Введение к работе
Актуальность работы. Развитие машиностроения требует разработки технологических процессов и материалов для энергоресурсосберегающих технологий. Формирующиеся рыночные отношения ставят проблемы удешевления, рационализации и модернизации производства отливок. Для решения этих проблем необходимы металлы и сплавы, обладающие высокими механическими и служебными свойствами, совершенствование традиционных технологических процессов и разработка новых.
В диссертации решались задачи получения дизельных отливок и валков трубоэлектросварочных станов (ТЭСС) с повышенными свойствами, сокращением трудоемкости их производства, устранением литейных дефектов.
В качестве основного был выбран метод внепечной обработки-
модифицирование. Процессам модифицирования посвящено много ра
бот, однако не псе их стороны достаточно исследованы. В резуль
тате получена новая информация, выявлены отдельные особенности
организации эффективных процессов модифицирования, разработана
промышленная технология. .- .
В процессе производства дизельных отливок возникла необходимость производства отливок из чугуна с вермикулярной формой графита (ЧВГ) вместо чугуна с шаровидной формой графита (ЧШГ). ЧВГ относительно новый материал и известные технологии его получения недостаточно отработаны, часто требупт дефицитных, дорогих исходных материалов, не обеспечивают стабильности свойств. На основе новых подходов к процессам модифицирования усовер -шенствована технология получения ЧВГ.
При литье традиционными методами валки ТЭСС обладая? низкой стойкостью в жестких условиях эксплуатации, значительными литейными дефектами, высокой трудоемкостьп финишной обработки. В конкретных условиях цеха оптимальным оказалось использование такого специфического способа модифицирования как суспензионное
1 литье.
Целью тзабота является разработка, исследование и промышленное пробование технологий изготовления дизельных отливок из ЧВГ и стальных отливок из сті-лиХІЖЯ для ТЭСС на основе повышения эффективности процессов модифицирования.
Научная новизна работы заключается в разработке Концепции увеличения эффективности модифицирования путем повшения свободной энергии расплава за счет ввода активных добавок со скоростью соответствующей скорости их усвоения перемешиваемым расплавом. Установлено, что применение титан-содержащего комплексного модификатора с одновременной продувкой чугуна сжатым воздухом позволяет стабильно получать заданную форму графита.
Практическая ценность и реализация работы. Практическая
ценность заключается в разработанном оптимальном режиме модифи
цирования расплава, обеспечивающем стабильное получение верми-
кулярнозаданной формы графита. Установлены параметры процесса,
необходимые для получения отливок с заданным соотношением вер-
микулярного и шаровидного графита. Разработаны методы, расчетов
определения параметров модифицирования с продувкой чугуна сжа
тым воздухом и одновременным вводом комплексного модификатора;
внутрифорыекного модифицирования; экзогенной суспензионной за
ливки для стали ХІ2ШІ, на основании. которых отработаны режимы
технологии изготовления отливпк из ЧВГ и валков ТЭСС. Разработа
на методика экспресс-анализа усадки. Разработаны варианты тех
нологий получения отливок из ЧВГ, прошедшие промышленное опро
бование в условиях Нижегородского завода "Двигатель революции".
и отливок валков из стали ХІ2МЛ, внедренной на Выксунском метал
лургическом заводе. Разработаны и защищены тремя авторскими сви
детельствами ряд технологических приемов,, повышающих эффектив
ность модифицирования. .
Годовой экономический эффект от внедрения технологии изготовления валков на Выксунском металлургическом заводе составил 65770 рублей, в год ( в ценах 1990 года). Ожидаемый экономический эффект от внедрения технологии изготовления отливок "крышка цилиндра" из ЧВГ барботажной обработкой составляет 261237 рублей на 100 годных отливок ( в ценах 1991 года), .
Апробация. Основные положения и результаты диссертацион-
кой работы доложены на: областной научно-технической конференции "Прогрессивные методы получения отливок" (Горький, 1983 г.), областной научно-технической конференции "Пути повышения качества литых заготовок в ыадганостроении" (Горький, 1985 г.), УШ научной конференции молодых ученых Волго-Вятского района (Горький, 1988 г.), региональном научно-техническом совещании "Повшение эффективности литейного производства" (Омск, 1989 гД межреспубликанской конференции "Современные технологические процессы получения высококачественных изделий методом литья и порошковой металлургии" (Чебоксары, 1969г.), советско-чехословацкой научно-практической конференции "Полифосфатные холоднотвердеющие смеси и отливки из высокопрочного чугуна" (Липецк, 1989 г.), научно-технической конференции "Современные направления повышения качества литых заготовок при литье в песчаные формы" (Москва, 1990 г.), XI всесоюзной конференции по проблемам слитка "Проблемы разливки, модифицирования и кристаллизации стали и сплавов" (Волгоград,.1990 г.), научно-технической конференции "Применение внешних воздействий при затвердеваний' слитков и отливок" (Н.Новгород, 1990 г.), П республиканской научно-технической конференции "Пути повышения качества и экономичности литейных процессов" (Одесса, 1990 г.), областной научно-технической конференции "Прогрессивные технологические процессы и охрана труда в литейно-металлургическом производстве" (Н.Новгород, 1991 г.).
Диссертационная работа доложена и обсуждена на научно-техническом семинаре кафедры "Литейно-металлургические процессы и сплавы" (июнь 1992 г.) и объединенном с кафедрой "Машины и технология литейного производства" (ноябрь 1992 г.) Нижегородского государственного технического университета.
Публикация. По теме диссертации опубликовано 17 работ, получено 3 авторских свидетельства.
Объем работы. Диссертация содержит 1 мазинописного текста, "2>Т рисунков, 23 таблиц. Работа состоит из введения, 5 глав, списка литературы (112 наименований) и приложения.