Кольорове литво


Щотижневий календар

 

Розділ 1. Ливарні кольорові сплави

Тема.1.1. Вступ. Класифікація та позначення металів і кольорових сплавів

Лекція 1. Стан та перспективи розвитку виробництва виливків з кольорових металів та сплавів в Україні та за кордоном. Маркування металів та класифікація металів. Класифікація сплавів кольорових металів.

Основні питання:

  • Класифікації металів.
  • Маркування металів.
  • Хронологічна класифікація.
  • Промислова класифікація.
  • Внесок вітчизняних учених у розвиток кольорового литва.
  • Перспективи виробництва литва з кольорових металів і сплавів.
  • Класифікація кольорових сплавів.

Розділ 2. Мідні сплави.

Тема 2.1. Одержання міді. Вплив легувальних елементів на властивості міді.

Лекція 2. Мідь її властивості та одержання. Вплив легувальних елементів на властивості міді. Термічна обробка мідних сплавів.

Основні питання:

  • Характеристики міді.
  • Переваги та недоліки міді та її сплавів.
  • Пірометалургійний спосіб одержання міді.
  • Конвертування штейну.
  • Рафінування міді.
  • Марки міді.
  • Класифікація мідних сплавів.
  • Механічні і технологічні властивості мідних сплавів.
  • Маркування сплавів на основі міді.
  • Термічна обробка ливарних мідних сплавів.

Тема 2.2. Ливарні бронзи.

Лекція 3. Бінарні олов’яні бронзи. Багатокомпонентні олов’яні бронзи

Основні питання:

  • Вплив домішок на властивості олов’яних бронз.
  • Властивості литих бінарних олов’яних бронз.
  • Багатокомпонентні олов’яні бронзи, вплив легування на властивості.
  • Механічні властивості та застосування ливарних олов’яних бронз.

Лабораторне заняття:

Лабораторна робота 1 (6 годин): Дослідження впливу температури заливання алюмінієво-кремнієвих сплавів на їх рідкоплинність, в’язкість та встановлення взаємозв’язку між ними (початок).

Лекція 4. Ливарні безоловяні алюмінієві бронзи

Основні питання:

  • Механічні властивості та призначення безолов’яних бронз.
  • Хімічний склад алюмінієвих бронз.
  • Фізичні, механічні, ливарні властивості.
  • Додаткове легування алюмінієвих бронз.
  • Шкідливі домішки в алюмінієвих бронзах.

 

Лекція 5. Ливарні безолов’яні кремнієві, свинцеві, сурм’яні та інші бронзи

Основні питання:

  • Ливарні властивості кремнієвих бронз.
  • Механічні властивості кремнієвих бронз.
  • Вплив кремнію на механічні властивості кремнієвих бронз
  • Додаткове легування кремнієвих бронз.
  • Властивості свинцевих, сурм’яних та інших бронз (хромових берилієвих тощо).

Тема 2.3. Ливарні латуні та сплави системи Cu-Ni.

Лекція 6. Ливарні латуні та сплави системи Cu-Ni.

Основні питання:

  • Класифікація латуней та їх характеристика.
  • Вплив цинку на міцність (σв) і пластичність (δ) латуні.
  • Легування подвійних латуней.
  • Поняття «умовного вмісту цинку в латуні.
  • Шкідливі домішки для латуні.
  • Основні групи мідно-нікелевих сплавів та їх характеристика.

Лабораторні заняття:

Лабораторна робота 1: Дослідження впливу температури заливання алюмінієво-кремнієвих сплавів на їх рідкоплинність, в’язкість та встановлення взаємозв’язку між ними (продовження).

Тема 2.4. Теорія та технологія виплавляння мідних сплавів.

Лекція 7. Шихта та печі для виплавляння мідних сплавів.

Основні питання:

  • Компоненти шихти для виплавляння мідних сплавів.
  • Шихтування при переплаві кремнієвих латуней.
  • Шихта для переплавки стружки манганових, олов’яних, нікелевих латуней.
  • Шихта для переплавки стружки олов’яних бронз.
  • Приготування лігатур на основі міді.
  • Загальна характеристика печей для виплавляння мідних сплавів.
  • Переваги та недоліки індукційних печей.
  • Переваги та недоліки дугових печей ДМК.

 

Лекція 8. Теоретичні та технологічні основи виплавляння мідних сплавів для виливків.

Основні питання:

  • Водень та кисень у мідних сплавах.
  • Попередження газонасичення мідних сплавів.
  • Рафінування та дегазація мідних сплавів.
  • Способи зниження розчинності водню в розплаві.
  • Окиснювальне рафінування.
  • Розскиснення мідних сплавів.
  • Розкиснювачі мідних сплавів.
  • Очищення від неметалічних включень.
  • Нейтралізація шкідливого впливу металічних домішок і сірки.
  • Модифікування мідних сплавів.

Тема 2.5. Виплавляння та розливання сплавів на основі міді, виробництво фасонних виливків з мідних сплавів.

Лекція 9. Виплавляння та розливання бронз

Основні питання:

  • Плавка олов’яних бронз на шихті з чушкової бронзи.
  • Приготуванні сплаву із застосуванням відходів і вторинних металів.
  • Плавка на чистих свіжих матеріалах.
  • Плавка і розливання безоловяних бронз.
  • Особливості плавки і розливання алюмінієвих, кремнієвих, свинцевих, манганових, берилієвих, сурм’яних і хромових бронз.

Лабораторні заняття:

Лабораторна робота 1: Дослідження впливу температури заливання алюмінієво-кремнієвих сплавів на їх рідкоплинність, в’язкість та встановлення взаємозв’язку між ними (закінчення).

Лекція 10. Плавка латуней, високо електропровідих жароміцних і мідно-нікелевих сплавів.

Основні питання:

  • Плавка подвійних і багатокомпонентні складних латуней.
  • Особливості плавки кремнієвих, алюмінієвих латуней, високо електропровідних і електродних сплавів.
  • Плавка мідно-нікелевих сплавів.
  • Особливості виплавляння мельхіору, нейзильберу, куні алей.

 

Лекція 11. Виробництво фасонних виливків з мідних сплавів.

Основні питання:

  • Лиття у разові піщано-глинясті форми.
  • Характеристика ливникових систем і вимоги до них.
  • Лиття за моделями, що витоплюються.
  • Лиття у кокіль.
  • Відцентрове лиття.
  • Лиття під тиском.
  • Лиття з кристалізацією під тиском.
  • Обрубка, очистка та термообробка виливків.

Розділ 3. Ливарні сплави на основі нікелю.

Тема 3.1. Нікель його властивості та одержання, ливарні сплави на нікелевій основі.

Лекція 12. Нікель його властивості та одержання.

Основні питання:

  • Характеристики нікелю.
  • Переваги та недоліки нікелю та його сплавів.
  • Способи одержання нікелю.
  • Домішки в нікелі..
  • Марки нікелю.

Лабораторні заняття:

Лабораторна робота 2 (6 годин): Дослідження впливу температури кокілю та температури заливання ливарних сплавів на усадку пористість і густину виливків (початок).

Виконання МКР 1.

Лекція 13. Ливарні сплави на основі нікелю та їх термообробка

Основні питання:

  • Вплив легувальних елементів на властивості нікелю.
  • Маркування нікелевих сплавів/
  • Групи ливарні сплави на основі нікелю.
  • Термічна обробка ливарних нікелевих сплавів.
  • Перше і друге гартування.
  • Старіння при підвищених температурах.
  • Високотемпературне гартування.

 

Лекція 14. Жаростійкі, жароміцні, корозійностійкі та сплави з особливими фізичними властивостями на нікелевій основі

Основні питання:

  • Ливарні жаростійкі нікель-хромові сплави (ніхроми).
  • Легування ніхромів.
  • Ливарні жароміцні нікель-хромові сплави.
  • Підвищення властивостей жароміцних сплавів легуванням.
  • Розчинне легування, дисперсійне зміцнення, сегрегація при кристалізації на межах зерен, утворення дисперсних твердих тугоплавких фаз при кристалізації.
  • Ливарні корозійностійкі та з особливими фізичними властивостями сплави, їх назви, характеристики та області використання.

Тема 3.2. Технологія виплавляння нікелевих сплавів і виробництво виливків.

Лекція 15. Печі і технологія виплавляння нікелевих сплавів.

Основні питання:

  • Шихтові матеріали та печі для виплавляння нікелевих сплавів.
  • Вакуумні та відкриті печі.
  • Теоретичні основи виплавляння нікелевих сплавів для виливків: покривні флюси, розкиснення рідкого металу, модифікування.
  • Технологічні основи виплавляння нікелевих сплавів для виливків: атмосферні методи плавки і вакуумна плавка нікелю.
  • Плавка нікелевих сплавів у електродугових печах, індукційних тигельних печах, вакуумних індукційних тигельних печах.
  • Плавка монелей та термоелектродних сплавів.

Лабораторні заняття:

Лабораторна робота 2: Дослідження впливу температури кокілю та температури заливання ливарних сплавів на усадку пористість і густину виливків (продовження).

Лекція 16. Виробництво виливків з нікелевих сплавів

Основні питання:

  • Лиття у разові піщано-глинясті форми.
  • Лиття у керамічні форми за постійними моделями.
  • Лиття за моделями, що витоплюються.

 

Розділ 4. Сплави на основі кобальту.

Тема 4.1. Одержання кобальту та його сплави.

Лекція 17. Кобальт його властивості та одержання.

Основні питання:

  • Характеристики кобальту.
  • Переваги та недоліки кобальту та його сплавів.
  • Способи одержання кобальту.
  • Домішки в кобальті.
  • Марки кобальту.

 

Лекція 18. Ливарні сплави на основі кобальту

Основні питання:

  • Вплив легувальних елементів на властивості кобальту.
  • Ливарні кобальтові сплави їх переваги.
  • Жароміцні, магнітні сплави, сплави з заданими властивостями пружності.
  • Кобальтові сплави стеліти.
  • Основні експлуатаційні властивості стелітів та їх застосування.
  • Виплавляння кобальтових сплавів.

Лабораторні заняття:

Лабораторна робота 2 (6 годин): Дослідження впливу температури кокілю та температури заливання ливарних сплавів на усадку пористість і густину виливків (закінчення).

Розділ 5. Ливарні сплави на основі титану.

Тема 5.1. Титан його властивості та одержання ливарних сплавів на основі титану.

Лекція 19. Титан його властивості та одержання.

Основні питання:

  • Характеристики титану.
  • Переваги та недоліки титану та його сплавів.
  • Способи одержання титану.
  • Домішки в титані.
  • Марки титану.

 

Лекція 20. Ливарні сплави на основі титану

Основні питання:

  • Класифікація сплавів (a-сплави, псевдо-a-сплави,
    (a+b)-сплави, псевдо-b-сплави, b-сплави).
  • Загальна характеристика діаграми стану Тi-Аl.
  • Легувальні елементи та домішки титанових сплавів.
  • Поділ елементів на 1-у групу, 2-у групу, 3-ю групу (нейтральні зміцнювачі).
  • Маркування титанових сплавів.
  • Термічна обробка ливарних титанових сплавів.
  • Склад і властивості ливарних титанових сплавів.

