The use of nanotechnology in the manufacture of castings

Abstract

Наноразмерные частицы (1 нм = 10 -9 м), введенные в расплав, позволяют получать отливки из железоуглеродистых и цветных сплавов с однородной мелкозернистой структурой в различных сечениях. Использование наноматериалов изменяет режимы консолидации компонентов композиционных отливок, повышает устойчивость технологических процессов, обеспечивает эксплуатационную надежность литых деталей. Управление структурой отливок в присутствии наночастиц достигается наличием физической поверхности раздела с жидкой фазой, что определяет гетерогенный механизм кристаллизации.Ключевые слова. Наноразмерные частицы, нанотехнология, наномодифицирование сплавов, механические и служебные свойства отливок.Nanoscale particles (1 nm = 10 -9 m), entered into the melt, allow to obtain castings from iron-carbon and non-ferrous alloys with a homogeneous fine-grained structure in different sections. The use of nanomaterials changes the modes of consolidation of components of composite castings, increases the stability of technological processes, and provides technological reliability of cast parts. The control of the castings structure in the presence of nanoparticles is achieved by the presence of a physical interface with the liquid phase, which determines the heterogeneous crystallization mechanism.Keywords. Nanoscale particles, nanotechnology, nanomodification of alloys, mechanical and service properties of castings. For citation. Lysenko T. V., Jasjukov V. V., Voronova O. I., Kkozishkurt E. N., Kreitser K. A. The use of nanotechnology in the manufacture of castings. Foundry production and metallurgy, 2019, no. 4, pp. 94-99. https: doi.org / 10.21122/1683-6065-2019-4-94-99. Актуальность работы. Термин «Нанотехнология» впервые появился в 1981 г.[1] и быстро завоевал всеобщий интерес в связи с тем, что наноразмерные частицы (1 нм = 10 -9 м) позволяют решить, в том числе, давнее стремление литейщиков [2] -получение отливок с однородной мелкокристаллической структурой в различных сечениях. Это повышает физико-механические свойства отливок, эксплуа тационную надежность литых деталей, укрепляет конкурентоспособность литья.Нанотехнология подразумевает создание и использование материалов нанометрового масштаба, полученных искусственным путем, которые характеризуются новыми свойствами. В настоящее время к объектам нанотехнологии относят индивидуальные частицы -пленки, стержни, трубки, вискеры, а также объединение наноструктурных материалов. Многие фундаментальные свойства веществ в значительной степени зависят от размеров кристаллов в наноразмерном состоянии. Это приводит к трансформации свойств не путем изменения химического состава компонентов, а путем регулирования их размеров и формы [3].