1.2. Основные задачи дисциплины.

При изучении дисциплины рассматриваются следующие вопросы:

- классификация цветных металлов и сплавов, требования к ним по химическому составу, структуре и свойствам, область применения;

- закономерности формирования структуры и свойств сплавов в отливках при различных способах литья, технологические возможности различных способов литья;

- печи, применяемые для плавки цветных металлов и сплавов; методики расчёта шихты;

- основные физико-химические процессы, происходящие при плавке сплавов цветных металлов, особенности технологии плавки, рафинирования и модифицирования; регламентация содержания примесей в зависимости от способа литья;

- особенности технологии получения фасонных отливок и слитков из разных сплавов;

- требования к качеству отливок и слитков, показатели качества, стандарты, основные дефекты, способы их предотвращения и исправления;

- охрана труда при плавке и производстве отливок из сплавов цветных металлов, основные экологические проблемы.

1.3. Практические умения и навыки

Настоящий курс тесно связан с дисциплинами «Производство отливок из чугуна и стали», «Оборудование литейных цехов», «Технология литейного производства», «Теория металлургических процессов».

Для успешного прохождения курса «Производство отливок из сплавов цветных металлов» необходима математическая подготовка в объёме курса «Высшая математика», теоретическая подготовка в объёме курсов «Теория металлургических процессов», «Оборудование литейных цехов», «Технология литейного производства», навыки работы с компьютером, основные принципы дисциплины «Ресурсо-и энергосбережение в литейном производстве» и «Экология литейного производства».

В результате обучения студент должен знать основные промышленные цветные металлы и сплавы, требования к ним по химическому составу, структуре и свойствам, области применения. Должен научиться производить расчеты шихты с использованием ЭВМ, выбирать и разрабатывать оптимальные условия ведения плавки, рафинирования и модифицирования сплавов цветных металлов, осуществлять их выплавку и оценивать их качество современными методами анализа. Разрабатывать технологические процессы изготовления фасонных отливок и слитков из различных цветных металлов и сплавов применительно к любому способу литья (в кокиль, под давлением, в формы однократного использования, в изложницы, непрерывным способом и др.) с учетом энерго- и ресурсосбережения, осуществлять контроль их качества и соответствия требованиям стандартов и ТУ. Знать причины образования основных дефектов в отливках и слитках из разных сплавов, меры по их предотвращению и исправлению. Знать основные вредные факторы, связанные с производством отливок и слитков из сплавов цветных металлов и меры по решению экологических проблем.

1.Введение

Из 105 известных химических элементов 83 элемента относятся к металлам. Все металлы, кроме железа, называются цветными. Цветными называют и все сплавы, основой которых являются цветные металлы. Практически вся масса производимых цветных металлов и сплавов перерабатывается на слитки и фасонные отливки. Большое количество цветных металлов используется в качестве легирующих компонентов чёрных металлов (специальных сталей и чугунов). На долю фасонных отливок приходится примерно 15% от общего количества производимых цветных металлов (более 10 миллионов т.). Доля отливок из сплавов цветных металлов постоянно растёт (табл.1).

Таблица 1 ПРОИЗВОДСТВО ОТЛИВОК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СПЛАВОВ В МИРЕ

	2001 г.	2002 г.	2003 г.	2005 г.	2007г.
Общее производство отливок в год, т. (%)	68311197 т. (100)	70209475 т. (100)	73554626 т. (100)	85741078т (100)	94919тыс.т. (100)
Серый чугун	37194171 т.(54)	37053237 т.(53)	40032328 т.(54)	40788763т(48)	43976 тыс.т.(46)
ЧШГ	13279921 т.(19)	14053237 т.(20)	15593017 т.(21)	19591355т(23)	23137 тыс.т.(24)
Ковкий чугун	1007472 т.(1,5)	941937 т.(1,3)	940679 т.(1,3)	1233559 т.(1,4)	1953 тыс.т.(2,1)
Стальное литьё	6376642 т.(9)	6327807 т.(9)	5220560 т.(7,1)	9002724 т(10,5)	10237 тыс.т.(10,8)
Литьё из медных сплавов	1025192 т.	1076495 т.	1141565 т.(1,6)	1511270 т.	3161 тыс.т.
Литьё из алюминиевых сплавов	8178319 т.	8635414 т.	9340398 т.	11718025т.	12782 тыс.т.
Литьё из магниевых сплавов	116761 т.	136325 т	135252 т.	239227 т.	378,4 тыс.т.
Литьё из цинковых сплавов	804018 т.	844419 т.	903391 т	936661 т.	344 тыс.т.
Прочие сплавы	328701 т.	195343 т.	247436 т.	195848 т.	4002 тыс.т.
Всего, цв. сплавов	10452991т.(15,3)	10887996(15,5)	11768042(16)	14601031(17)	23730 тыс.т.(25)

Из общего количества фасонных отливок из сплавов цветных металлов более 79% приходится на отливки из алюминиевых сплавов (более 9 млн.т.), около 10 % -из медных сплавов, около

8 %-из цинковых сплавов,1,5 %-из магниевых сплавов и 2 %- на отливки из остальных сплавов.

В России в 2006г. произведено 7,6 млн.т. отливок из чёрных и цветных металлов. Из цветных сплавов произведено 1,1 млн.т. отливок, в том числе из:

- алюминиевых сплавов – 67,2% (740 тыс.т.), включая 400 тыс.т. – слитки; 340 тыс. т.- фасонные отливки;

- магниевых сплавов – 7,4% (80 тыс.т.);

- медных сплавов – 18,2% (200 тыс.т.);

- цинковых сплавов – 2,7% (30 тыс.т.);

- других сплавов – 4,5% (50 тыс.т.).

Цветные металлы и сплавы находят широкое применение в самых разных отраслях промышленности и в быту. Крупнейшими потребителями цветных металлов являются автомобильная промышленность, авиация, космическая промышленность, геология, металлургия судостроение и бытовая техника.

Трудно представить себе сферу, где бы не применялись цветные металлы.

Широкое развитие процесса получения заготовок методами литья объясняется рядом преимуществ, которые имеют эти методы перед другими (ковкой, штамповкой, сваркой):

-возможность получения заготовок сложной формы в большом количестве и с наименьшими затратами (сложность конфигурации заготовок практически неограниченна);

-почти полное подобие однотипных отливок по размерам и свойствам;

-возможность в любое время возобновить производство отливок при условии сохранности модельных комплектов или соответствующей оснастки;

-большая жёсткость конструкции при изготовлении заготовки литьём по сравнению с заготовкой, полученной из отдельных деталей;

- большее сопротивление ползучести металлов и сплавов в литом состоянии, чем обработанных давлением;

-более высокие анизотропные свойства металла, чем при получении заготовки методами деформации.