Деформированные алюминивые сплавы

Допускается изготовителю при получении неудовлетворительных резуль-татов контролировать каждый пруток.

6.5 Для проверки кривизны и скручивания отбирают 5% прутков от пар-тии, но не менее двух прутков.

6.6 Для проверки макроструктуры прутков нормальной прочности разме-ром свыше 20 мм отбирают 5 % прутков от партии, но не менее трех прутков от каждой предъявляемой к сдаче партии.

Прутки нормальной прочности размером до 20 мм включительно про-верке макроструктуры не подвергают.

Для проверки макроструктуры прутков повышенной прочности размером свыше 20 мм отбирают 10 % прутков от партии, а размером до 20 мм вклю-чительно -- 5 % прутков от партии, но не менее трех прутков от каждой предъявляемой к сдаче партии.

6.7 Для проверки механических свойств прутков нормальной прочности из алюминиевых сплавов марок АМцС, АМг2, АМгЗ, АМг5, АМг6, АК4, АК4-1, 1915 и 1925 во всех состояниях материала, а также прутков из спла-вов марок АВ, Д1, Д16, В95, АК6 и АК8 в мягком (отожженном) и закален-ном состояниях отбирают 5 % прутков от партии, но не менее трех прутков от каждой партии.

6.7.1 Для проверки механических свойств прутков повышенной прочности отбирают 10 % прутков от партии, но не менее трех прутков от каждой пар-тии.

6-7.2 Механические свойства прутков нормальной прочности из алюми-ния марок АД0, АД1, АД и алюминиевые сплавов марок АМг, АДЗ1, АДЗЗ, АД35, ВД1, В95-2, а также механические свойства прутков без термической обработки из алюминиевых сплавов марок АВ, Д1, Д16, В95, АК6, АК8 предприятием-изготовителем не контролируются.

6.8 От партии, состоящей из нескольких садок термической обработки или из нескольких плавок, для проверки механических свойств и макроструктуры отбирают не менее двух прутков от каждой садки термической обработки или плавки.

6.9 Для проверки микроструктуры прутков, подвергаемых закалке, на пе-режог отбирают один пруток от каждой плавки в садке термической обра-ботки.

Прутки из сплавов марок АД31, 1915, 1925, подвергаемых закалке на прессе, проверке микроструктуре на отсутствие пережога не подвергают.

6.10 Для проверки прутков, закаливаемых в селитровых ваннах, на нали-чие на поверхности селитры отбирают 1 % прутков от партии, но не менее одного прутка от каждой партии.

6.11 При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя

бы по одному из показателей, кроме показателей внешнего вида, по нему проводят повторное испытание на удвоенной выборке, взятой от той же пар-тии.

Результаты повторных испытаний распространяют на всю партию.

Допускается изготовителю проводить поштучное испытание прутков.

7 МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

7.1 Для проверки химического состава отбирают по одному образцу от каждого отобранного по 6.2 прутка или бухты.

Отбор и подготовка проб для определения химического состава -- по ГОСТ 24231.

7.2 Определение химического состава прутков из алюминия проводят хи-мическим методом по ГОСТ 25086, ГОСТ 12697.1 - ГОСТ 12697.12 или спек-тральным методом по ГОСТ 3221, прутков из алюминиевых сплавов прово-дят химическим методом по ГОСТ 25086, ГОСТ 11739.1 -- ГОСТ 11739.26 или спектральным методом по ГОСТ 7727.

При наличии разногласий химический состав определяют химическим методом.

7.3 Контроль размеров

7.3.1 Проверку размеров проводят на каждом отобранном по 6.3 прутке или бухте.

7.3.2 Размеры поперечного сечения прутков измеряют микрометром с ценой деления 0,01 мм по ГОСТ 6507 или ГОСТ 4381, штангенциркулем по ГОСТ 166.

Измерение размеров проводят на расстоянии не менее 150 мм от торца прутка.

7.3.3 Длину прутков измеряют рулеткой по ГОСТ 7502 или металлической линейкой по ГОСТ 427.

7 3.4 Радиус округления продольных ребер квадратных и шестигранных прутков определяют шаблоном (радиусомером) по [1] (приложение Б).

7.3.5 Косину реза проверяют угольником по ГОСТ 3749, проверочной ли-нейкой длиной 1 м по ГОСТ 8026 к щупом по [2].

7.3.6 Овальность, косину реза, кривизну и скручивание проверяют по ГОСТ 26877.

Для определения скручивания пруток кладется на проверочную плату, изме-ряется размер.

7.37 Допускается применять другие методы и измерительные инстру-менты, обеспечивающие необходимую точность, установленную в настоя-щем стандарте. При возникновении разногласий в определении показателя контроль проводят методом, указанным в стандарте.

7.4 Контроль качества поверхности прутков проводят статистическим ме-тодом, обеспечивающим заданное качество поверхности с вероятностью 96 % (приемочный уровень дефектности АQL, = 4 %).

Поверхность прутков осматривают без применения увеличительных при-боров.

7.4.1 Глубину залегания дефектов измеряют профилометром по ГОСТ 19300 или глубиномером индикаторным (специальным) по технической до-кументации.

