Введение к работе
Актуальность работы. Совершенствование и широкое использование -технологий,-позволявших целенаправленно- управлять структурообразова-
нием литых заготовок для пластической обработки, является одним из важнейших резервов повышения качества и конкурентоспособности продукции отечественной промышленности, в т.ч. машиностроения. Необходимость развития данного направления продиктована существенным увеличением затрат на производство в связи с ухудшением качества шихто-
Среди широкого класса медно-цинковых сплавов особое место по распространенности занимает группа свинцовых латуней, которые используются как для получения фасонных отливок, так и слитков, которые подвергаются пластической обработке. И в том и другом случае эксплуатационные свойства зависят от структуры сплава.
Одним из методов управления структурообразованием литых изделий является теплофизическое воздействие на кристаллизующийся расплав, которое может быть реализовано различными приемами, в частности, электромагнитным перемешиванием, вибрацией, введением в расплав холодильников. Однако применение этих мероприятий не всегда оказывается эффективным из-за структурной неоднородности расплава, которая усугубляется случайными примесями, попадающими из низкосортных шихтовых материалов, и может быть устранена путем теплового воздействия на расплав. Поэтому перспективным является проведение высокотемпературной обработки расплава как подготовительного этапа перед воздействием на кристаллизующийся расплаз.
Выполненная диссертационная работа посвящена исследованию и разработке технологии производства непрерывнолитых заготовок из свинцовых латуней с регламентированными структурой и свойствами,
позволяющими после пластической обработки получать изделия с высокими служебными характеристиками.
Цель работы. Комплексное исследование особенностей формирования структуры и свойств слитков свинцовой латуни (на примере латуни ЛС 59-1) в условиях полунепрерывного литья и использование полученных данных для совершенствования существующих технологических процессов.
Основное внимание было уделено решению следующих задач:
изучению теплового состояния слитка при непрерывном литье для выявления возможности управления процессом формирования структуры и свойств сплава в условиях серийной и опытной технологии;
исследованию температурной зависимости кинематической вязкости, являющейся структурно-чувствительной характеристикой расплава, и назначению режима температурной обработки расплава;
установлению влияния условий кристаллизации на фазовый состав, структуру, ликвацию цинка и свинца в слитках, а также на механические свойства свинцовых латуней;
изучению влияния состава металлошихты на структуру и свойства литых заготовок, сглаживанию эффекта структурной наследственности путем подготовки расплава перед разливкой и создания условий интенсивного внутреннего теплоотвода при кристаллизации слитка.
Научная новизна. Научно обоснован режим выплавки и разливки свинцовой латуни с использованием низкосортных шихтовых материалов для получения литых заготовок с регламентированными структурой и' свойствами для последующей пластической обработки. Установлены особенности кристаллизации трехфазных латуней в зависимости от степени подготовленности расплава и условий теплоотвода при затвердевании слитка. Изучены свойства основных фазовых составляющих (а- и (Ьфазы) и влияние соотношения фаз на свойства латуни в целом.
Практическая новизна. Разработана и предложена к внедрению технология производства качественных литых заготовок с использованием
низкосортных шихтовых материалов для выплавки свинцовых латуней, в частности;- марки-ЛС -59-1-,--в-индукционных- печах и-введением_холодиль-ников в кристаллизующийся расплав при полунепрерызном литье слитков.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались ка международных конференциях: "Проблемы разливки и кристаллизации стали и сплавов" (Киев, 1994 г.), "Новые технологии и маркетинг в литейном производстве" (Киев, 1995г.). "Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XXI века" (Магнитогорск, 1996 г.), "Эвтектика - IV" (Днепропетровск, 1997 г.); Всесоюзных научно-технических конференциях: "Кристаллизация и компьютерные модели" (Ижевск, 1994 г.), "Управление процессами формирования структуры и свойств литейных сплавов в отливках" (С-Петербург, 1996 г.); III Съезде литейщиков (Владимир, 1997 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных ра-
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глаз, общих выводов и заключения, 2 приложений. Ока изложена на НО страницах, включает 28 рисунков, 13 таблиц и список использованных источников из 8t> наименований.