ООО "НПЦ Магнитной гидродинамики"

Россия, Красноярский Край, Красноярск,  

ул. Академика Киренского, 9А, пом.225

+7 (391) 2-181-408

kalpush@mail.ru

«RPC Magnetic hydrodynamics», LLC

Russia, Krasnoyarsk Territory, Krasnoyarsk,

Akademika Kirenskogo str., 9А, b.225

+7 (391) 2-181-408

kalpush@mail.ru

© 2016-2019 НПЦ Магнитной гидродинамики

НПЦ

МАГНИТНОЙ

ГИДРОДИНАМИКИ

 

Направления:

Инжиниринговая деятельность по проектированию и вводу в эксплуатацию плавильно-литейного оборудования для производства алюминиевых сплавов.

Производство и поставка систем электронагрева для металлургического оборудования.

МГД устройства и технологии металлургического назначения.

Производство огнеупорных изделий для алюминиевой промышленности.

Технология производства проволоки с мелкодисперсной структурой из специальных алюминиевых сплавов для нужд авиакосмической отрасли и машиностроения

В ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики» запущен в опытную эксплуатацию плавильно-литейный комплекс с электромагнитным кристаллизатором (ЭМК), обеспечивающий производство непрерывнолитых заготовок диаметром 8-12мм и массой бухт до 80 кг. На комплексе освоено производство заготовок из сплавов систем: Аl-РЗМ, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Si, Аl-Mg-Sc-Zr, Al-Cu-Mn-Mg. Заготовки предназначены для дальнейшей переработки в проволоку путем волочения.

Плавильно-литейный комплекс

Бухта непрерывнолитой заготовки диаметром 10мм

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Суть технологии заключается в кристаллизации алюминиевого расплава в высокочастотном электромагнитном поле с непосредственной подачей охлаждающей воды на слиток. За счет этого происходит бесконтактное формирование слитка диаметром 8-12мм  со скоростью охлаждения свыше 1000K/c и интенсивным магнитогидродинамическим воздействием на границе раздела фаз, что обеспечивает получение проволоки с уникальной структурой.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

В плавильной печи (1) осуществляется приготовление алюминиевого сплава, однородность по химическому составу и температуре обеспечивается путем использования электромагнитного перемешивателя (2). Расплав из плавильной печи (1) поступает в дозирующий лоток (3), где поддерживается заданная температура и уровень расплава. Через подающий носик лотка расплав поступает в индуктор электромагнитного кристаллизатора (4), в котором геометрия слитка бесконтактно формируется высокочастотным электромагнитным полем. Охлаждающая жидкость из охладителя (5) непосредственно подается на заготовку, что обеспечивает высокую скорость охлаждения и позволяет получить непрерывнолитую заготовку (6). Заготовка далее с помощью отводного механизма выводится из кристаллизатора и наматывается в бухту.

Принципиальная схема комплекса

ПРЕИМУЩЕСТВА НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ЗАГОТОВОК ПОЛУЧЕННЫХ ПО ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЬЯ В ЭЛЕКТРОМАГНТЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР

- слиток, полученный по технологии литья в электромагнитный кристаллизатор, имеет дендритный параметр в 100 раз меньше, чем в кристаллизаторе скольжения и сопоставим со структурой гранул;

- в слитках практически отсутствует дендритная ликвация;

- благодаря высокой скорости кристаллизации происходит расширение концентрационных областей твердых растворов, сдвиг эвтектических и перитектических точек, что позволяет обеспечить разработку новых сплавов и получение более высоких прочностных свойств в существующих сплавах;

- электромагнитное литье, в отличии от гранульной технологии, дает возможность получать изделия, уже готовые к дальнейшей переработке (нет необходимости производить обработку гранул, их спекание и т.д.);

- дальнейшая пластическая деформация заготовок приводит к образованию нанодисперсной эвтектики, что позволяет изготовить проволоку из специальных алюминиевых сплавов диаметром до 0,10 мм;

- уникальным свойством электромагнитного литья является отсутствие в изделиях неметаллических  включений, что обеспечивает получение продукции высокого качества.