Тема 5.2. Теоретичні та технологічні основи плавки титанових сплавів та одержання виливків.

Лекція 21. Теоретичні та технологічні основи плавки титанових сплавів

Основні питання:

  • Шихта та печі для виплавляння титанових сплавів.
  • Шихта та її підготовка до плавки.
  • Теоретичні основи плавки титанових сплавів.
  • Взаємодія титану і його сплавів з киснем, азотом, воднем і вуглецем.
  • Технологічні основи плавки титанових сплавів.

Лабораторні заняття:

Лабораторна робота 3 (6 годин): Дослідження впливу складу ливарних сплавів при литті у кокіль на усадку та пористість виливків (початок).

Лекція 22. Виробництво разових форм для виливків з титанових сплавів

Основні питання:

  • Формувальні суміші для разових форм.
  • Вуглецеві і керамічні матеріали для форм.
  • Виготовлення разових форм.
  • Ущільнювані (набивні, пресовані) форми.
  • Оболонкові форми.
  • Форми для лиття за моделями, що витоплюються.
  • Підвищення хімічної інертності керамічних форм.

 

Лекція 23. Лиття титану у разові форми та під тиском

Основні питання:

  • Ливникові системи для гравітаційної заливки форм.
  • Розташування виливків у формі відносно вісі центрального стояка (вісі обертання контейнера).
  • Ливникові системи для відцентрового лиття.
  • Конфігурація надливів та схеми їх встановлення.
  • Лиття під тиском титанових сплавів.

Розділ 6. Ливарні сплави на основі тугоплавких металів.

Тема 6.1. Тугоплавкі метали їх властивості, одержання і сплави на їх основі.

Лекція 24. Особливості виплавляння сплавів.

Основні питання:

  • Використання тугоплавких металів як ливарних матеріалів.
  • Характеристика тугоплавких металів.
  • Взаємодія тугоплавких металів і їх сплавів з газами.
  • Шихта і плавка тугоплавких металів і сплавів.
  • Шкідливі домішки тугоплавких металів
  • Сплави на основі ванадію.
  • Сплави на основі цирконію.

Лабораторні заняття:

Лабораторна робота 3: Дослідження впливу складу ливарних сплавів при литті у кокіль на усадку та пористість виливків (продовження).

Лекція 25. Сплави на основі тугоплавких металів

Основні питання:

  • Сплави на основі хрому.
  • Сплави на основі ніобію.
  • Сплави на основі молібдену.
  • Сплави на основі вольфраму і танталу.

 

Розділ 7. Уран та ливарні сплави на його основі.

Тема 7.1. Уран його властивості, одержання і сплави на його основі.

Лекція 26. Одержання урану та його властивості.

Основні питання:

  • Характеристики урану.
  • Способи одержання урану.
  • Використання урану і його сплавів.
  • Домішки елементів в урані.
  • Властивості урану.
  • Марки урану.

Лекція 27. Сплави на основі урану та їх одержання.

Основні питання:

  • Покращення фізико-механічних і корозійних властивостей урану легуванням.
  • Класи уранових сплавів.
  • Методи плавки сплавів на основі урану.
  • Вогнетриви при виплавлянні урану і його сплавів.
  • Методи фасонного лиття.
  • Лиття в керамічну форму
  • Лиття в графітову форму
  • Лиття стрижней методом вакуумного всмоктування.

Лабораторні заняття:

Лабораторна робота 3: Дослідження впливу складу ливарних сплавів при литті у кокіль на усадку та пористість виливків (закінчення).

Виконання МКР 2.

 

Перелік питань, що виносяться на МКР:

  1. Металева мідь та її властивості.
  2. Вплив олова на структуру і властивості бінарної бронзи.
  3. Багатокомпонентні олов’яні бронзи.
  4. Вплив алюмінію на структуру і властивості бінарної бронзи.
  5. Алюмінієві та інші безолов’яні бронзи.
  6. Латуні, їх характеристика.
  7. Виплавляння сплавів на основі міді.
  8. Виробництво виливків із сплавів на основі міді.
  9. Металевий нікель та його властивості.
  10. Жаростійкі (окалиностійкі) нікель-хромові сплави.
  11. Жароміцні нікель-хромові сплави.
  12. Корозійностійкі нікелеві і нікель-мідні сплави.
  13. Сплави з особливими фізичними властивостями.
  14. Особливості технології виплавляння та виробництва виливків із сплавів на основі нікелю.
  15. Одержання фасонних виливків з нікелевих сплавів.
  16. Металевий кобальт, його властивості, сплави на основі кобальту.
  17. Сплави на основі тугоплавких металів.
  18. Металевий титан та його властивості.
  19. Сплави на основі титану.
  20. Особливості плавки  титанових  сплавів.
  21. Одержання фасонних виливків з титанових сплавів.
  22. Особливості технології форми для виробництва виливків із сплавів титану.
  23. Тугоплавкі сплави на основі для виливків.
  24. Тугоплавкі сплави на основі молібдену, хрому, вольфраму для виливків.
  25. Особливості виплавляння сплавів на основі тугоплавких металів.
  26. Одержання фасонних виливків зі сплавів на основі ванадію і ніобію.
  27. Одержання фасонних виливків зі сплавів на основі молібдену, хрому, вольфраму.
  28. Виробництво виливків зі сплавів на основі ванадію і ніобію.
  29. Виробництво виливків зі сплавів на основі молібдену, хрому, вольфраму.
  30. Особливості виплавляння сплавів на основі тугоплавких металів.
  31. Дегазація мідних сплавів.
  32. Флюси для плавки мідних сплавів.
  33. Спеціальні способи лиття мідних сплавів.
  34. Одержання фасонних виливків з мідних сплавів.
  35. Особливості формовки і заливання втулок з мідних сплавів.
  36. Шихтові матеріали і їх підготовка до плавки мідних сплавів.
  37. Покривні флюси при плавке мідних сплавів.
  38. Взаємодія мідних сплавів з газами.
  39. Розкислення міді та мідних сплавів.
  40. Печі для виплавки мідних сплавів.

Іспит

  • Рейтингова оцінка рівня підготовки студентів визначається відповідно до «Положення про рейтингову систему оцінювання успішності студентів з дисципліни «Кольорове литво»
  • Письмовий.

Література:

Силабус

Проектування ливарних цехів


Щотижневий календар

Лекція 1. Основні завдання під час проектування ливарних цехів. Класифікація та структура ливарних цехів.

Основні питання:

  • Організація проектних робіт та етапи проектування.
  • Завдання на проектування.
  • Технічний проект. Техно-робочий проект.
  • Методи проектування.
  • Використання САПР під час проектування ливарних цехів.

Завдання на СРС:

  • Вивчити етапи проектування ливарних цехів.

Практичні заняття:

  • Практична робота №1. Аналіз виробничої програми. Режими роботи ливарних цехів і фонди часу роботи устатковання і робітників.

Лекція 2 (продовження). Основні завдання під час проектування ливарних цехів. Класифікація та структура ливарних цехів.

Основні питання:

  • Класифікація ливарних цехів за родом металу, масою виливків, серійністю, галузевою підпорядкованістю, технологічними процесами, ступенем механізації та автоматизації.
  • Типізація ливарних цехів, їх оптимальні потужності.
  • Структура ливарних цехів та їх технологічних відділень, допоміжні відділення, службово-побутові приміщення.
  • Співвідношення між площами відділень.

Завдання на СРС:

  • Засвоїти класифікацію та структуру ливарних цехів

Лекція №3. Аналіз завдання та підготовлення вихідних даних для проектування ливарного цеху

Основні питання:

  • Аналіз та характеристика виробничої програми.
  • Точна, приведена та умовна програми.
  • Підготовлення вихідних даних.

Завдання на СРС:

  • Вивчити методи аналізу виробничої програми.

Практичні заняття:

  • Практична робота №2. Проектування плавильного, формувального та стрижневого відділень

Лекція №4 (продовження). Аналіз завдання та підготовлення вихідних даних для проектування ливарного цеху.

Основні питання:

  • Складові виробничої програми: основна програма, запасні части, литво для власних потреб підприємства, литво на замовлення.
  • Вибір оптимального технологічного процесу виготовлення виливків.

Завдання на СРС:

  • Вивчити методи вибору оптимального технологічного процесу виготовлення виливків..

Лекція №5. Режими роботи ливарних цехів і фонди часу роботи устатковання та робітників.

Основні питання:

  • Паралельний, послідовний та комбінований режими роботи.
  • Вибір оптимального режиму.
  • Фонди часу – календарний, номінальний, дійсний. Загальні утрати часу.
  • Тактова продуктивність.
  • Взаємне ув’язування роботи відділень ливарного цеху.
  • Основи розраховування устаткування для ливарного цеху.

Завдання на СРС:

  • Вивчити складові загальних утрат часу в процесі експлуатації ливарного устатковання.

Практичні заняття:

  • Практична робота №3. Проектування сумішоприготувального відділення.

Лекція №6. Проектування плавильного відділення.

Основні питання:

  • Аналіз характеристик сплавів.
  • Складання відомості балансу металу та шихти.
  • Вибір технологічного процесу плавлення.
  • Вибір та розраховування технологічного устатковання.
  • Вибір та розраховування шихтових матеріалів.
  • Вантажопідйомні засоби.
  • Основні рекомендації щодо проектування плавильних відділень.
  • Заходи з питань охорони праці та захисту навколишнього середовища.

Завдання на СРС:

  • Вивчити методику розраховування плавильних агрегатів для виплавляння різних сплавів.

Лекція №7. Проектування формувально-складально-заливально-вибивального відділення

Основні питання:

  • Класифікація форм.
  • Вибір методу формовки.
  • Визначення обсягу виробництва.
  • Технологічні процеси виготовлення, зміцнення, заливання та вибивання форм.
  • Основне та допоміжне устатковання, його розраховування.

Завдання на СРС:

  • Вивчити методику вибору методу формування та визначення обсягу виробництва.

Практичні заняття:

  • Практична робота №4. Проектування відділення фінішних операцій.

Лекція 8 (продовження). Проектування формувально-складально-заливально-вибивального відділення

Основні питання:

  • Компоновка устатковання.
  • Площі та основні параметри приміщень формувального відділення.
  • Заходи з питань охорони праці та захисту навколишнього середовища.

Завдання на СРС:

  • Засвоїти методику розраховування ливарного конвейєра.

Лекція 9. Проектування стрижневого відділення

Основні питання:

  • Аналіз видів та конструктивних особливостей стрижнів.
  • Визначення послідовності виконання проектних робіт.
  • Визначення обсягу виробництва.
  • Вибір оптимального технологічного процесу виготовлення стрижнів.
  • Вибір та розраховування технологічного устатковання.
  • Транспорт та його організація.
  • Компоновка стрижневих відділень.
  • Заходи з питань техніки безпеки та захисту навколишнього середовища.