7.4.2 Зачистку прутков проводят только в продольном направлении абра-зивным кругом, шабером или шлифовальной шкуркой на тканевой основе не крупнее 6-го номера зернистости по ГОСТ 5009.

Окончательную зачистку прутков до гладкой поверхности проводят шли-фовальной шкуркой на бумажной основе не крупнее 10-го номера зернисто-сти по ГОСТ 6456.

7.5 Отбор и подготовку образцов для испытаний на растяжение проводят по ГОСТ 24047.

Испытания механических свойств проводят методом разрушающего кон-троля по ГОСТ 1497 или методом неразрушающего контроля (вихревых то-ков) по ГОСТ 27333 и ОСТ 1 92070.2.

При наличии разногласий испытания механических свойств проводят по ГОСТ 1497.

7.5.1 Для проверки механических свойств методом разрушающего кон-троля от каждого проверяемого прутка с выходного конца в продольном на-правлении вырезают один образец. Расчетную длину образца в миллиметрах вычисляют по формуле l₀ = 5 d₀, где d₀ -- расчетный диаметр образца, мм.

7.5.2 Проверку механических свойств методом вихревых токов проводят на поверхности прутков в состоянии после закалки и старения.

7.6 Макроструктуру прутков проверяют на поперечном макротемплете, вырезанном с утяжинного конца проверяемого прутка.

При наличии утяжины на проверяемых прутках (при условии соответст-вия макроструктуры остальным требованиям) она должна быть полностью удалена, при этом остальные прутки обрезают на величину, равную длине отрезанного конца от проверяемого прутка.

7.7 Наличие крупнокристаллического ободка контролируют на закален-ных образцах (темплетах) толщиной не менее 30 мм, предназначенных для определения макроструктуры. При изготовлении макротемплета, отрезанного от горячепрессованного прутка и подвергнутого закалке, снимают слои ме-талла на глубину не менее 10 мм.

При изготовлении макротемплета, отрезанного от отожженного или зака-ленного прутка, глубина снятия слоя металла не ограничивается.

7.8 Микроструктуру прутков проверяют металлографическим способом на одном образце по ГОСТ 27637 или методом вихревых токов по ГОСТ 27333 и ОСТ 1 92070.1.

7.9 Наличие селитры на поверхности прутков проверяют путем нанесения на поверхность прутка в любом листе капли 0,5 %-ного раствора дифенила-мина в серной кислоте (к навеске 0,5 г дифениламина приливают 10 см³ дис-тиллированной воды и 25 см³ серной кислоты плотностью 1,84 г/см³).

При растворении дифениламина объем раствора доводят до 100 см³ при-бавлением серной кислоты плотностью 1,84 г/см³.

Интенсивное посинение капли раствора через 10--15 с указывает на при-сутствие в данном месте селитры. После испытания каплю удаляют фильтро-вальной бумагой, а испытанный участок тщательно промывают водой и на-сухо вытирают.

При обнаружении селитры партия прутков подлежит повторной промывке и повторному контролю на наличие селитры на поверхности прутков.

8. Заключение.

Алюминиевые сплавы имеют широкое использование в различных отраслях народного хозяйства. Это объясняется тем, что важнейшим их преимуществом является высокая технологичность. В связи с этим при использовании алюминиевых сплавов можно применять различное высокопроизводительное оборудование, в том числе плавильное, литейное, механообрабатывающее и другое, что обеспечивает качественное изготовление выпускаемой продукции. Несмотря на высокую стоимость первичного алюминия и его сплавов, а также новейшего высокопроизводительного оборудования, как показывают расчеты, затраты на изготовление продукции из алюминиевых сплавов полностью окупаются и дают значительный экономический эффект, особенно при организации крупносерийных производств.

В наиболее развитых странах мира, по объемам производства и потребления, алюминий и его сплавы, в связи с этим, занимают второе место после стали. Кроме того, потребление алюминия имеет тенденцию постоянного роста, в результате его производство развивается опережающими темпами. Так, например, одним из наиболее перспективных направлений развития приготовления и плавки алюминиевых сплавов в конце ХХ, начале XXI века явилось использование дуговых печей постоянного тока (ДППТ), отличающихся от других типов плавильного оборудования тем, что технология плавки осуществляется с применением высококонцентрированного источника энергии - дуги постоянного тока.

Для приготовления алюминиевых сплавов наиболее широкое распространение получили следующие типы плавильных агрегатов: газовые-пламенно-отражательные; шахтные; электросопротивления; индукционные промышленной частоты; индукционные канальные. Выбор типа плавильного агрегата для приготовления алюминиевых сплавов является одним из наиболее ответственных этапов разработки технологий, как в литейном, так и металлургическом производстве, в том числе для переработки вторичного сырья. Использование типа плавильного агрегата также зависит от условий, в которых находится данное предприятие, его обеспеченность тем или иным источником энергии. Весьма важную роль в выборе плавильного агрегата имеет также: объем производства, технико-экономические показатели процесса, возможность получения сплавов наиболее высокого качества, величина и стоимость используемых энергозатрат на 1 тонну сплава, трудоемкость выплавки и обслуживания плавильного агрегата.