Состояние сложнолегированного сплава перед литьем в ЭМК

междендридная

пористость

грубые первичные

интерметаллиды

окисные плены

Состояние сложнолегированного сплава после литья в ЭМК

Квалиэвтектическая структура без первичных интерметаллидов и оксидов

Уникальным свойством электромагнитного литья является отсутствие в изделиях неметаллических  включений, что обеспечивает получение продукции высокого качества.

ПРИМЕРЫ СВОЙСТВ И СТРУКТУР ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК

Сплав предназначен для замена медных проводов на алюминиевые в летательных аппаратах. Это позволит снизить массу бортовой кабельной сети (БКС) до 30%. Технология литья в электромагнитный кристаллизатор обеспечивает получение жаропрочной электротехнической алюминиевой проволоки.

 

Микроструктура литых заготовок из сплава 01417м однородна, дисперсна по всему сечению, в ней отсутствуют первичные интерметаллиды. Микроструктура представляет собой α-твердый раствор, по границам дендритных ячеек которого располагается дисперсная эвтектика (α+AlnMe). Наименьший размер дендритной ячейки составил 4,1 мкм. Такая микроструктура свойственна сплавам Al-РЗМ, полученным с высокими скоростями охлаждения расплава (до 103 °С/с). Уровень прочностных свойств заготовок аналогичная горячепрессованным пруткам из гранул сплава 01417м, причем отпрессованные с высоким коэффициентом вытяжки (µ=55).

СПЛАВ 01417м

Макроструктура литой заготовки диаметром 8мм

Изделие из сплава 01417м

Предел прочности, МПа

Относительно удлинение, %

Допустимая рабочая температура, град. Цельсия

-

до 250

15-24

15

185-210

190

Непрерывнолитая заготовка диаметром 8мм

Проволока диаметром 0.5мм

СПЛАВ СвАМг6

Технология литья в электромагнитный кристаллизатор позволяет получить проволоку из сплавов системы Al-Mg без оксидных и других неметаллических включений, что дает возможность изготовить  высококачественную сварочную проволоку для TIG и MIG–сварки.

 

Микроструктура слитков сплава СвАМг6, отлитых в ЭМК, характеризуется равномерным распределением по всему сечению дисперсных выделений эвтектических фаз, размер которых уменьшается при увеличении скорости литья. Полученная структура в литых прутках сплава СвАМг6 с минимальной дендритной ликвацией свойственна структуре, получаемой методом гранулирования расплава и соответственно скоростям охлаждения 103-104 °С/с. Мелкозернистая, однородная структура с тонким внутренним строением позволяет проводить волочение с максимально-возможными степенями деформации. Уровень механических свойств характерен для прессованных прутков из сплава СвАМг6, изготовленных из слитков, отлитых в обычный кристаллизатор.

Микроструктура литой заготовки диаметром 8мм из сплава СвАМг6

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

Приглашаем заинтересованные организации к сотрудничеству по разработке и внедрению в промышленность изделий с уникальными физико-механическими свойствами полученных по технологии литья в электромагнитный кристаллизатор.

 

Предлагаем:

-   услуги по изготовлению опытных партий непрерывнолитых заготовок из интересующих сплавов;

- проведение совместных НИОКР по разработке новых сплавов для литья в электромагнитный кристаллизатор;

- организацию промышленного производства непрерывнолитых заготовок для изготовления проволоки из специальных алюминиевых сплавов.

 

В ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики» разработан проект плавильно-литейного комплекса для изготовления непрерывно литых заготовок диаметром до 12мм из  специальных алюминиевых сплавов с ежегодным объемом выпуска свыше 500тн/год.

Микроструктура прессованного

прутка диаметром 8мм из сплава СвАМг6

 

Модернизация действующих миксеров

Производство лабораторных комплексов для учреждений профессионального образования всех уровней

Математическое и физическое моделирование электромагнитных, тепловых и гидродинамических процессов в металлургическом оборудовании