Завдання на СРС:

  • Вивчити методику розраховування технологічного устатковання стрижневого відділення.

Практичні заняття:

  • Практична робота №5. Проектування цехів лиття за витоплюваними моделями.

Лекція 10. Проектування сумішоприготувального відділення.

Основні питання:

  • Аналіз формувальних матеріалів та сумішей.
  • Визначення витрат сумішей.
  • Технологічні процеси сумішоприготування та устатковання, що його забезпечує.

Завдання на СРС:

  • Засвоїти технологічні процеси сумішоприготування та устатковання, що його забезпечує.

Лекція 11 (продовження). Проектування сумішоприготувального відділення.

Основні питання:

  • Технологічні процеси сумішоприготування та устатковання, що його забезпечує.
  • Заходи з питань охорони праці та захисту навколишнього середовища.

Завдання на СРС:

  • Вивчити методику визначення необхідної кількості формувальних та стрижневих сумішей.

Практичні заняття:

  • Практична робота №6. Проектування цехів лиття в оболонкові форми.

Лекція 12. Проектування відділення фінішних операцій.

Основні питання:

  • Енергетичні ресурси. Електропостачання та методика визначення витрат електроенергії. Слабкострумове господарство.
  • Методика визначення витрат стиснутого повітря, води, газу. Теплопостачання.

Завдання на СРС:

  • Вивчити методику визначення витрат стиснутого повітря та води на технологічні потреби.

Лекція 13. Проектування цехів лиття за витоплюваними моделями та в оболонкові форми.

Основні питання:

  • Спеціальні способи лиття.
  • Особливості проектування цеху лиття за витоплюваними моделями.
  • Структура та компоновка цеху.
  • Особливості проектування цеху лиття в оболонкові форми.
  • Структура та компоновка цеху.

Завдання на СРС:

  • Вивчити технологічний процес лиття за моделями, що витоплюються.

Практичні заняття:

  • Практична робота №7. Проектування цехів лиття в металеві форми.

Лекція 14. Проектування цехів лиття під тиском, в металеві форми та відцентрового лиття

Основні питання:

  • Особливості проектування цеху лиття під тиском.
  • Структура цеху. Сучасні рішення технологій.
  • Особливості проектування цехів лиття в металеві форми.
  • Структура цеху. Сучасні рішення технологій.
  • Особливості проектування цехів відцентрового лиття.
  • Структура цехів. Сучасні технологічні процеси.
  • Приклади компоновки устатковання у цехах спеціальних способів лиття.
  • Поверховість будівель для цехів спеціальних способів лиття. Будівельні норми

Завдання на СРС:

  • Вивчити сучасні технології лиття під тиском та у металеві форми. Знати будівельні норми для цехів спеціальних способів лиття

Лекція 15. Розраховування складів формувальних та шихтових матеріалів. Допоміжні служби.

Основні питання:

  • Формувальні матеріали.
  • Шихтові матеріали та їх доставка в ливарний цех.
  • Методика визначення витрат матеріалів, у тому числі і вогнетривів.
  • Дільниці підготування формувальних та шихтових матеріалів.
  • Визначення їх площ та вибір устатковання.
  • Допоміжні служби, лабораторії, комори.

Завдання на СРС:

  • Вивчити системи дозування шихтових матеріалів і передавання шихти до плавильних агрегатів

Практичні заняття:

  • Практична робота №8. Проектування цехів лиття під тиском.

Лекція 16. Основні положення будівельного проектування. Основні конструктивні рішення та будівельні елементи.

Основні питання:

  • Основні направлення у будівельному проектуванні ливарних цехів.
  • Уніфікація у будівництві. Класифікація та типізація будівель.
  • Термінологія параметрів виробничих будівель.
  • Каркасні будівлі. Елементи будівель: колони, фундаменти та фундаментальні балки, покрівлі, ліхтарі виробничих будівель, підлоги.

Завдання на СРС:

  • Вивчити термінологію параметрів виробничих будівель та їх елементи.

Лекція 17. Енергетичне господарство ливарного цеху

Основні питання:

  • Енергетичні ресурси.
  • Електропостачання та методика визначення витрат електроенергії, стиснутого повітря, води, газу.
  • Теплопостачання в ливарному цеху.

Завдання на СРС:

  • Вивчити методику визначення витрат стиснутого повітря та води на технологічні потреби.

Практичні заняття:

  • Практична робота №9. Енергетичні витрати електроенергії, стиснутого повітря, води та тепла. Техніко-економічні показники ливарного цеху.

Лекція 18. Загальні правила компонування ливарних цехів. Техніко-економічні показники ливарних цехів

Основні питання:

  • Поверховість будівель. Одноповерхові та багатоповерхові виробничі будівлі. Будівлі зниженої поверховості.
  • Побутові та адміністративні приміщення.
  • Опалення, вентиляція, освітлення, водопостачання та каналізація.
  • Норми проїздів, проходів та прив’язування устатковання.
  • Приклади планувальних рішень сучасних технологічних відділень ливарних цехів.
  • Розраховування техніко – економічних показників роботи технологічних відділень ливарного цеху.
  • Економічне обґрунтовування технологічних рішень. Розраховування собівартості продукції технологічних відділень ливарного цеху.
  • Розраховування потрібної кількості основних та допоміжних робітників, ІТП, МОП.

Завдання на СРС:

  • Вивчити методику визначення необхідної кількості робітників у технологічних відділеннях ливарного цеху.
  • Вивчити норми проїздів, проходів і прив’язування устатковання до будівельних елементів.

Модульна контрольня робота

  • Передбачено дві частини модульної контрольної роботи за матеріалом розділу.
  • Мета модульних контрольних робіт – перевіряння опанування студентами матеріалу, а також засвоєння матеріалу практичних занять.

Перелік питань, що виносяться на МКР:

  • Навести переваги ливарного виробництва в порівнянні з іншими заготівельними галузями.
  • Визначити структурну схему розташування устатковання у відділенні фінішних операцій на підставі послідовності їх виконання.
  • Охарактеризувати заходи щодо охорони праці та навколишнього середовища в сумішоприготувальному відділенні.
  • Навести основні фактори, які слід враховувати під час проектування ливарних цехів.
  • Охарактеризувати класифікацію ливарних форм та обґрунтувати вибір методу їх виготовлення і зміцнення.
  • Проаналізувати несучі конструкції промислових будівель: стін і перегородок.
  • Навести етапи проектування ливарних цехів. Розкрити різницю між техно-робочим і технічним проектами (ТРП і ТП).
  • Назвати основні фактори, які обумовлюють вибір методу виготовлення форм.
  • Охарактеризувати несучі конструкції промислових будівель: підкранові балки, ферми, плити для покрівлі, їх призначення та форми.
  • Навести сучасну класифікацію ливарних цехів за сплавами, які в них виплавляють, масою виливків, характером виробництва, технологічними процесами та галузевою підпорядкованістю.
  • Порівняти переваги та недоліки сирих і сухих форм.
  • Охарактеризувати несучі конструкції промислових будівель: фундаменти, колони, ферми.
  • Охарактеризувати принципи вибору оптимального технологічного процесу виготовлення виливків та устатковання для нього.
  • Навести класифікацію стрижнів і на її підставі послідовність виконання проектних робіт під час проектування стрижневих відділень.
  • Проаналізувати методику визначення площ засіків для зберігання шихтових і формувальних матеріалів.
  • Запропонувати структуру сучасного ливарного цеху для виготовлення виливків із сплавів на основі заліза у разових об’ємних піщаних формах.
  • Обґрунтувати вибір оптимального технологічного процесу виготовлення стрижнів та устатковання, яке забезпечить виконання вибраної технології.
  • Охарактеризувати дільниці підготовлення формувальних матеріалів при ливарному цеху. Навести основні операції та устатковання, яке забезпечує їх виконання.
  • Навести фактори, за якими визначають структуру ливарних цехів.
  • Охарактеризувати допоміжні дільниці стрижневих відділень та їх призначення.
  • Дати характеристику основним елементам каркасної будівлі для ливарного цеху.
  • Охарактеризувати допоміжні дільниці ливарного цеху та службово-побутові приміщення. Описати їх призначення.
  • Дати загальну характеристику формувальним і стрижневим сумішам. Навести методи визначення їх витрат.
  • Проаналізувати енергетичні ресурси ливарного цеху.
  • Проаналізувати співвідношення площ виробничих відділень ливарного цеху. Навести методику визначення площі формувального відділення.
  • Охарактеризувати технологічні процеси приготування формувальних і стрижневих сумішей та устатковання, що забезпечує їх виконання.
  • Викласти методики визначення витрат електроенергії в ливарному цеху.
  • Охарактеризувати такі технологічні заході в ливарному цеху як розширення та технічне переозброєння. У чому полягає різниця між ними?
  • Проаналізувати заходи з техніки безпеки та захисту навколишнього середовища в ливарному цеху.
  • Навести методику визначення витрат стиснутого повітря в ливарному цеху.
  • Розкрити складові виробничої програми ливарного цеху.
  • Навести варіанти проектних рішень сумішоприготувальних відділень ливарного цеху.
  • Проаналізувати методику визначення витрат води у відділеннях ливарного цеху.
  • Обґрунтувати використання різних типів виробничих програм під час проектування ливарних цехів.
  • Навести методику визначення обсягу виробництва для відділень фінішних операцій у ливарних цехах з різним характером виробництва.
  • Охарактеризувати газопостачання та теплопостачання ливарного цеху і навести методику визначення цих енергоносіїв.
  • Охарактеризуйте методику вибору оптимального технологічного процесу виготовлення виливків.
  • Проаналізувати основні операції у відділенні фінішних операцій та навести структуру цього відділення.
  • Навести сучасну класифікацію цехів спеціальних способів лиття і обґрунтуйте доцільність їх використання у виробництві литих заготовок.
  • Охарактеризувати режими роботи ливарних цехів і розкрити, які фактори впливають на вибір режиму роботи цеху.
  • Проаналізувати послідовність проектування відділень фінішних операцій.
  • Дати характеристику, навести структуру та особливості проектування цехів лиття за витоплюваними моделями.
  • Викласти методику визначення фондів часу роботи ливарного устатковання в різних відділеннях цеху та робітників.
  • Охарактеризувати дільниці відділення фінішних операцій та їх призначення.
  • Розкрити технологічний процес та охарактеризувати устатковання цеху лиття за витоплюваними моделями.
  • Навести методику взаємного ув’язування роботи відділень ливарного цеху лиття в разові піщані форми.
  • Охарактеризувати підйомно-транспортне устатковання відділення фінішних операцій і його призначення. Навести методику визначення його необхідної кількості.
  • Розкрити структуру цеху лиття за витоплюваними моделями.
  • Викласти методику розраховування необхідної кількості устатковання для відділень ливарного цеху.
  • Проаналізувати заходи з питань техніки безпеки у відділенні фінішних операцій.
  • Охарактеризувати цехи лиття в оболонкові форми і обґрунтувати доцільність їх використання для виготовлення литих заготовок.
  • Дати характеристику плавильного відділення, навести його структуру залежно від виконуваних операцій з урахуванням виплавляння різних сплавів.
  • Проаналізувати складові завдання на проектування стрижневого відділення ливарного цеху.
  • Навести структуру цеху лиття в оболонкові форми і на її підставі – схему технології виготовлення виливків.
  • Проаналізувати складові відомості шихти та балансу металу для плавильного відділення.
  • Розкрити послідовність виконання проектних робіт під час проектування стрижневого відділення ливарного цеху.
  • Навести класифікацію та типізацію промислових будівель.
  • Проаналізувати основні та допоміжні операції в плавильному відділенні і устатковання, яке забезпечує виконання цих операцій.
  • Охарактеризувати графічну частину проекту: вимоги до виконання плану цеху та його розрізів, масштаби виконання креслеників залежно від характеру виробництва виливків.
  • Дати характеристику цехам лиття під тиском. Розкрити їх переваги та недоліки.
  • Проаналізувати методику розраховування виробничої програми ливарного цеху залежно від характеру виробництва виливків.
  • Навести приклади позначення розрізів та осей колон на плані цеху.
  • Охарактеризувати структуру цеху лиття під тиском і навести переваги та недоліки таких цехів.
  • Навести послідовність вибору та розраховування технологічного устатковання для виконання допоміжних операцій у плавильному відділенні.
  • Назвати основні елементи каркасних будівель для ливарного цеху і дати їм загальну характеристику.
  • Дати загальну характеристику цехам лиття в металеві форми, навести їх переваги та недоліки та обґрунтувати доцільність використання таких цехів для виготовлення литих заготовок.
  • Навести методику вибору та розраховування шихтових матеріалів для виплавляння сплавів на основі заліза.
  • Охарактеризувати стандартні несучі елементи конструкцій промислових будівель: підкранові балки, ферми, плити для покрівлі, фундаменти і колони.
  • Проаналізувати структуру цехів лиття в металеві форми і охарактеризувати призначення кожного відділення та дільниці цеху.
  • Навести способи передавання рідкого металу від плавильних агрегатів до місця розливання його в ливарні форми.
  • Обґрунтувати доцільність використання ліхтарів різних конструкцій у виробничих відділеннях ливарного цеху лиття в разові піщані форми.
  • Розкрити особливості розраховування необхідної кількості устатковання в цехах лиття в металеві форми.
  • Запропонувати схеми компоновки плавильних відділень з використанням різних плавильних агрегатів.
  • Дати характеристику елементам конструкцій промислових будівель: вікнам, дверям, воротам та описати їх призначення в різних цехах.
  • Навести методику визначення обсягу виробництва для формувального відділення.
  • Проаналізувати методику визначення обсягу виробництва стрижнів без наявності технологічних карт на литі деталі.
  • Охарактеризувати матеріали та технології виготовлення підлоги у відділеннях ливарного цеху.
  • Навести методику визначення витрат електроенергії для виконання річної програми ливарного цеху.
  • Охарактеризувати особливості вибору технологічного процесу виготовлення, зміцнення, заливання, охолодження та вибивання форм залежно від роду металу.
  • Обґрунтувати доцільність використання технологій виготовлення стрижнів із ХТС і вибрати відповідне устатковання для їх виробництва.
  • Навести класифікацію формувальних сумішей залежно від їх використання. Обґрунтувати доцільність використання єдиних сумішей для масового виробництва виливків.
  • Проаналізувати, в чому полягає взаємного ув’язування роботи плавильного і формувального відділень.
  • Охарактеризувати основні правила техніки безпеки та захисту навколишнього середовища в ливарному цеху.
  • Навести методику розраховування ливарного конвеєра для серійного виробництва виливків.
  • Навести методику визначення фондів часу роботи устатковання в різних відділеннях ливарного цеху.
  • Охарактеризувати цехи відцентрового лиття та обґрунтувати доцільність їх використання.
  • Проаналізувати основні вимоги до виконання графічної частини проекту ливарного цеху.
  • Навести методику визначення обсягу виробництва для плавильного відділення.
  • Охарактеризувати основні проектні рішення сумішоприготувальних відділень ливарних цехів з різним характером виробництва.
  • Проаналізувати заходи щодо техніки безпеки та захисту навколишнього середовища у формувальному та стрижневому відділеннях ливарного цеху масового виробництва виливків.

