Кафедра ливарного виробництва чорних та кольорових металів

Національний технічний університет України "КПІ ім. Ігоря Сікорського"

Українська (UA)Русский (RU)English (UK)Deutsch (DE)
FacebookTwitter

4. Для того, чтобы достичь многого, надо не только действовать, но и мечтать, не только планировать, но и верить. (А. Франс)


Знайшли помилку в тексті? Виділіть текст, натисніть Shift+Enter і відправте нам повідомлення.

Мисюра Сергій Валерійович

Внутрішньоформове модифікування при виробництві двобічних виливків з різнорідних чавунів з використанням механічної перегородки

Специфічну групу литих чавунних деталей становлять двобічні виливки з різною структурою та властивостями в окремих частинах, а саме, зуб розпушувача ґрунту, зуб екскаватора, била молоткових дробарок, молотки тощо.

Двобічні деталі іноді отримують шляхом заливанням однорідного чавуну в кокіль, або ливарну форму з розташованим у ній кокілем, заливанням у загальну ливарну форму різнорідних рідких сплавів з перегородкою між ними.

При виборі зносостійкого матеріалу для робочої частини подібних деталей конструктора віддають перевагу твердим зносостійким сталям хоча більш дешевим матеріалом є білий чавун зі структурою з карбідною ледебуритною евтектикою. При виборі в'язкого матеріалу віддають превагу високоміцному чавуну з кулястім графітом.

При виробництві ВЧ головною додатковою технологічною операцією є сфероїдизувальне модифікування вихідного сірого чавуну. Задача якого полягає у борбатації порції рідкого чавуну бульбашками пароподібного магнію. Подібна бурхлива реакція супроводжується небезпечними виплесками рідкого металу, інтенсивним піроефектом і виделенням у атмосферу цеху дрібнодисперного окису магнію. Розроблено і успішно використовується ряд стабільних і безпечних способів СМ. Одним з найбільш ефективних таких виявився способів модифікування безпосередньо в ливарній формі або Инмолд-процес, суть якого полягає в тому що гранульований сфероїдизувальний модифікатор попередньо розміщується у реакційній камері, де модифікатор рівномірно і повністю розчиняється в потоці вихідного чавуну безпосередньо в процесі заливання форми. Однак якщо процес розчинення модифікатора несинхронизовано з процесом заливання форми, наприклад, бути коротшим ніж час заливання, замість монолітного виливка можна отримати бракований виливок, одна частина якого закристалізується з модифікованого чавуну, а інша з немодифікованого вихідного чавуну.

Користуючись цим фактом при пошуку нового технічного рішення: «спробувати переробити недолік на користь» пропонуємо новий спосіб виробництва виливків з диференційованою структурою та властивостями.

Методом морфологічної комбінаторики нами спроектовані декілька технологічних варіантів виробництва таких виливків.

Найбільш перспективним вибраний конструктивно-технологічний варіант, сутність якого полягає в заливанні вихідного СЧ який розділяється у ливарній формі на два потоки з внутрішньоформовим модифікуванням одного з них карбідостабілізувальним, а іншого сфероїдизувальним модифікаторами.

В разі не змішування різномодифікованих чавунів під час заливання форм, робоча частина виливка кристалізується з зносостійкого твердого білого чавуну, а матрично-монтажна частина з м'якого ударостійкого феритного чавуну з кулястим графітом.

Новизна запропонованого способу, а також відсутність відповідних досліджень дає підставу вважати тему дисертаційної роботи, у якій розглянуті питання щодо встановлення особливостей і закономірностей запропонованого технологічного процесу виробництва виливків з диференційованою структурою та властивостями, актуальною як з наукової, так і практичної точок зору.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами темами. Робота є складовою держбюджетної НДР кафедри ливарного виробництва чорних і кольорових металів НТУУ «КПІ» № 2851п «Технологічні особливості прогнозування властивостей розплавів і структури металу виливків для роботи в екстремальних умовах». Здобувач приймав безпосередню участь як виконавець.

Мета і завдання дослідження. Метою даної роботи є розроблення технологічного процесу диференційованого модифікування рідкого чавуну у реакційних камерах ливникової системи ливарної форми різними за функціональним призначенням модифікаторами для виробництва виливків з твердим зносостійким поверхневим робочим шаром і м’якою в’язкою ударостійкою матричною підкладкою.

Для досягнення поставленої мети сформульовані наступні завдання:

1. Провести критичний аналіз номенклатури двошарових чавунних виливків, існуючих сучасних способів їх отримання та технологій модифікування розплавів чавуну;

2. Вибрати ефективний склад сфероїдизувального та карбідостабілізувального заряду реакційної камери для роздільного за функціональним призначенням модифікування сірого чавуну в ливарній формі;

3. Виконати серію експериментальних лабораторних плавок для перевірки можливості реалізації та дослідження особливостей запропонованого способу диференціації властивостей частин виливка модифікуванням чавуну в ливарній формі і встановити практичну його цінність.

4. Дослідити процеси взаємодії різномодифікованих чавунів в порожнині ливарної форми і основні закономірності формування двошарових чавунних виливків з диференційованими структурою та властивостями.

Об’єкт дослідження. Процес виробництва виливків з зносостійкого чавуну в робочій частині та пластичного ударостійкого в’язкого чавуну в монтажній її частині.

Предмет дослідження. Процес модифікування рідкого металу в реакційних камерах ливникової системи різними за функціональним призначенням модифікаторами (добавками) з наступною кристалізацією в окремих частинах виливка чавунів з диференційованою структурою, механічними та експлуатаційними властивостями.

 

03056, м. Київ - 56, вул. Політехнічна 35, корпус 9, поверх 4. Тел.: +38(044)204-82-16. Кафедра ЛВЧКМ КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2010-2019©