Использование ДППТ для плавки алюминиевых сплавов обеспечивает решение таких важных проблем, связанных с их приготовлением, как:

· сокращение безвозвратных потерь металла;

· экономию энергетических затрат;

· повышение производительности труда в 2 и более раз;

· значительное повышение качества выплавляемых сплавов за счет более низкого содержания в сплаве газа и неметаллических включений.

Более низкий расход электроэнергии является одним из наиболее важных особенностей ДППТ по сравнению с другими типами электрических печей, практикой установлено, что расход электроэнергии по сравнению с другими типами печей, при использовании ДППТ сокращается на 20 % за счет сокращения количества расплавленного металла в раздаточных печах.

Практикой использования дуговых печей постоянного тока также установлено, что более высокое качество выплавляемых алюминиевых сплавов достигается за счет его магнитогидродинамического (МГД) перемешивания в процессе плавки, что способствует получению однородного химического состава с мелкозернистой структурой. В результате выплавки в ДППТ высококачественных сплавов, в некоторых случаях не требуется проведение их рафинирования и модифицирования.

Высокое качество выплавляемых в ДППТ алюминиевых сплавов решает одну из мировых задач в части экономии первичного алюминия за счет использования при приготовлении алюминиевых сплавов вторичного сырья от 20 до 80 - 100%. При этом сплавы, изготавливаемые из 100 % вторсырья, часто не уступают сплавам, приготавливаемым из первичных металлов.

Следует также отметить, что возможность использования дуговых печей постоянного тока с получением высокой технической и экономической эффективности обеспечивается за счет отсутствия локальных перегревов алюминиевого сплава, отсутствия в сплаве примесей углерода, несмотря на использование графитированных электродов - катодов. Помимо перечисленных технических характеристик, экономической эффективности ДППТ, имеются и другие положительные особенности данного плавильного оборудования. Так, например, по сравнению с другими типами плавильных печей ДППТ имеют значительно более высокую мобильность, что позволяет одному плавильщику обслуживать две печи. Это связано с высокой скоростью расплавления шихты, с возможностью 100 % загрузки шихты и при этом к шихте не предъявляется высоких требований по качеству. Кроме того, ДППТ может быть в любой момент отключена и снова запущена в работу.

Высокие эксплуатационные свойства ДППТ связаны с использованием в данном плавильном оборудовании современных достижений силовой и управляющей электроники, магнитной гидродинамики, металлургической теплотехники и теории металлургических процессов. В связи с этим ДППТ отличаются от другого типа плавильного оборудования простотой конструкции, как в изготовлении, так и монтаже, необычайно широкими технологическими возможностями, экономической эффективностью и высочайшими экологическими показателями.

Таким образом, анализ основных закономерностей приготовления алюминиевых сплавов в ДППТ по сравнению с другими типами плавильного оборудования показывает, что многие производственные задачи при их использовании могут быть успешно решены.

На основании изложенного можно также сделать следующее заключение, что плавка алюминиевых сплавов, переработка вторсырья и изготовление различных лигатур в дуговых печах постоянного тока является весьма перспективной технологией 21 века!

Литература

1. Горынин И.В. и др. Алюминиевые сплавы. Применение алюминиевых сплавов: Справоч-ное руководство. М.: Ме-таллургия, 1978 - 364с.

2. Гуляев А.П. Металловедение: М.: Государственное научно-техниче-ское издательство ОБОРОНГИЗ, 1963 - 255 с.

3. Гелин Ф.Д. Технология металлов. Мн. : 1999 - 315 с.

4. Таубкин М.Д. Цветные металлы и сплавы: Справ.: в 2 т. М.: Металлургия, 1987. - 210 с.

5. Жиряева Е.В. Товароведение. 2-е изд. СПб: Санкт-Петербург, 2004 - 416с.

6. Стерин И.С. Машиностроительные материалы. Основы металловедения и термической обработки: Учебное пособие. - СПб.: М. Политехника, 2003 - 344 с.

7. Солнцев Ю.П. Металловедение и технология металлов. М.: Металлургия, 1988. - 415 с.

8. Государственные стандарты. Указатель. М.: Белстандарт, 2003.

9. ГОСТ 21488-97 “Прутки пресованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия”. М.: ИПК Издательство стандартов, 1998.

10. ГОСТ 4784-97 “Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки”. М.: ИПК Издательство стандартов, 1998.

11. ГОСТ 9.510-93 “Полуфабрикаты из алюминия и алюминиевых сплавов. Общие требования к временной противокоррозионной защите, упаковке, транспортированию и хранению”. М.: Белстандарт, 1995.

12. Общегосударственный классификатор промышленной и сельскохозяй-ственной продукции (ОКП). М.: Издательство стандартов, 2002.

13. Мешков М.А. Исследование процесса плавки алюминиевых сплавов дугой постоянного тока. Технология легких сплавов.: М., 2002, 189 с.

14. Малиновский В.С., Дубинская Ф.Е. Технико-экономический и экологические альтернативных технологий плавки металла в ДППТ.: М.: Электрометаллургия, 1999, 268 с.