Залік

  • Рейтинг успішності студента з дисципліни «Проектування технологічних відділень ливарних цехів» за результатом виконання навчального часу   7-го семестру складається із двох частин: семестрового  рейтингу, RС, та залікового ( у вигляді залікової контрольної роботи, коли 0,4≤ RС <0,6 RD).
  • Семестровий рейтинг успішності студента , RC, формується як сума балів, нарахована студенту за роботу протягом семестру: за написання МКР, за результатом експрес-опитувань на практичних заняттях та за виконання 9-и завдань на практичних заняттях.
  • Для одержання заохочувальних балів для покращання семестрового рейтингу передбачено виконання самостійної творчої роботи: написання рефератів, складання програм для розраховувань на ПЕОМ, участь в конкурсах, доповіді на конференціях , огляди наукових праць, виготовлення технічних засобів навчання тощо.
  • Рейтингова оцінка рівня підготовки студентів визначається відповідно до «Положення про рейтингову систему оцінювання успішності студентів».

Література

Силабус

Що буде вивчатися: Основні поняття, положення, норми та вимоги під час розроблення технологічних процесів і обладнання, плануввання і розташування обладнання ливарних цехів спеціального призначення.

Чому це цікаво/треба вивчати: Отриманні знання з проектування цехів дають можливість вирішувати складні проблеми у багатьох важливих аспектах промисловості та її процесах. На конкурентоспроможність машинобудівної продукції впливає придбання землі та сплату земельного податку та витрати власне на будівництво – це змушує мінімізувати площі, які зайняті виробництвом та обирати більш дешеві конструкції будівель, витрати на опалення і освітлення виробничих приміщень, які спонукають до будівництва енергоефективних споруд та модернізації існуючих.

Чому можна навчитися (результати навчання): З різноманіття накопиченого фонду технологічних процесів, широкої номенклатури промислового обладнання, великого різноманіття підходів до технологічного та будівельного проектування промислових підприємств, виробничих будівель, обрати саме те, що найкраще підходить для проектування конкретного підприємства, цеха, дільниці, робочого місця на обраній ділянці місцевості у певному регіоні.

Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності): Використовувати принципи механізації і автоматизації процесів виробництва, вибору та експлуатації обладнання і оснащення, що забезпечують ефективне, екологічно і технічно безпечне виробництво. Здійснювати техніко-економічний і екологічний аналізи використовуваних технологічних процесів під час проектування ливарних цехів.

Інформаційне забезпечення: Навчальна та робоча програми дисципліни із РСО, електронні методичні рекомендації до виконання практичних занять, мультимедійні презентації лекцій.

Форма проведення занять: Лекції, практичні заняття, курсовий проект (2 семестр).

Порошкові композиційні матеріали


Щотижневий календар

 

Розділ 1. Композиційні матеріали з металевою матрицею.

Тема 1.1. Металеві матриці та композиційні матеріали на їхній основі.

Лекція 1 Загальна характеристика композиційних матеріалів. Дисперсно-зміцнені та волокнисті композиційні матеріали. Композиційні наплавочні матеріали.

Тема 1.2. Керамічні та металокерамічні композиційні матеріали.

Лекція 2. Алмазо-твердосплавний макрокомпозитний матеріал. Перспективні технології металургії гранул жароміцних нікелевих сплавів.

Лекція 3. Отримання високопористих матеріалів із волокон вуглецевих сталей та
їх механічні властивості. Застосування металургії гранул при розробці титанових сплавів з інтерметалідним зміцненням.

Лабораторна заняття:

Лабораторна робота №1. Вступне заняття. Правила техніки безпеки при роботі з лабораторним обладнанням.

Розділ 2. Отримання виробів методами порошкової металургії.

Лекція 4. Основні етапи технології виробництва виробів з порошків. Пористі порошкові матеріали. Конструкційні порошкові матеріали. Високотемпературні матеріали.

Лекція 5. Напівпровідникові матеріали. Діелектричні матеріали. Надпровідні матеріали. Магнітні матеріали.

Лекція 6. Методи отримання і властивості металевих порошків. Спікання порошків.

Лабораторна заняття:

Лабораторна робота №2. Одержання та вивчення властивостей конструкційних спечених матеріалів.

Лекція 7. Псевдосплави на основі вольфраму та міді. Новий композитний вуглецевий матеріал: технологія і перспективи.

Розділ 3. Тугоплавкі матеріали.

Тема 3.1. Карбіди.

Тема 3.2. Нітриди.

Лекція 8. Тугоплавкі матеріали (карбіди, нітриди).

Розділ 4. Матеріали з особливими властивостями.

Тема 4.1. Надтверді матеріали.

Тема 4.2. Наноматеріали та  методи їх одержання.

Лекція 9. Плівки і покриття з нанокристалічною структурою. Сфери застосування наноструктурованих матеріалів.

Лабораторна заняття:

Лабораторна робота №3. Одержання та вивчення властивостей порошкових фрикційних матеріалів.

Тема 4.3. Вуглецеві матеріали та наноструктури;

Лекція 10. Вуглеграфітові матеріали.

Лекція 11.  Фулерени.

 

Розділ 5. Нові матеріали в металургії саморозповсюджувального високотемпературного синтезу (СВС).

Лекція 12. Властивості СВС-матеріалів, способи їх отримання.

Лабораторна заняття:

Лабораторна робота №4. Одержання та вивчення властивостей пористих проникних матеріалів.

 

Лекція 13. Макрооднорідні матеріали та макронеоднорідні матеріали.

 

Лекція 14. Розвиток нових матеріалів отриманих в умовах СВС.

Лекція 15. Використання процесів саморосповсюджуючогося високотемпературного синтезу в технології газотермічного напилення покриттів.

Лабораторна заняття:

Лабораторна робота №5. Заключне заняття

Розділ 6. Основні методи дослідження та застосування нових матеріалів.

Лекція 16. Основні методи дослідження порошкових та композиційних матеріалів. Оптична і просвічуюча електронна мікроскопія Спектральні методи дослідження. Рентгенівські методи аналізу

 

Лекція 17. Основні області застосування порошкових композиційних матеріалів.

 

Лекція 18

Лекція 18. ЗАЛІК.

