Самостоятельная работа. 
Технология художественного литья

Оборудование, инструмент и материалы:

плавильная печь с регулированием температуры; термопары с гальванометром; микроскоп; тигель от 1 до 3 кг; изложница для отбора проб (графитовая); стержень для перемешивания металла; медь марок МО, Ml, М2, М3; алюминий марки А1, лигатуры (Cu-P, Си-В, Cu-Ti); флюсы (древесный уголь, порошок графита); набор инструментов и материалов для изготовления шлифов; спецодежда; защитные очки.

Порядок выполнения работы:

• 1) рассчитать шихту для приготовления 0,5 кг сплава алюминиевой бронзы;
• 2) в тигле расплавить шихту;
• 3) при t = 1160 °C ввести в расплав 0,05% Р, используя лигатуру Си — 10% Р, а затем загрузить предварительно подогретое железо, марганец, алюминий (А1 вводить совместно с Fe). Операцию по п. 3 проводить при выключенной электроэнергии;

• 4) подготовить форму для отливки образцов диаметром 50 мм. Осуществить рафинирование расплава хлористым марганцем в количестве 0,15%;
• 5) отлить образцы из немодифицированного сплава при температуре 1180—1200°С;
• 6) половину оставшегося расплава перелить в подогретый тигель и установить оба тигля в плавильную печь;
• 7) осуществить модифицирование сплава титаном и бором. Количество модификатора указывает преподаватель;
• 8) модифицированные образцы промаркировать;
• 9) из немодифицированного и модифицированного сплавов изготовить макрои микрошлифы;
• 10) травление образцов провести в 85%— м растворе HNO3, а микро — раствором, содержащим 3% FeCl₃ и 10% НС1;
• 11) исследовать структуру образцов. Размер микрозерна определить на шлифах визуально методом случайных секущих. Число секущих не должно быть меньше 20—40 на 1 мм. Степень модифицирования микрозерна оценивают аналогично иод микроскопом при увеличении 200. Выполнить рисунки микроструктур.

Примечание. Расчет шихты для изготовления 0,5 кг сплава алюминиевой бронзы приведен в табл. 13.

Таблица 13.

Результаты измерения размеров микрои макрозерен занести в табл. 14.

Таблица 14.

Содержание отчета:

• 1) общие сведения о технологии отливки алюминиевых бронз;
• 2) расчет шихты заданного состава сплава;
• 3) описание технологии плавки и модифицирования сплава;
• 4) методика подготовки образцов и исследование величины зерна;
• 5) результаты модифицирования;
• 6) выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

• 1. В чем заключаются особенности плавки алюминиевых бронз?
• 2. С какой целью проводят раскисление меди перед введением легирующих компонентов?
• 3. В каком виде вводят железо и марганец?
• 4. Какие покровные флюсы применяются при плавке алюминиевых бронз из вторичных сплавов?
• 5. В каком количестве вводят покровно-рафинирующие флюсы?
• 6. При каких температурах заливают художественные отливки из алюминиевых бронз?
• 7. Какова структура алюминиевой бронзы без модифицирования?
• 8. Что происходит при модифицировании?
• 9. Перечислить модифицирующие металлы для введения их в алюми ниевые бронзы.
• 10. В чем состоит модифицирование алюминиевых бронз?
• 11. Почему в присутствии железа и марганца модифицирование тита ном и бором проявляется в большей степени?
• 12. В каком виде в сплав вводят титан, бор, ванадий?
• 13. Как оценивается эффект модифицирования?