Теоретические основы литейного производства

Мамина Л.И.,Лесив Е. М.,Гильмашина Т. Р.Конспект лекций. — Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – 285 с. — ISBN 978-5-7638-1722-5 (комплекс), ISBN 978-5-7638-1783-6 (конспект лекций).Настоящее издание является частью электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Теоретические основы литейного производства», включающего учебную программу дисциплины, наглядное пособие «Теоретические основы литейного производства. Презентационные материалы, лабораторный практикум, методические указания к практическим работам, методические указания по самостоятельной работе, контрольно-измерительные материалы «Теоретические основы литейного производства. Банк тестовых заданий».
Рассмотрены задачи, методы, процессы, протекающие на границе металл-форма, химические взаимодействия, возникающие в процессе плавки, образующиеся дефекты и мероприятия по их устранению. Представлены задания и библиографический список.
Предназначен для студентов направления подготовки специалистов 150104.65 «Литейное производство черных и цветных металлов» укрупненной группы 150000 «Материаловедение, металлургия и машиностроение».Структура и свойства жидких сплавов и физико-химические процессы плавки
Структура и свойства металлических расплавов
Введение.
Теория жидкого состояния расплавов.
Температура плавления и плотность металлов и сплавов.
Вязкость металлов и сплавов.
Диффузия в металлических расплавах.
Давление пара металлов.
Электрическое сопротивление жидких металлов.
Тепловые свойства жидких металлов.
Поверхностное натяжение и смачиваемость.
Контрольные вопросы и задания.
Выбор оптимального состава шихты и ее расчет
Состав и свойства шихтовых материалов.
Расчет шихты, составление материального и теплового баланса.
Контрольные задания.
Химические и физико-химические взаимодействия в процессе плавки
Основные понятия химической термодинамики.
Плавление и испарение металлов.
Химические процессы плавки.
Физико-химические взаимодействия в процессе плавки.
Контрольные задания.
Обработка сплавов в жидком состоянии
Рафинирование.
Легирование.
Модифицирование.
Контрольные задания.
Литейные свойства сплавов в жидком состоянии
Жидкотекучесть сплавов.
Заполняемость литейной формы.
Взаимодействие с газами.
Неметаллические включения.
Контрольные задания.
Гидравлические и тепловые процессы в системе расплав–форма
Лекция 6 Гидравлические процессы в литейной форме
Основы гидростатики и гидродинамики.
Заполняемость литейной формы.
Контрольные задания.
Литниковые системы и заполнение форм расплавом
Элементы литниковых систем.
Типы литниковых систем.
Расчет основных элементов литниковых систем.
Вихревые потоки в каналах формы.
Особенности заполнения литниковых каналов.
Контрольные задания.
Тепловые процессы в литейной форме
Теплофизические свойства материалов литейных форм.
Типы литейных форм и процессы теплопередачи для каждого типа.
Регулирование теплофизических процессов в литейной форме.
Инженерный метод расчета тепловых процессов.
Контрольные задания.
Затвердевание отливок, их структура и качество
Первичная кристаллизация металлов и сплавов
Термодинамическая теория кристаллизации.
Зародышеобразование и рост кристаллов.
Кристаллизация чистых металлов и структура слитков.
Параметры и механизмы кристаллизации.
Кристаллизация на примесях.
Контрольные задания.
Процессы формирования структуры в отливках
Строение двухфазной области затвердевания.
Типы кристаллических структур в отливках.
Кристаллизация сплавов, образующих твердый раствор.
Дендритная кристаллизация сплавов.
Формирование равноосных кристаллов.
Эвтектическая кристаллизация сплавов.
Регулирование кристаллизационных процессов.
Моделирование литейных процессов.
Контрольные задания.
Ликвационные процессы при затвердевании отливок
Неравновесная кристаллизация и развитие ликвации.
Типы ликвации в отливках.
Контрольные задания.
Усадочные процессы при затвердевании отливок
Механизм усадки и образования усадочных дефектов.
Этапы и коэффициенты усадки.
Контрольные задания.
Регулирование работы прибылей
Питание отливок при усадке.
Расчет прибылей.
Контрольные задания.
Напряжения и трещины в отливках
Развитие напряжений в отливках.
Развитие трещин в отливках.
Контрольные задания.
Нанотехнологии и новые литейные процессы
Общая характеристика наноматериалов.
Методы синтеза нанокристаллических порошков.
Нанотехнологии в литейных процессах.
Контрольные задания.
Дефекты отливок и причинно-следственные связи с литейными процессами
Классификация дефектов.
Пригар.
Поверхностное расширение формы и ужимины.
Ситовидная пористость.
Контрольные задания.
Библиографический список