Кафедра ливарного виробництва чорних та кольорових металів

Національний технічний університет України "КПІ ім. Ігоря Сікорського"

Українська (UA)Русский (RU)English (UK)Deutsch (DE)
FacebookTwitterGoogle+

141. Вернейший способ быть обманутым – это считать себя хитрее других. (Ларошфуко)


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, 2010-2017©

Розробка: shevchuk.ua