Введение к работе
Актуальность работы. Получение отливок о чистой поверхностью является одной из основных задач литейного производства. Улучшение технологии формообразования во многих случаях не исключает образования пригара на отливках, поэтому проблема качественной очистки поверхности литых заготовок продолжает оставаться актуальной.
В производстве применяются в основном механические способы очистки, трудоёмкость которых достигает 40 % от общих затрат труда на изготовление отливок, при этом до 50 % работ производится с использованием тяжелого физического труда. Механические способы характеризуются избирательностью процесса, низким качеством обработки, сопровождаются шумом, вибрацией и пылевыделением, что приводит к профзаболеваниям рабочих. Передовые методы очистки, например с применением ультразвука или электрогидравлического эффекта, не обеспечивают окончательной чистовой обработки поверхности.
Высокое и стабильное качество очистки, отливок практически любой сложности и исключение профзаболеваний виброболезнью и силикозом гарантируют термохимические способы удаления пригара в растворах и расплавах едких щелочей, которые, однако, находят ограниченное применение из-за повышенной стоимости, дефицитности и токсичности используемых материалов. Поэтому проведение исследований и разработка технологического процесса термохимической очистки отливок на базе более доступных и малотоксичных материалов, в частности таких как карбонаты щелочных металлов, являются обоснованными.
Ранее, разрабатывались отдельные процессы, предусматривающие только очистку отливок, термообработка осуществлялась по другой независимей схеме. Поэтому особый интерес представляет создание комплексной технологии, совмещающей процессы очистки и термообработки .литых деталей.
Именно решению данной актуальной проблемы и посвящена настоящая работа.
Цель -работы. Разработка комплексного технологического процесса высокотемпературной очистки и термообработки точных стальных отливок в карбонатных расплавах, отличакщего-оя повышенной интенсивностью и экономичностью, высоким и стабильным качеством обработки, экологическими преимуществами.
Научная новизна работы заключается в получении новых . данных о физико-химических процессах, протекающих при взаимодействии основных компонентов кварцевой керамики в Банне с расплавленными карбонатами натрия или калия, обнаружении ускоряющего эффекта влияния щелочных хлоридов на про-цеоо растворения кварца в расплаве карбоната натрия и установлении природы этого влияния, разработке оптимального состава рабочего расплава и параметров совмещенного технологического процесса очистки от керамики и термообработки * точных стальных отливок.
Методы исследования. В работе использованы термодинамические расчеты для анализа возможных реакций компонентов керамики с карбонатами. Кинетику, динамику и стехиометрию реакций взаимодействия кварца с карбонатами щелочных металлов в смесях.и расплавах изучали методами изотермической і-равиметрии образца в условиях свободной конвекции, дьри-ватографии, дифференциальнотершческого и термогравиметрического анализа. Состав продуктов превращений устанавливали химическим и рентгенофазовым анализом.Для исследования свойств ыегалла применяли металлографические методы.
Практическая ценность. Результаты исследований использованы дал создания промышленной технологии и автоматизированной линии термохимической очистки и совмещенной о ней термообработки точных стальных отливок. Информация о данной разработке включена в 3-е издание инженерной монографии (Литье по выплавляемым моделям / Под общ. ред. Я.И.Шкленника, В.А.Озерова.-1.1.: Машиностроение, 1984.-П.290І 291, 302).
Реализация результатов работы в промышленности. Разработанные процесс и линия использованы на трех заводах страны с экономическим эффектом 880 тыс.рублей в год
в ценах 1990 года.
Аптюбапия работы и публикации. Материалы работы обсуждались на ряде научных конференций и семинаров, а также на I Всесоюзном съезде литейщиков и 222-м заседании Комитета точного литья НТО Машпром. Т1о теме диссертации опубликовано 28 работ, в т.ч. ІЗ авторсіотх свидетельств на изобретение.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы (169 наименований) и приложения. Она изложена на 178 страницах машинописного текста, включает 46 рисунков и 32 таблицы.