Математичне моделювання впливу металургійних факторів виробництва на якість вторинних силумінів з використанням графічних методів оптимізації

Abstract

UK: З використанням методів математичного планування експерименту вивчено вплив вмісту стружки в шихті, заліза в сплаві і рафінувально-модифікувальної обробки на механічні та ливарні властивості вторинного силуміну АК9М2. Графічний аналіз отриманих залежностей показав, що збільшення вмісту стружки в шихті з 1 до 19%, а також заліза в сплаві з 0,66 до 2,34%, призводило до зниження рідиноплинності на 30..35%, зменшення лінійної усадки на 18 ... 20%, зниження тріщиностійкості, до зростання пористості в середньому з 0,5 до 2 ... 2,5% бала, внаслідок збільшення кількості інтерметалідних фаз несприятливої форми. Збільшення присадки модифікатора з 0,02% до 0,15% призводило до збільшення рідиноплинності на 10 ... 15%, лінійної усадки на 30 ... 35% внаслідок зниження пористості в середньому з 2,5 до 0,5 балів; забезпечення максимальної тріщиностійкості завдяки трансформації фази Al5SiFe, яка кристалізується у вигляді тонких витягнутих пластин, в з'єднання Al15(FeMn)3Si2. Графічний аналіз результатів досліджень показав, що рівень механічних властивостей вторинного силуміну АК9М2, який відповідає ДСТУ 2839-94, був досягнутий при вмісті стружки в шихті 10 ... 15%, заліза в сплаві 1,0 ... 1,5%, присадки модифікатора в кількості 0,10 ...0,15%. Враховуючи наявність спадковості в алюмінієвих сплавах, можна зберегти оптимальний рівень властивостей вторинних алюмінієвих сплавів на наступних стадіях переробки. EN: Using mathematical methods of planning the experiment studied the effect of the chip content in the charge, the iron in the alloy and refining-modifying treatment on the mechanical properties of casting and secondary silumin AK9M2. Graphical analysis of the dependencies shown that an increase in the charge content of the chips from 1 to 19%, and iron in the alloy is from 0.66 to 2.34% of the reduction in fluidity at 30..35% linear shrinkage reduction ... 18 20% reduction in fracture toughness to increase with an average porosity of 0.5 to 2.5 ... 2% points, due to increased amount of intermetallic phases form unfavorable. Increasing modifier additive from 0.02% to 0.15% resulted in an increase fluidity at 10 ... 15% of linear shrinkage of 30 ... 35% due to a decrease in the average porosity of from 2.5 to 0.5 points; maximizing fracture toughness due to the phase transformation of Al 5 SIFE, which crystallizes in the form of thin elongated plates in connection Al15 (FeMn) 3Si2. Graphical analysis research has shown that the level of mechanical properties of secondary silumin AK9M2 which corresponds to State Standard 2839-94, was achieved with the chip content in the mixture of 10 ... 15% iron in the alloy is 1.0 ... 1.5%, in an amount of modifier additive 0.10 ... 0.15% .Given the existence of heredity in aluminum alloys, it is possible to maintain an optimum level of properties of secondary aluminum alloys in subsequent stages of processing. RU: С использованием методов математического планирования эксперимента изучено влияние содержания стружки в шихте, железа в сплаве и рафинирующе-модифицирующей обработки на механические и литейные свойства вторичного силумина АК9М2. Графический анализ полученных зависимостей показал, что увеличение содержания стружки в шихте с 1 до 19%, а также железа в сплаве с 0,66 до 2,34%, приводило к снижению жидкотекучести на 30..35%, уменьшению линейной усадки на 18…20%, снижению трещиностойкости, к росту пористости в среднем с 0,5 до 2…2,5% балла, вследствие увеличения количества интерметаллидных фаз неблагоприятной формы. Увеличение присадки модификатора с 0,02% до 0,15% приводило к увеличению жидкотекучести на 10…15%, линейной усадки на 30…35% вследствие снижения пористости в среднем с 2,5 до 0,5 баллов; обеспечению максимальной трещиностойкости благодаря трансформации фазы Al 5 SiFe, которая кристаллизуется в виде тонких вытянутых пластин, в соединение Al15(FeMn)3Si2. Графический анализ результатов исследований показал, что уровень механических свойств вторичного силумина АК9М2, который соответствует ДСТУ 2839-94, был достигнут при содержании стружки в шихте 10…15%, железа в сплаве 1,0…1,5%, присадки модификатора в количестве 0,10…0,15%.Учитывая наличие наследственности в алюминиевых сплавах, можно сохранить оптимальный уровень свойств вторичных алюминиевых сплавов на последующих стадиях переработки.