 

Перелік питань, що виносяться на МКР:

До тематичної контрольної роботи №1

  1. Що називають композиційним матеріалом?
  2. Яка структура КМ?
  3. Що вам відомо про поліармовані і поліматричні КМ?
  4. Яким чином отримують дисперсно-зміцнені КМ?
  5. Наведіть переваги і недоліки дисперсно-зміцнених КМ.
  6. Якими волокнами армують КМ?
  7. Як змінюється ступінь зміцнення при зміні відношення довжини до діаметру?
  8. Наведіть переваги і недоліки КМ із неметалічною матрицею.
  9. Які властивості і структури характерні вуглеволокнітам і бороволокнітам?
  10. З якою метою вводяться в матрицю іони металів?
  11. Наведіть переваги і недоліки керамічних КМ.
  12. Наведіть класифікацію електротехнічних матеріалів за способом застосування.
  13. Яка основна характеристика електропровідності матеріалів?
  14. Назвіть основні матеріали високої провідності та де вони застосовуються.
  15. Які матеріали займають за електропровідністю проміжне положення між провідниками і діелектриками?
  16. Перерахуйте основні благородні метали та особливості їхніх властивостей і застосування.
  17. Які матеріали застосовуються для сонячних батарей?
  18. З якого матеріалу виготовляють колекторні пластини електричних машин?
  19. Чим відрізняються ситали від скла і кераміки?
  20. Яка природа феромагнетизму?
  21. Які процеси відбуваються при намагнічуванні феромагнетику?
  22. Як впливає кремній на властивості електротехнічної сталі?
  23. Назвіть основні характеристики магнітотвердих матеріалів.
  24. Яким чином можна одержати високі значення основних характеристик магнітотвердих матеріалів?
  25. Які матеріали відносяться до надтвердих? Наведіть приклади.
  26. Загальна технологічна схема виготовлення порошкових конструкційних матеріалів.
  27. Вплив пористості на механічні властивості порошкових конструкційних матеріалів.
  28. Вплив легуючих добавок на фізико-механічні властивості порошкових конструкційних матеріалів.
  29. Технологічні варіанти формування порошкових конструкційних матеріалів.
  30. Дайте класифікацію фрикційних матеріалів і назвіть області їх застосування.
  31. Які компоненти застосовуються для виготовлення фрикційних матеріалів? Охарактеризуйте їх властивості і призначення.
  32. Які вимоги пред’являються до фрикційних добавок?
  33. Від чого залежить коефіцієнт тертя матеріалів?
  34. В чому полягають особливості спікання фрикційних матеріалів?
  35. За якими механізмами відбувається спікання фрикційних матеріалів?
  36. Які матеріали використовують для виготовлення фільтрів?
  37. Який вид пористості визначає якість фільтрів?
  38. Основні фактори які впливають на форму та розміри пор?
  39. Які основні характеристики фільтрів ви знаєте?
  40. Які методи ви знаєте для визначення розмірів пор?
  41. Для яких фільтрів ступінь очищення вищий: одно- чи двошарових?
  42. Які методи формування використовують для одержання фільтрів?
  43. В чому полягає відмінність виготовлення фільтрів із сферичних та несферичних порошків?
  44. Які пороутворювачі ви знаєте і від чого залежить їх вибір?
  45. Визначте просторову розмірність нанооб’єктів.
  46. Визначте поняття «наноконсолідовані матеріали».
  47. Із чим пов’язана підвищена міцність нанокристалічних матеріалів?
  48. Яка особливість структури міжзеренних границь нанокристалічних матеріалів?

До тематичної контрольної роботи №2

    1. Яка частка нанокристалічної речовини стосується міжзеренної границі?
    2. Які магнітні особливості нанокристалічних матеріалів?
    3. Які основні групи виділяють у методах одержання наноструктурованих матеріалів?
    4. Які групи методів дозволяють одержувати наноструктуровані матеріали з високою щільністю?
    5. Що таке фулерен? Чим відрізняється молекули C60 від C70?
    6. Які особливості фулеренів?
    7. Що таке нанотрубки?
    8. Якими методами одержують фулерени і вуглецеві нанотрубки?
    9. Які основні подібності і розходження будови фулеренів і вуглецевих нанотрубок?
    10. Охарактеризуйте структурні особливості одностінчатих і багатостінчатих ВНТ у порівнянні з іншими структурними станами вуглецю (алмаз,графіт, фулерени).
    11. Перелічте конструкції покриттів з нанокристалічною структурою, що
      формуються іонно-плазмовими методами осадження?
    12. За рахунок чого можна підвищити термічну стабільність нанокристалічних покриттів?
    13. Перелічте області застосування матеріалів з нанокристалічною структурою. Наведіть приклади
    14. Назвіть види поверхневого зміцнення.
    15. Поясніть процес механічного зміцнення.
    16. Що є основою газотермічного напилення?
    17. У чому полягає процес плакування?
    18. Поясніть принцип хіміко-термічної обробки сталевої поверхні.
    19. У чому полягає принцип дії магнетронної розпилювальної системи?
    20. Перелічіть переваги магнетронних розпилювальних систем.
    21. Наведіть переваги вакуумно-дугового методу осадження покриттів.
    22. У чому полягає сутність процесу іонної імплантації?
    23. У чому полягає сутність процесу плазмохімічного осадження плівок?
    24. Наведіть основні переваги і недоліки методів PVD і CVD. Із яких основних стадій складається процес плазмохімічного осадження покриттів?
    25. Якими методами можливо вивчати мікроструктуру матеріалу?
    26. Які існують методи вивчення мікроструктури поверхні твердих тіл?
    27. Що виявляє електронна мікроскопія з високою розподільчою здатністю?
    28. Які існують методи визначення хімічного складу поверхні?
    29. Що розуміють під терміном «термічний аналіз»?
    30. Що характеризують механічні властивості?
    31. Які існують методи механічних випробувань? Наведіть приклади.
    32. На які види поділяються механічні випробування? Охарактеризуйте їх.
    33. Дайте визначення поняття твердості. Наведіть приклади, де твердість відіграє головну роль у характеристиках деталей машин та виробів.
    34. Які методи визначення твердості Вам відомі? Опишіть їх.
    35. Що таке ударна в’язкість матеріалів? Як вона визначається, позначається та у яких одиницях виражається?
    36. Перелічте механічні характеристики, які можна визначити за допомогою методу індентування.

Залік

  • Рейтингова оцінка рівня підготовки студентів визначається відповідно до «Положення про рейтингову систему оцінювання успішності студентів з дисципліни «Порошкові композиційні матеріали»
  • Письмовий.

Література:

Силабус

Кристалізація та властивості чавуну у виливках


Щотижневий календар

 

Розділ 1. Теоретичні основи кристалізації і графітизації чавуну.

Тема 1.1. Термодинаміка FeC сплавів, їх компоненти і основні елементарні фази.

 Лекція 1. Діаграма стану Fe-C сплавів.

Основні питання:

  • Класифікація чавунів.
  • Ступінь евтектичності   та ступінь насиченості.
  • Графітизовані, половинчастій, білі чавуни.

Лекція №2. Діаграми стабільної та метастабільної рівноваги.

Основні питання:

  • Евтектичні та евтектоідні сумішки – ледебурит, перліт.
  • Карбідизація.
  • Метастабільний стан вуглецю.
  • Алманізація.
  • Діаграми фазової рівноваги.

Лекція №3. Формування структури чавуну.

Основні питання:

  • Компоненти системи залізо-вуглець.
  • Тверди розчини – аустеніт, ферит.
  • Карбид заліза.
  • Графіт. Будова графіту.
  • Кристалізація заевтектичного, евтектичного та доевтетичного чавуну.
  • Евтектоідне перетворення.

Завдання на СРС:

Проаналізувати:

  • Діаграму стану Fe-C сплавів;
  • Компоненти Fe-C сплавів;
  • Тверді розчини.

Розглянути:

  • Недосконалість будови кристалічних фаз.

Тема 1.2 Загальні положення теорії кристалізації і графітизації чавуну.

Лекція №4. Механізм графітизації чавуну.

Основні питання:

  • Термодинамічні та кінетичні фактори графітизації.
  • Основні ланки графітизації.
  • Утворення зародків графіту,  їх природа та місцеположення.

Лекція №5. Кінетика графітизації.

Основні питання:

  • Аналіз кінетики графітизації.
  • Швидкість утворення зародків графіту.
  • Вплив швидкості росту зародків на вірогідність утворення зародків після інкубаційного періоду.
  • Лімітуючи ланки графітизації.

Лекція №6. Кінетика графітизації (продовження).

Основні питання:

  • Швидкості дисоціації цементиту, кристалізації та дифузії вуглецю при графітизації у твердому стані.
  • Кінетика графітизації з рідкого розплаву.
  • Загальне рівняння графітизації.

Завдання на СРС за темою:

Проаналізувати:

  • Швидкість та форма росту кристалів;
  • Теплові основи кристалізації.

Розглянути:

  • Формоутворення графіту.

Тема 1.3. Вплив хімічного складу та технологічних факторів на графітизацію чавуну.

Лекція №7. Вплив хімічного складу на графітизацію чавунів.

Основні питання:

  • Механізм графітизуючого впливу елементів.
  • Вплив основних елементів на графітизацію чавуну.
  • Вплив легуючих елементів на графітизацію.

 

Лекція №8. Графітизація при перекристалізації.

Основні питання:

  • Вплив спеціальних елементів на графітизацію в процесі перекристалізації.
  • Кількість та стан газів в чавуні. Вплив хімічного складу на розчин газів.
  • Вплив газів на графітизацію чавуну. Аналітична оцінка впливу елементів на графітизацію.

Лекція №9. Вплив рідкого стану на графітизацію чавуну.

Основні питання:

  • Вплив перегріву  та часу витримування у рідкому стані на графітизацію чавуну.
  • Вплив модифікування та позапічних методів оброблення на графітизацію чавуну.
  • Графітизуюче модифікування.  Механізм модифікування.

Лекція №10. Вплив технологічних факторів на графітизацію чавуну.

Основні питання:

  • Стабілізуюче модифікування. Механізм модифікування.
  • Вплив вібрації та ультразвукової обробці на процеси графітизації.
  • Вплив часу кристалізації та часу охолодження виливка на процеси графітизації чавуну.
  • Вплив технологічних факторів на час кристалізації та структуроутворення в чавуні.

 

Лекція 11. Вплив термічного оброблення на процеси перекристалізації.

Основні питання:

  • Процеси відпалу. Двостадійний відпал.
  • Високотемпературний  та низькотемпературний відпал.
  • Вплив технологічних факторів на кінетику графітизації при відпалі.

Лекція 12. Процеси нормалізації, закалки та відпуску.

Основні питання:

  • Насичення аустеніту вуглецем. Вплив температури та структури на швидкість розчинення вуглецю.
  • Другий етап зменшення стабільності структури. Вплив швидкості охолодження на структуроутворення.

Завдання на СРС за темою:

Проаналізувати:

  • Вплив плавильних агрегатів на газонасичення чавунів.
  • Вплив елементів на евтектичне зерно металевої матриці.

Розглянути

  • Оцінка евтектичного та аустенітного зерна
  • Вплив шихтових матеріалів та умов плавлення на графітизацію чавуну.
  • Структурні діаграми для чавунних виливків.

Розділ 2. Основи фізико-хімічних процесів плавлення чавуну.

Тема 2.1. Термодинаміка процесів плавлення сплавів.

Лекція 13. Термодинаміка процесів плавлення.

