Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2019
Идентификатор DOI: 10.17580/tsm.2019.01.11
Ключевые слова: low-pressure casting, cast wheels, gas production ability, gas defects, parting coating, chill mold, thermoanalyser, литье под низким давлением, литые диски, газотворность, газовые дефекты, разделительное покрытие, металлическая форма, термоанализатор
Аннотация: Легкосплавные диски автомобильных колес обладают сложным профилем сечения, что предполагает наличие в них тепловых узлов, являющихся потенциальными зонами появления газовой пористости, одной из причин возникновения которой является газотворность разделительных покрытий. Представлена сравнительная оценка влияния газотворности разделительных покрытий на качество колес, изготавливаемых методом литья под низким давлением. Газотворность исследуемых покрытий оценена путем измерения оптической плотности газов, выделяющихся при температуре контакта расплава с окрашенной формой, на термоанализаторе TA Instruments SDT Q600, совмещенном с ИК-Фурье-спектрометром. В ходе исследований выявлена кинетика газовыделения теплопроводящих и теплоизолирующих покрытий при нагреве. Полученные результаты измерений оптической плотности газов показали, что слой теплопроводящего покрытия КПТ110, разработанного на кафедре литейного производства ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», при температуре контакта с расплавом обладает меньшей газотворностью, чем зарубежный аналог D1. Уменьшение количества выделяемых газов в 2 раза позволяет на 20 % снизить количество газовых дефектов колес при литье под низким давлением. При тех же температурных условиях (690-720 oC) разработанный теплоизолирующий состав Ж160 демонстрирует на 25 % меньшую газотворность, чем покрытие D2. Дальнейшая корректировка состава будет подразумевать большее снижение газотворности при сохранении теплоизолирующих свойств. Таким образом, при устранении газовых дефектов отливок, возникающих при литье под низким давлением, одним из эффективных и экономически оправданных решений является использование разделительных покрытий, обладающих малой газотворностью. Light-alloy wheels have a complex cross-sectional profile. It means that they can have hot points which may potentialy produce gas porosity. One of the factors that may cause gas porosity includes the gas production ability of parting coatings. This paper presents a comparative analysis of how the gas production ability of parting coatings may impact the quality of wheels produced by low-pressure casting. The gas production ability of the coatings in view was analysed by measuring the density of gases that occur at the temperature when the melt gets in contact with the coated mold. The analysis was performed in the TA Instruments SDT Q600 thermoanalyser integrated with a Fourier infrared spectrometer. The study helped understand the kinetics of gases produced by heat-coductive and heat-sealing coatings under rising temperature. The measured optical density indicate that, at the contact temperature, the layer of the KTP110 heat-conductive coating, which was developed by the Department of Casting of the Siberian Federal University, produces less gases than ist foreign counterpart - D1. A double decrease in the amount of produced gases is associated with a 20 % reduction in gas defects in low-pressure cast wheels. Under the same temperature conditions, i.e. 690-720 oC, the developed heat-sealing coating Zh160 shows a 25% lower gas production ability compared with the D2 coating. Further compositional modification would impy further reduction in gas production with no impact on the heat-sealing properties. Consequently, the use of parting coatings with a low gas production ability provides one of the effective and feasible solutions that can help eliminate gas defects in low-pressure castings.
Журнал: Цветные металлы
Выпуск журнала: №1
Номера страниц: 72-77
ISSN журнала: 03722929
Место издания: Москва
Издатель: Издательский дом "Руда и металлы"