Водородная обработка расплава
Разработанный метод литья с водородной обработкой расплавов позволяет, наряду с кардинальным решением проблемы сокращения в 2-3 раза (а в перспективе, до полного устранения прибылей) непроизводительных затрат жидкого металла, заменить усадочные дефекты в виде остроугольных рыхлот, утяжин и трещин мелкими округлыми газовыми порами, что обеспечивает:

- получение качественных отливок при резком сокращении затрат металла на питающие прибыли, а в ряде случаев - без прибылей;
- замену усадочных раковин и рыхлот газовыми порами;
- полное устранение брака отливок по утяжинам и обеспечить заданную точность размеров отливки;
- достижение эквивалентной герметичности литого металла при меньшей (в 5 раз) толщине стенки отливки (табл.7);
- несмотря на 5-6 кратный рост пористости обеспечение существенного (в 1,5-2 раза) повышения пластичности литого металла.

Таблица 7 - Влияние газонасыщения на качество непропитываемой отливки из сплава АК7 при температуре формы 400 °С 

 

Содержание водорода,

см3 /100 г

 

Пористость,

%

 

Утяжина,

%

Толщина

герметичного образца,

мм

Исходный сплав

0,3 - 0,5

1,95

1,7

  > 10

Газонасыщенный сплав

0,8 - 1,1

2,32

0

> 2

Касаясь качества литого металла, формирующегося в условиях нормального питания, исследованиями показано, что при практически достигаемой степени водородного пересыщения в результате трехминутной обработки расплава паром все несмачиваемые неметаллические включения радиусом более 12 мкм удаляются из расплава флотацией вместе с образовавшимися на них газовыми пузырьками, что благоприятно сказывается на прочностных и особенно пластических характеристиках литого металла, улучшается при этом и его герметичность. В результате водородной обработки расплава герметичность сплава АК5М2 сохраняется при толщине стенки до 1-0,5 мм, тогда как контрольный (без обработки) выдерживает испытания преимущественно при толщинах более 2 мм, что объясняется наличием в контрольном сплаве более крупных неметаллических включений. На опытных отливках типа клина показано, что наводороживание расплава АК7 с последующей выдержкой более 60 мин, как и наводороживание расплава СИЛ-0 с выдержкой более 30 мин, снижает газовую пористость в литом металле по сравнению с контрольным, то есть водородная обработка снижает водородную пористость. Здесь главная причина положительного эффекта не в снижении содержания водорода в расплаве, а в том, что для образования газовой поры требуется определенное сочетание содержания растворенных газов и неметаллических включений, выполняющих роль зародышей пузырьков. А так как после водородной обработки остаются только очень мелкие включения, в условиях нормального питания отливки образование водородной поры оказывается менее вероятным, чем в необработанном сплаве.