Основні питання:

  • Термодинамічні параметри. Ентальпія плавлення, ентропія.
  • Взаємозв’язок між ентальпієй та температурою плавлення.
  • Вплив хімічних елементів на температуру плавлення. Рівняння Клаузиуса – Клайперона. Т
  • еоретична витрата енергії на  плавлення сплаву

Завдання на СРС за темою:

Проаналізувати:

  • Ентальпію плавлення;
  • Зміну ентропії при плавленні металу.

Розглянути

  • Вплив хімічного складу на зниження температури плавлення;
  • Теоретична витрата енергії при плавленні сплаву.

Тема 2.2. Окислювання та відновлення елементів в процесі плавлення.

Лекція 14. Фізико-хімічні процеси при плавленні сплавів.

Основні питання:

  • Окислювання та відновлення елементів в процесі плавлення.
  • Вірогідність реакції розкислення.
  • Стійкість оксидів.
  • Окислення вуглецю, кремнію, марганцю та хрому..
  • Склад та властивості розплавлених шлаків. Джерела шлакоутворення.
  • Основність шлаку. Властивості шлаку, як окиснювача. В‘язкість шлаку.

Завдання на СРС:

Проаналізувати:

  • Спорідненість елементів до кисню;
  • Процес ошлакування та угару елементів при плавленні.

Розглянути:

  • Склад та властивості шлаків.

Розділ 3. Леговані чавуни зі спеціальними властивостями.

Тема 3.1. Класифікація легованих чавунів.

Лекція 15. Класифікація легованих чавунів.

Основні питання:

  • Класифікація легованих чавунів.
  • Вплив легуючих елементів на структуру і властивості чавунів.
  • Евтектичність чавуну.

Завдання на СРС:

Проаналізувати:

  • Вплив легуючих елементів на структуроутворення чавунів.

Розглянути:

  • Вплив легуючих елементів на ливарні властивості чавунів.
  • Вплив складу шлаку на властивості чавуну.

Тема 3.2. Зносостійкій чавун.

Лекція 16. Зносостійкий чавун.

Основні питання:

  • Механізм зносу. Методи визначення зносостійкості.
  • Структура і зносостійкість. Механічні та ливарні властивості чавунів.
  • Марки чавуну. Класифікація чавунів. Області застосування, металургійні особливості виробництва.

Лекція 17. Антифрикційний чавун.

Основні питання:

  • Вплив структурних складових на антифрикційні властивості.
  • Класифікація чавуну відповідно до нормативних документів.
  • Марки чавуну, області застосування. Металургійні основи виробництва.

Завдання на СРС:

Проаналізувати:

  • Механізм абразивного зносу.
  • Ливарні властивості зносостійких чавунів.

Розглянути:

  • Твердість абразивних матеріалів.
  • Режими термічного оброблення зносостійких чавунів.
  • Механічні властивості зносостійких чавунів.

 

Тема 3.3. Корозійностійкий чавун.

Лекція 18. Корозійностійкий чавун.

Основні питання:

  • Види корозії. Хімічна та електрохімічна корозія.
  • Вплив структурних складових на швидкість корозії.
  • Хромисті чавуни. Кременисті чавуни. Високонікелевий чавун.

Завдання на СРС за темою:

Проаналізувати:

  • Процеси корозії в чавунах.
  • Ливарні властивості корозійностійких чавунів.

Розглянути:

  • Металургійні основи виробництва виливків.

Тема3.4. Жаростійкий чавун.

Лекція 19. Жаростійкий чавун.

Основні питання:

  • Окалиностійкість і ростосталість.
  • Методи визначення жаростійкісті.
  • Алюмінієві жаростійкі чавуни. Формування структури алюмінієвих чавунів.

Лекція 20. Жаростійкий чавун (продовження).

Основні питання:

  • Області застосування алюмінієвих чавунів.
  • Металургійні основи виробництва.
  • Хромисті жаростійкі чавуни. Кременисті жаростійкі чавуни

Завдання на СРС:

Проаналізувати:

  • Формування структури жаростійких чавунів.
  • Металургійні основи виробництва виливків.

Розглянути:

  • Методику визначення жаростійкості.
  • Механізм корозійного руйнування та росту чавунів.

Тема 3.5. Жароміцний та немагнітний чавуни.

Лекція 21. Жароміцний  чавун.

Основні питання:

  • Властивості чавуну при підвищених і знижених температурах.
  • Жароміцний чавун.  Марки чавуну, області застосування.

 

Лекція 22. Немагнітний чавун.

Основні питання:

  • Немагнітні чавуни.
  • Вплив структурних складових на магнітну проникність.
  • Марки чавуну. Металургійні особливості виробництва.

Завдання на СРС:

Проаналізувати:

  • Марки чавунів та основні властивості.
  • Фізичні властивості жароміцних чавунів.

Розглянути:

  • Області застосування жароміцних та немагнітних чавунів.

Перелік питань, що виносяться на МКР:

  1. Охарактеризуйте кристаллизацию чугуна эвтектического состава в метастабильной системе
  2. Что представляет собой эвтектика чугуна при кристаллизации по метастабильной системе.
  3. Охарактеризуйте структурную составляющую чугуна – ледебурит. Какие фазы входят в состав ледебурита. Разновидности ледебурита.
  4. Дайте характеристику механическим свойствам ледебурита.
  5. Дайте характеристику механическим свойствам аустенита.
  6. Охарактеризуйте структурную составляющую чугуна – аустенит.
  7. В чем состоит суть эвтектоидного распада аустенита.
  8. Охарактеризуйте структуру перлита. Разновидности перлита.
  9. Дайте характеристику механическим свойствам перлита.
  10. Как определяется степень эвтектичности чугуна. Чем отличается заэвтектический чугун от доэвтектического.
  11. Приведите классификацию чугунов.
  12. Как корелируется механические свойства чугуна со степенью эвтектичности.
  13. Почему механические свойства серого чугуна ниже, чем у стали того же химического состава по кремнию, марганцу, фосфору.
  14. Почему диаграмму Fe-Fe3C называют метастабильной. При каких условиях эта диаграмма становится стабильной. Чем отличается от метастабильной диаграмма стабильных равновесий.
  15. Какую структуру приобретают при кристаллизации белые чугуны – доэвтектические; эвтектические; заэвтектические.
  16. Как кристаллизуются доэвтектические, эвтектические и заэвтектические чугуны по стабильной системе.
  17. Как протекает эвтектоидное превращение в чугунах.
  18. Дайте характеристику твердым растворам в чугуне;
  19. Охарактеризуйте карбид железа в чугунах.
  20. Охарактеризуйте строение и свойства графита в чугуне.
  21. Что такое первичные фазы в чугуне. Как кристаллизуется первичная фаза в доэвтектическом чугуне.
  22. Что такое первичные фазы в чугуне. Как кристаллизуется первичная фаза в заэвтектическом чугуне.
  23. Приведите общую характеристику кристаллизации аустенито-цементитной эвтектики.
  24. Приведите общую характеристику кристаллизации аустенито-графитной эвтектики.
  25. Приведите классификацию процессам перекристаллизации. Назовите основные процессы перекристаллизации.
  26. Что такое процессы коалесценции, сфероидизации и коагуляции при кристаллизации..
  27. Как протекает превращение аустенита в евтектоидной области.
  28. Назовите продукты распада аустенита при различных скоростях охлаждения ниже эвтектоидной обдасти.
  29. Как можно оценить степень графитизации чугуна.
  30. Назовите звенья процесса графитизации в чугуне. Что являются составными звеньями и движущей силой процесса графитизации в стабильной системе.
  31. Что может являться зародышами для кристаллизации графита.
  32. Дайте характеристику местообразованию графита в чугуне.
  33. Приведите схему и дайте общую характеристику элементарным процессам, которые определяют кинетику роста графита.
  34. Дайте общую характеристику процессам графитизации из жидкого состояния.
  35. Дайте общую характеристику процессам графитизации из твердого состояния.
  36. Охарактеризуйте общее уравнение графитизации.
  37. Грфитизирующие и стабилизирующие элементы. Как влияют графитизирующие элементы на положение критических точек диаграммы состояния.
  38. Какая связь между графитизирующим влиянием элементов и их электронным строением.
  39. Как влияет углерод и кремний на процессы графитизации.
  40. Влияние марганца и серы на процессы графитизации в чугуне.
  41. Классификация специальных (легирующих) элементов по их влиянию на процессы графитизации.
  42. В чем суть влияния алюминия на графитизацию чугуна.
  43. Охарактеризуйте влияние азота на процессы графитизации.
  44. Охарактеризуйте влияние водорода и кислорода на процессы графитизации.
  45. Дайте характеристику влиянию температуры перегрева на процессы графітизації.
  46. Охарактеризуйте теорию вынужденных кристаллизационных зародышей при модифицировании чугунов.
  47. С какой целью подвергают чугуны графитизирующему модифицированию.
  48. Для каких чугунов графитизирующее модифицирования наиболее эффективно и почему?
  49. В чем причина, что действие модификаторов является функцией времени?
  50. Охарактеризуйте теорию флуктуационных группировок при графитизирующем модифицировании чугунов.
  51. Какие цели преследует стабилизирующее модифицирование? В чем механизм действия стабилизирующих присадок?
  52. От каких факторов зависит время кристаллизации и остывания отливок. Как влияет фактор времени на процессы графитизации.
  53. Как классифицируются виды термической обработки с точки зрения кристаллизационных процессов.
  54. Дайте характеристику высокотемпературному двухстадийному графитизирующему отжигу.
  55. Дайте характеристику низкотемпературному графитизирующему отжигу.
  56. Что влияет на продолжительность графитизирующего отжига. Дайте характеристику факторам, ускоряющим графитизирующий отжиг.
  57. Охарактеризуйте процессы нормализации.
  58. Что характеризует энтальпия плавления? Опишите связь между энтальпией и температурой плавления.
  59. Как происходит окисление углерода и кремния при плавке чугуна.
  60. Опишите реакции окисления марганца и хрома при плавке чугуна.
  61. Назовите источники шлакообразования при плавке чугуна.
  62. Основные свойства шлака, характеризующие его активность. Что такое основность шлака?
  63. Охарактеризуйте окислительную способность шлаков.
  64. Охарактеризуйте окислительно-востановительные процессы в первичных шлаках при высокотемпературном процессе плавки.
  65. Охарактеризуйте окислительно-востановительные процессы в первичных шлаках при высокотемпературном процессе плавки.
  66. Охарактеризуйте окислительно-востановительные процессы в первичных шлаках при низкотемпературном процессе плавки.
  67. Надайте класифікацію легованих чавунів зі спеціальними властивостями.
  68. Назвіть та охарактеризуйте основні схеми абразивного зносу.
  69. Як впливає структура чавуну на його зносостійкість,
  70. Надайте класифікацію зносостійких чавунів по типу карбідів.
  71. Надайте класифікацію та області застосування зносостійких чавунів з різноманітним типом карбідів.
  72. Надайте характеристику властивостям антифрикційним чавунам.
  73. Як визначається вплив твердих складових і властивостей металевої основи на експлуатаційні характеристики антифрикційного чавуну?
  74. Надайте характеристику впливу хімічного складу на експлуатаційні властивості антифрикційного чавуну.
  75. Назвіть марки антифрикційного чавуну та наведіть металургійні особливості виробництва з них виливків.
  76. Яки фактори впливають на корозійну стійкість чавунів?
  77. Надайте характеристику хімічної та електрохімічної корозії чавунів.
  78. Назвіть марки хромистих корозійностійких чавунів і надайте характеристику впливу хімічного складу.
  79. Назвіть марки легованого кремнієм корозійностійких чавунів і надайте характеристику впливу хімічного складу.
  80. У чому сутність жаростійкості чавунів? Надайте характеристику методам оцінки жаростійкості чавунів.
  81. Як формується структура чавуну, легованого алюмінієм?
  82. Надайте характеристику та визначити області застосування жаростійких чавунів, легованих алюмінієм.
  83. Надайте характеристику металургійним особливостям виробництва жаростійких чавунів, легованих алюмінієм.
  84. Надайте характеристику жаростійких чавунів, легованих хромом.
  85. Надайте характеристику жаростійких чавунів, легованих кремнієм.
  86. Як змінюються властивості чавунів при високих та низьких температурах?
  87. Надайте характеристику жароміцним чавунам.
  88. Надайте характеристику структурі та хімічного складу немагнітних чавунів.

