Презентация Процессы, происходящие при плавке и литье металлов онлайн

Содержание слайда: Процессы, происходящие при плавке и литье металлов

Содержание слайда: Основные процессы при плавке Нагрев, расплавление, перегрев металла Испарение и кипение Взаимодействие с атмосферой Взаимодействие с футеровкой Взаимодействие с флюсами и шлаками Рафинирование Модифицирование

Содержание слайда: Испарение и кипение Испарение – улетучивание металла с поверхности расплава Кипение – образование паров металла во всем объеме расплава

Содержание слайда: Скорость испарения при плавке Скорость испарения при плавке V = k (p0 – p׳) / pобщ Количество испарившегося металла (закон Дальтона) M = k S (p0 – p׳) τ / pобщ

Содержание слайда: Кипение сплавов, содержащих легколетучие компоненты

Содержание слайда: Предотвращение испарения и кипения Применение лигатур Использование закрытых сосудов Уменьшение удельной поверхности расплава Минимальное время выдержки расплава Использование покровных флюсов Использование присадок для создания прочных пленок окислов Малые перегревы Увеличение внешнего давления

Содержание слайда: Взаимодействие металлических расплавов с газами

Содержание слайда: Источники образования газов при плавке Газы, образующиеся от сжигания топлива Газы, образующиеся за счет влаги, содержащейся в футеровке печи, на плавильных инструментах и т.д. Газы, образующиеся вследствие разложения влаги и продуктов коррозии шихты Газы, образующиеся вследствие адсорбирующего действия шлака Атмосфера (естественная или намеренно созданная)

Содержание слайда: Взаимодействие металлических расплавов с газами Отсутствие какого-либо физико-химического взаимодействия (инертный газ может замешиваться в расплав в виде пузырьков) Плавка в среде инертных газов, плавка меди и цинка в атмосфере чистого азота Образование химических соединений металл – газ при полном отсутствии растворения газа в металле Взаимодействие жидких и твердых Sn, Zn, Mg, Al с кислородом Растворение газа в металлическом расплаве Взаимодействие жидких Mg и Al с водородом Растворение газа в металлическом расплаве с последующим образованием соединений Плавка Cu, Ni, Fe в атмосфере, содержащей кислород

Содержание слайда: Растворимость двухатомных газов в металлах Закон Сивертса [S] = k Строго справедлив при давлении газа до 10 МПа Закон Борелиуса [S] = A0 exp(-Q / RT)

Содержание слайда: Содержание растворенного газа в металле в зависимости от температуры при постоянном давлении 1 – Q › 0 (эндотермический) 2 – Q ‹ 0 (экзотермический)

Содержание слайда: Растворимость газа в металлах (а) и в сплавах (б) в зависимости от температуры нагрева

Содержание слайда: Взаимодействие металлов с газами и газообразующими элементами

Содержание слайда: Взаимодействие жидких металлов с водородом

Содержание слайда: Способность расплавов металлов растворять водород Hg Sn Bi Cd Pb Zn – не образуют растворов с водородом Mg Al Ag Au Cu Mn Ni Fe – растворяют водород в практически значимых количествах; взаимодействие с поглощением тепла Ti V Mo щелочные и щелочно-земельные – взаимодействие с выделением тепла

Содержание слайда: Содержание растворенного водорода при температуре кристаллизации (см³/100 г)

Содержание слайда: Взаимодействие жидких металлов с кислородом Sn Bi Cd Pb Zn Mg Al – не способны растворять в расплаве кислород Ag Cu Mn Ni Fe Ti V Mo - растворяют значительное количество кислорода в расплаве, после чего начинается образование соответствующих оксидов

Содержание слайда: Образование на поверхности расплава свободных оксидов VMe ≈ Vок – нарастает сплошной слой оксида (защита) VMe › Vок – надрывы и трещины в слое оксида (защиты нет - Mg) VMe ‹ Vок – складки и трещины в слое оксида (защита снижена)

Содержание слайда: Взаимодействие жидких металлов с кислородом

Содержание слайда: Взаимодействие жидких металлов с кислородом

Содержание слайда: Взаимодействие жидких металлов с азотом Sn Bi Cd Pb Zn Mg Al Ag Au Cu – растворение практически отсутствует Mn Ni Fe – растворимость по закону Сивертса, растворение с поглощением тепла Ti V Mo – растворение с выделением тепла

Содержание слайда: Взаимодействие жидких металлов с азотом

Содержание слайда: Реакции взаимодействия металлов со сложными газами Me + H2O → MeO + H2 Me + H2O → MeO + [H] Me + H2O → Me +[O] + [H] Me + CO → MeO + C Me + CO → Me + [O] + C Me + CO → Me + [O] + [C] Me + CO2 → MeO + CO

Содержание слайда: Реакции взаимодействия металлов со сложными газами (продолжение) Me + SO2 → MeO + MeS Me + SO2 → MeO + [S] Me + SO2 → Me + [O] + [S] Me + CnHm → MexCy + mH Me + H2S → [H]Me + MeS Me + H2S → Me +[H]Me + [S] Me + H2S → Me + [H]Me + [S]Me

Содержание слайда: Взаимодействие расплавов металлов с газами Металлы 4 – 6 групп интенсивно взаимодействуют с газами с образованием химических соединений, растворяющихся в них и образуют с газами растворы Для Al, Mg, Cu, Ag, Co, Ni характерно образование растворов с водородом и химических соединений с кислородом. Менее интенсивно взаимодействие с азотом, SO₂, CO₂ Au, Pt, Sn, Pb или вовсе не взаимодействуют с газами или взаимодействуют с малой скоростью

Содержание слайда: Влияние газов на качество отливок Газы выделяются в процессе кристаллизации, что объясняет газовую пористость Газы изменяют вязкость расплава Газы мешают питанию отливок, т.к. проникают в усадочные поры и повышают в них давление