, применяемых для этих целей.

3. Какое предельное содержание водорода должно быть в алюминиевых расплавах, чтобы могли быть получены качественные отливки,

4. Какие технологические пробы используются в цеховой практике для контроля газосодержания в алюминиевых сплавах?

5. Какие способы рафинирования алюминиевых сплавов являются экологически безвредными?