Іспит

  • Рейтингова оцінка рівня підготовки студентів визначається відповідно до «Положення про рейтингову систему оцінювання успішності студентів з дисципліни «Кристалізація та властивості чавуну у виливках»
  • Письмовий.

Рекомендована література

 

Що буде вивчатися: Теоретичні основи кристалізації і графітизації чавуну. Фізико-хімічні основи плавлення, легування та модифікування чавуну. Впливу хімічного складу і технологічних чинників на структуроутворення і властивості чавуну.  Особливостей виробництва легованих чавунів зі спеціальними властивостями.

Чому це цікаво/треба вивчати: Виливки з чавуну широко застосовуються в машинобудуванні та других  галузях народного господарства. В перспективі чавун залишиться одним з основних застосовуваних  в промисловості матеріалів, оскільки виявляються все нові можливості поліпшення його властивостей, створюються нові марки сплавів, розширюється номенклатура виробів. Тому надзвичайно важливою є  теоретична підготовка, яка дозволить майбутнім фахівцям-ливарникам на основі отриманих теоретичних та практичних знань приймати активну участь в вітчизняних та міжнародних проектах, пов’язаних з вирішенням проблем графітизації та формоутворенням графіту, розуміти і уміти керувати процесами, що протікають в рідких металах і сплавах під час їх кристалізації та структуроутворення з метою надання заданих експлуатаційних властивостей металу виливків.

Чому можна навчитися (результати навчання): Розрахувати теоретичні витрати енергії при плавленні чавуну. Визначати механічні та експлуатаційні властивості чавуну. Визначити перелік технологі­чних операцій виготовлення чавуну, виходячи із існуючого металургій­ного устаткування. Аналітичної оцінки впливу легуючих елементів на графітизацію чавуну. Визначати основні етапи та режими термічного оброблення  при виробництві чавунних  виливків.

Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності):

  • критично осмислювати наукові факти, гіпотези, теорії, засоби для професійної діяльності в сфері ливарного виробництва;
  • вибирати матеріал для виготовлення продукції з метою забезпечення заданих властивостей;
  • застосовувати методи стандартних випробувань для визначення фізичних, хімічних, структурних та механічних властивостей вихідних матеріалів та готової продукції;
  • використовувати професійні знання для аналізу і керування процесами, що протікають в металургійних агрегатах;
  • проводити експериментальні дослідження процесів ливарного виробництва, обробляти результати досліджень та їх аналізувати.

Інформаційне забезпечення: Навчальна та робоча програми дисципліни із РСО, електронні методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт, мультимедійні презентації лекцій

Форма проведення занять: Лекції.

Опис дисципліни

Силабус

Спеціальні та особливі види лиття


Щотижневий календар

 

Розділ 1. Литво у металеві форми вільною і примусовою заливкою металу.

Тема 1. Литво під тиском.

Лекція 1. Литво в металеві форми під тиском (ЛПТ). Сплави для ЛПТ.

Основні питання:

  •   сутність і особливості процесу;
  •   класифікації виливків та сплавів для ЛПТ.

Лекція №2.  ЛПТ – примусове заливання сплавів.

Основні питання:

  • параметри процесу
  • конструкції машин за способом заповнення.

Лекція 3. Системи прес-форм.

Основні питання:

  • конструкції прес-форм;
  • конструювання пакету прес-форми;
  • підбір формотворної і виштовхуваючої систем прес-форми і виду пакету прес-форми;
  • формування системи кріплення (розрахунок плит, фіксуючих фланців і ін.);
  • термостатирування і вентиляційна система.

Тема 2. Прес-форми для ЛПТ

Лекція 4. Розрахунки розмірів робочих порожнин прес-форм та зусилля запирання

Основні питання:

  • матеріали прес-форм
  • розрахунок системи ливників, перетинів промивників тощо

Лабораторні роботи:

  • Лабораторна робота 1. Вплив складу на властивості моделей та вогнетривких оболонок і способу підвода метала на механічні властивості зразків при литті за моделями, що витоплюються (6 годин).

Тема 3. Литво в металеві форми, примусове заповнення

Лекція 5. Литво вакуумним всмоктуванням, під низьким тиском та протитиском

Основні питання:

  • гідравліка процесу примусового заповнення прес-форми
  • співвідношення елементів прес-форм про ЛПТ

Лекція 6. Особливі способи ЛПТ

Основні питання:

  • кисневий процес
  • гелієвий процес
  • вакуумування в ЛПТ

 

Тема 4. Литво у кокіль.

Лекція 7 Литво у кокіль. Конструювання виливків ї кокілів.

Основні питання:

  • класифікації виливків та кокілів
  • конструкції кокілів
  • матеріали кокілів та їх конструювання

Лекція 8. Технологія кокільного лиття. Обладнанням та види дефектів при литті у кокіль.

Основні питання:

  • тепловий режим кокілю
  • параметри процесу

Лекція 9. Ливникові системи при в кокілях. Розрахунки.

Основні питання:

  • умови кристалізації виливків
  • дефекти виливків

Лекція 10. Виробництво виливків в облицьованих кокілях.

Основні питання:

  • способи футерівки виливниць
  • способи охолодження виливниць, обладнання, склади сумішей
  • техніко-економічні переваги процесу

Лекція 11. Технологія відцентрового литва.

Основні питання:

  • розрахунок числа обертів виливниць
  • вплив відцентрових сил на процеси кристалізації
  • параметрами процесу
  • формування виливків в полі відцентрових сил
  • властивості литого металу

Лекція 12. Машини відцентрового литва.

Основні питання:

  • технологічні різновиди
  • специфіка конструкцій
  • автоматичні комплекси

Лабораторні роботи:

Лабораторна робота 2. Вплив гранулометричного складу пінополістиролу на якість моделей та виливків при литті за моделями, що газифікуються (6 годин).

Розділ 2. Спеціальні види литва у разові форми.

Тема 5. Селективне виготовлення форм і стрижнів.

Лекція 13. Технології лиття металів з використанням синтез – моделей і синтез-форм.

Основні питання:

  • синтез-моделі з порошкових полімерів, SLS-технологія;
  • стереолітографія.

Лекція 14. Виготовлення форм і стрижнів адитивними технологіями.

Основні питання:

  • формувальні і стрижневі матеріали;
  • способи затвердівання.

Лекція 15. Безмодельне виготовлення форм і стрижнів.

Основні питання:

  • алгоритм побудови форми;
  • плаковані вогнетривкі матеріали.

Лекція 16. Литво за моделями, що витоплюються.

Основні питання:

  • модельні і формувальні матеріали;
  • способи виготовлення моделей.

Лекція 17. Процеси формоутворення керамічних форм.

Основні питання:

  • способи затвердівання композицій;
  • режими процесів виготовлення форм.

Лекція 18. Литво за моделями, що газифікуються (ЛГМ).

Основні питання:

  • обладнання процесів формоутворення;
  • нові матеріали для виготовлення моделей

Лекція 19. Литво за моделями, що газифікуються (ЛГМ).

Основні питання:

  • формоутворення в магнітному полі;
  • обладнання і організація поточних ліній.

Лекція 20. Вакуум-плівкові технології (ВПФ).

Основні питання:

  • сутність процесу формоутворення;
  • матеріали, технологічні особливості.

Лекція 21. Вакуум-плівкове формоутворення.

Основні питання:

  • конструкції опок для ВПФ;
  • обладнання і організація технологічних дільниць.

Розділ 3. Особливі види лиття.

Тема 6. Нові технологічні процеси лиття металів і сплавів.

Лекція 22. Комп’ютерне моделювання лиття.

Основні питання:

  • моделювання виливка, що виготовляється литтям під високим тиском;
  • моделювання виливка, що виготовляється литтям в кокіль;
  • моделювання виливка, що виготовляється відцентровим способом;
  • моделювання виливка, що виготовляється литтям за моделями, що витоплюються.

Лабораторні роботи:

  • Лабораторна робота 3. Визначення рідкотекучості сплаву АК-12 при зміні товщини покриття при литті у кокіль (6 годин).

Тема 7. Нові способи приготування зв’язувальних композицій

Лекція 23. Кріо – технології у ливарному виробництві.

Основні питання:

  • три агрегатних стани води;
  • заморожені форми;
  • лиття за ртутними моделям;
  • литво кольорових сплавів у форми з металічної фольги.

Лекція 24. Електроімпульсні технології (ЕМІ).

Основні питання:

  • приготування зв’язувальних композицій ЕМІ;
  • характеристики процесу, порівняння, переваги і недоліки.

 

Розділ 4. Литво неметалевих матеріалів.

Тема 7. Кам’яне лиття.

Лекція 25. Кам’яне лиття з базальту.

Основні питання:

  • петрургія, теорія, матеріали, композиції;
  • технології кам’яного лиття.

 

Тема 8. Лиття синтетичних матеріалів.

Лекція 26. Способи лиття пластмас.

Основні питання:

  • характеристики і властивості пластмас для лиття;
  • параметри технологічних процесів;
  • особливості конструювання прес-форм;
  • види обладнання.

Тема 9. Лиття продуктів харчової промисловості

Лекція 27. Специфіка матеріалів для лиття, температури і в’язкість.

Основні питання:

  • особливості конструювання форм;
  • характеристики і властивості матеріалів: шоколад, карамелі, морозиво;
  • види обладнання.

 

Лекція 28. Перспективи розвитку спеціальних і особливих способів лиття.

Основні питання:

  • огляд перспективних технологій;
  • левітаційна плавка металів;
  • високотемпературний синтез сплавів.

