Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Стабилизация технологического процесса получения чугуна с вермикулярным графитом на основе совершенствования методов внепечной обработки Королев, Сергей Павлович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Королев, Сергей Павлович. Стабилизация технологического процесса получения чугуна с вермикулярным графитом на основе совершенствования методов внепечной обработки : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.16.04 / Белорусская гос. политехн. академия.- Минск, 1993.- 22 с.: ил. РГБ ОД, 9 93-1/3113-2

Введение к работе

Актуальность темы. Применение современных конструкционных литейных материалов во многом определяет решение задач повышения технического уровня, эксплуатационной надежности и снижения материалоемкости продукции машиностроения, где на долю отливок приходится от 40 до 75% веса машин и механизмов.

В последние годы все больший интерес со стороны технологов и конструкторов вызывает чугун с вермикулярным графитом< как материал, обладающий хорошими технологическими свойствами при достаточно высоком уровне эксплуатационных и механических характеристик, сравнимых с чугуном с шаровидным графитом (ЧШГ). Чугун с вермикулярным графитом (ЧВГ) может быть эффективно использован для производства деталей, эксплуатация которых предполагает высокие нагрузки циклического характера ( "блок-картер", "корпус трансмиссии", "головка блока цилиндров" и т.д.). Перспективно применение ЧБГ в качестве материала технологической оснастки ( кокили, изложницы и т.д. ).

Однако объем производства отливок из ЧВГ в республиках СНГ, а также и в других странах, находится на невысоком уровне. Это связано с низкой стабильностью технологии его получения, что объясняется недостаточной изученностью процессов выплавки, внепечной обработки и структурообразования ЧВГ. Ограниченные сведения о комплексном воздействии сфероидизирующих и десферс— идизирувщих элементов на формирование графитной фазы при кристаллизации чугуна определяют жесткие технологические требования к действующим процессам производства ЧВГ.

Целью работы являлась стабилизация технологического процесса получения чугуна с вермикулярным графитом на основе совершенствования методов внепечной обработки.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие основные задачи:

  1. Проведение сравнительных исследований влияния магния и индивидуальных РЗМ в широком диапазоне на морфологию графита при кристаллизации синтетических Fe-C- 5i сплавов и промышленных чугунов.

  2. Исследование устойчивости получения ЧВГ за счет допол-

нителыюго ввода стабилизирующих вермикулярный графит элементов при эатлердевании сплава.

  1. Разработка составов комплексних модификаторов с оптимальным соотношением элементов ш основе экспериментальных исследований, а такке термодинамических расчетов параллельных реакций, протекающих в жидком чугуне.

  2. Оптимизация химического состава чугуна с вермикулярным графитом для картерного литья с целью повышения эксплуатационных характеристик изделий.

  3. Разработка технологических режимов плавки, модифицирования и заливки ЧВГ.

Научная новизна работы:

  1. Установлено закономерное изменение формы графитных включений от крупнопластинчатой к мелкопластинчатой с межденц-ритной ориентацией, затем вермикулярной И палее шаровидной при затвердевании чугуна, обработанного возрастающими присадками M

  2. Изучена эффективность влияния активных элементов (магний, церий, иттрий, лантан ) на формирование вермикулярного графита в синтетических Fe-C- Si сплавах.

  3. Получены дополнительные данные о стабилизирующем действии на ВГ десфероидиэирующих элементов (Ті , Zr) при кристаллизации синтетических Pe-C-Si сплавов.

  4. Проведены термодинамические расчеты реакций взаимодействия совместно вводимых в расплав чугуна РЗМ, ЩЗМ с кислородом и серой методом минимизации энергии Гиббса.

  5. Установлены оптимальные соотношения компонентов в составах комплексных модификаторов "Вермикуляр" для получения ЧВГ и ЧШГ с учетом особенностей взаимодействия активных элементов в жидком чугуне.

Практическая ценность работы. Разработаны составы низко-магниевых комплексных модификаторов "Вермикуляр" для производства отливок из ЧВГ и ЧШГ. Разработан стабильный технологический процесс получения отливок из чугуна с вермикулярным графитом, позволяющий использовать исходный расплав злектродуговой,

индукционной и ваграночной плавки.

Предлагаемая технология опробована в условиях ряда заводов: "Тацжикгидроагрегат" г.Лушанбе, КГБ УЕЗД г.Минск, "Эмалыюсу,па" г.Слуцк, ПО "БелавтоМАЗ" г.Жоцино, ПО ГАЗ г.Нижний Новгород, внедрена в производство на ПО "ЧЗПТ" г.Чебоксары при получении отливок "блок-картер" из ЧВГ 40, станкостроительном ПО им.СМ. Кирова г.Минск для изготовления технологической оснастки из ЧВГ 35, а также на КМПО г.Калуга при освоении отливок "вал коле нчатнй" из ВЧ50.

За счет применения низкомагниевых модификаторов "Вермику-ляр", характеризующихся высоким усвоением магния вместо высоко-магниевых ( ФСМгб, ФСКг7, ФСКгЭ), а также уменьшения металлоемкости отливок при переводе с высокопрочного на чугун с пермику-лярным графитом, получен общий годовой экономический эффект 192 тыс.руб. в ценах 199I года.

Разработана технология получения отливок из ЧВГ методом внутрифирменного модифицирования, опробованная в условиях литейного цеха № I ПО "ЧЗПТ" г.Чебоксары.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на: научных семинарах кафецры "Литейное производство черных и цветных металлов"; научно-технических конференциях Белорусской государственной политехнической академии 1938-1992 гг.; научно-технической межрегиональной конференции "Охрана труда и прогрессивные технологические процессы в литейном производстве, порошковой металлургии и машиностроении" ( г.Чебоксары,1990 ); научно-технической межреспубликанской конференции "Новые технологические процессы в литейном производстве" (г.Хабаровск,1991); научно-технической конференции литейщиков "Литейное производство и окружающая среда" (г.Минск,1992).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 7 статей, 5 тезисов докладов, получено 2 авторских свидетельства.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 133 источников и приложения.

Работа изложена на 232 страницах машинописного текста и иллюстрирована 63 рисунками и 36 таблицами.