Перелік питань, що виносяться на МКР:

Завдання

Графік виконання

Іспит

  • Рейтингова оцінка рівня підготовки студентів визначається відповідно до «Положення про рейтингову систему оцінювання успішності студентів з дисципліни «Спеціальні та особливі види лиття»
  • Письмовий.

Література

Силабус

 

Конструювання литих деталей


Щотижневий календар

 

Тема 1. Удосконалювання конструювання литих деталей, як основний шлях економії металів.

Лекція 1. Ціль і задачі курсу

Основні питання:

  • Поняття про технологічність литих деталей.
  • Вплив технологічності на якість та економічність виробництва литих деталей.
  • Основні вимоги до технологічної конструкції литої деталі.
  • Загальні принципи конструювання деталей машин.

Лекція №2. Вибір конструкції литої деталі

Основні питання:

  • Вибір конструкції виливка в залежності від умов її роботи.
  • Вибір технологічного процесу виготовлення деталі.
  • Вибір матеріалу для виготовлення литої деталі.
  • Вплив механічних властивостей ливарних сплавів на конструкцію виливків.

Практичні заняття:

  • Практична робота №1. Розрахунок класу точності виливків

Лекція №3. Класифікація виливків

Основні питання:

  • Класифікація виливків по складності.
  • Класифікація виливків по коефіцієнту габаритного об’єму.
  • Класифікація виливків по індексу складності.
  • Нормалізація та уніфікація литих деталей.

Лекція №4. Конструктивні типи виливків

Основні питання:

  • Основні конструктивні типи виливків.
  • Метод графічного аналізу технологічності литої деталі.

Завдання на СРС:

  1. Технічні вимоги до виливків.
  2. Експериментальні методи визначення напружень при навантажені .
  3. Нормалізація та уніфікація литих деталей.

Практичні заняття:

  • Практична робота №2. Розрахунок оптимального припуску на механічне опрацювання.

Тема 2. Конструювання литих деталей з урахуванням вимог технології виготовлення ливарної форми

Лекція №5. Вибір габаритів литої деталі

Основні питання:

  • Конфігурація і розміри виливка.
  • Вибір зовнішньої форми литої деталі.
  • Зовнішня форма і її вплив на роз’єм моделі та форми.
  • Перевірка конструкції деталей на можливість вільного вилучення моделей із форми.
  • Конструктивні ухили вертикальних.

Лекція №6. Конструювання внутрішніх порожнин у литих деталях

Основні питання:

  • Вплив стрижнів на розмірну точність виливка.
  • Вимоги до конструкції з урахуванням установки, складання і вибивання стержнів.
  • Методи уникнення застосування стрижнів.
  • Конструювання виливків з урахуванням вільного видалення  газів  із стрижнів.
  • Припуски на механічну обробку і їхній вплив на технологічність.

Завдання на СРС:

  • Конструювання зовнішніх приливів.
  • Уступи і пази в литих деталях.

Практичні заняття:

  • Практична робота №3. Графічний метод аналізу технологічності литої деталі.

Тема 3.  Конструювання стінок литих деталей

Лекція №7. Товщина стінок литих деталей

Основні питання:

  • Вибір оптимальної товщини стінок литих деталей.
  • Мінімальна можлива товщина стінки, методі визначення.
  • Критична товщина стінок виливків із сталі.
  • Взаємозв’язок між товщиною стінок виливка і міцністю.

Лекція 8. Переходи і спряження стінок

Основні питання:

  • Швидкість охолодження в різноманітних точках кутового зчленування.
  • Класифікація спряження стінок.
  • Методи розрахунку переходів і спряженій.
  • Галтелі і клинові переходи.

Завдання на СРС:

  • Модульна контрольна робота за темами 1 – 3.

Практичні заняття:

  • Практична робота №4. Методи проектування зчленування стінок і розрахунок радіусів заокруглень.

Лекція 9. Особливості конструювання стінок литої деталі.

Основні питання:

  • Литі отвори в стінках виливка.
  • Розташування стінок виливка.
  • Особливості конструювання литих деталей із ребрами жорсткості.

Завдання на СРС:

  1. Взаємозв’язок між товщиною стінок виливка і міцністю.
  2. Рекомендовані розміри ухили вертикальних стінок.

Тема 4. Конструювання виливків з урахуванням чинників кристалізації й охолодження сплаву.

Лекція 10. Конструювання виливків з  урахуванням запобігання виникнення усадкових раковин.

Основні питання:

  • Термічні вузли у виливках.
  • Загальні методи усунення усадкових раковин.
  • Використання принципів направленого і одночасного твердіння.
  • Конструювання виливків з урахуванням ефективності роботи надливів.

Завдання на СРС:

Практичні заняття:

  • Практична робота №5. Розрахунок термічних напружень у виливках.

Лекція 11. Конструювання виливків з урахуванням попередження  деформацій і тріщині.

Основні питання:

  • Ливарні напруження, деформації і тріщини у виливках.
  • Конструктивні рішення, що зменшують можливість жолоблення й утворення тріщин.
  • Аналітичний аналіз тріщиностійкості.
  • Конструктивні рішення, що зменшують можливість жолоблення й утворення тріщин.
  • Аналітичний аналіз тріщиностійкості.

Завдання на СРС:

  • Місцеве охолодження теплових вузлів.
  • Ливарні напруження і їхня класифікація.
  • Напрям дії напружень на різних етапах технологічного процесу.

Тема 5. Конструювання виливків з урахуванням вимог технології очищення і механічного опрацювання лиття.

Лекція 12. Очищення лиття

Основні питання:

  • Трудомісткість операцій очищення лиття.
  • Вимоги до конструкції литої деталі з урахуванням вибивки стрижнів, видалення заливів, відділення ливникової системи і технологічних приливів.
  • Конструювання виливків і економічність механічного опрацювання.

Завдання на СРС:

  1. Технологічні бази литих деталей.
  2. Бази для механічної обробки.
  3. Конструювання виливків і економічність механічного опрацювання

Практичні заняття:

  • Практична робота №6. Аналітична оцінка схильності виливка до утворення тріщин.

Тема 6. Особливості конструювання литих деталей із різноманітних сплавів

Лекція 13. Конструювання литих деталей з чавуну

Основні питання:

  • Особливості конструювання литих деталей із сірого чавуну.
  • Особливості механічних та технологічних властивостей.
  • Мінімальна товщина стінки виливка.
  • Застосування асиметричних і симетричних конструкцій.
  • Особливості конструювання виливків із ковкого та високоміцного чавуну.

Лекція 14. Виливки зі сталі і кольорових металів

Основні питання:

  • Особливості конструювання сталевих виливків.
  • Виливки з вуглецевої сталі.
  • Безнадливне литво.
  • Конструювання виливків із кольорових сплавів.
  • Виливки з мідних, алюмінієвих і магнієвих сплавів.

Завдання на СРС:

  1. Конструювання виливків із легованого чавуну.

Практичні заняття:

  • Практична робота №7. Методи розрахунку усадкових раковин, надливів і холодильників.

Тема 7. Конструювання виливків, одержуваних спеціальними засобами лиття

Лекція 15. Особливості конструювання деталей для кокільного лиття, для лиття під тиском, відцентрового лиття і для лиття по  моделям, що витоплюються

Основні питання:

  • Особливості конструювання деталей для кокільного лиття.
  • Технологічні особливості методу лиття та ливарної форми.
  • Критерій технологічності.
  • Виливки для лиття під тиском.
  • Переваги методу.
  • Вимоги до конструкції.
  • Вимоги для відцентрового лиття,  для лиття по  моделям, що витоплюються.

Лекція 16. Конструювання виливків для лиття в оболонкові форми. Конструювання лито-зварних деталей

Основні питання:

  • Конструювання виливків, одержуваних в оболонкових формах.
  • Технологічні особливості.
  • Вимоги до технологічної конструкції.
  • Особливості конструювання лито-зварних деталей.
  • Доцільність застосування.
  • Вимоги до конструкції

Практичні заняття:

  • Практична робота №8.  Розробка технологічної конструкції литої деталі.

Лекція 17. Композиційне литво

Основні питання:

  • Композиційні виливки та області їх застосування.
  • Фізико-хімічні процеси у контактної зоні елементів композиційного лиття.
  • Зв’язки механічні.
  • Як формуються адгезійні зв’язки.
  • Вплив дифузії на формування зв’язкив.

Лекція 18. Технології виробництва виливків та вимоги до їх конструкцій

Основні питання:

  • Виливки з композиційним поверхневим прошарком.
  • Поверхневе легування.
  • Поверхневе армування с застосуванням пористих металокерамічних та твердих оболонок.
  • Об’ємне армування.
  • Вимоги до конструкції армованих виливків.

Завдання на СРС:

  1. Особливості технології виробництва об’ємно-армованих композиційних виливків.
  2. Вплив об’ємного армування на механічні та фізичні властивості виливків.

Перелік питань, що виносяться на МКР:

1. Загальні принципи конструювання литих деталей.
2. Взаємозв’язок між конструкцією і технологією виготовлення литої деталі
3. Поняття про технологічність литих деталей. Основні вимоги до технологічної конструкції.
4. Вибір матеріалу для виливків.
5. Основні конструктивні типи виливків.
6. Метод графічного аналізу технологічності виливка.
7. Поняття нормалізація, уніфікація і стандартизація литих деталей.
8. Вибір конфігурації литої деталі з урахуванням рознімання форми і моделі.
9. Конструктивні ухили вертикальних стінок виливків.
10. Конструювання внутрішніх порожнин виливків.
11. Конструювання виливків з урахуванням вимог виготовлення ливарної форми.
12. Вимоги до конструкції виливків з урахуванням вентиляції і вибивання стрижнів.
13. Припуски на механічне опрацювання і їхній вплив на технологічність.
14. Розрахунок оптимального припуску на механічне опрацювання.
15. Особливості конструювання зовнішніх припливів.
16. Мінімально припустима товщина стінок виливка.
17. Переходи і сполучення стінок литих деталей.
1. Спрямоване затвердіння.
2. Місцеве охолодження теплових вузлів. Вибір холодильників.
3. Класифікація ливарних напруг.
4. Розмір ливарних напруг на різноманітних етапах технологічного процесу.
5. Конструктивні рішення, що зменшують можливість утворення тріщин та жолоблення виливок.
6. Аналітична оцінка схильності виливка до утворення тріщини.
7. Конструювання виливків з урахуванням вимог технології очищення лиття.
8. Особливості конструювання литих деталей із сірого чавуну.
9. Жолоблення чавунних виливків.
10. Особливості конструювання виливків із сталі.
11. Особливості конструювання виливків із ковкого чавуну.
12. Особливості конструювання виливків із чавуну із кулястим графітом.
13. Особливості конструювання виливків з олов’яністої бронзи.
14. Конструювання виливків із безолов‘яністої бронзи.
15. Особливості конструювання виливків з алюмінієвих сплавів.

Іспит

  • Рейтингова оцінка рівня підготовки студентів визначається відповідно до «Положення про рейтингову систему оцінювання успішності студентів з дисципліни «Конструювання литих деталей»
  • Письмовий.

 

Література:

Силабус