Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 8
1.1 Эвтектические поршневые силумины 8
1.1.1 Характеристика условий работы поршней и основные требования к поршневым сплавам 8
1.1.2 Состав и свойства поршневых эвтектических силуминов 11
1.2 Способы повышения механических и эксплуатационных свойств поршневых алюмиииево-кремниевых сплавов 16
1.2.1 Модифицирование поршневых силуминов 18
1.2.1.1 Механизм модифицирования поршневых силуминов фосфором 21
1.2.1.2 Способы ввода фосфора в расплав силуминов 24
1.2.2 Влияние струкгуры сплава на его механические свойства 28
1.2.3 Микролегирование силуминов 29
1.2.4 Влияние состава и структуры силуминов на их
коэффициент линейного расширения 32
1.3 Флюсовая обработка расплавов силуминов 34
1.3.1 Защишыеи рафинирующие свойства флюсов 35
1.3.2 Принципы выбора флюсов 36
1.3.3 Физико-химические и технологические свойства флюсов 37
1.3.4 Температура плавления флюсов 38
1.3.5 Технологическая проба для определения загрязненности расплава неметаллическими включениями 38
1.4 Выводы и постановка задачи исследования 40
2. Методики проведения экспериментов 42
2.1 Характеристика используемых материшюв 42
2.2 Методики проведения экспериментов в лабораторных условиях 43
2.2.1 Плавка силуминов А1-( 16-18) % Si и АК12ММгН 43
2.2.1.1 Приготовление флюса и обработка им расплава силумина 45
2.2.2 Оценка влияния модифицирующих и микролегирующих добавок на параметры процесса кристаллизации силуминов 45
2.2.3 Оценка влияния микролегирующих добавок на микроструктуру силуминов и микротвердость фазовых составляющих 47
2.2.4 Оценка влияния микролегирующих добавок на механические силуминов 50
2.2.5 Оценка влияния микролегирующих добавок на формы расплавом 53
2.2.6 Оценка влияния микролеї ирующих добавок на коэффициен линейного расширения силумина АК12ММЖ 55
2.2.7 Определение загрязненности алюминиевых расплавов неметаллическими включениями 57
2.2.8 Определение газонасыщенности алюминиевых расплавов 59
Сравнительный анализ структуры и свойств сплавов поршней фирм: ОАО «ЗМЗ» и «МаЫе» 60
Исследование влияния фосфора на структуру и механические свойства силуминов 65
4.1 Выбор фосфорсодержащих лигатур и іехнологических параметров их ввода в расплав для обработки поршневых эвтектических силуминов 65
4.2 Влияние фосфора на микроструктуру и свойства сплава АК12ММгН 75
4.2.1 Влияние фосфора и скорости кристаллизации на микроструктуру сплава АК12ММЖ 75
4.2.2 Влияние фосфора на микротвердость фазовых составляющих сплава АК12ММгН и его свойства 81
Влияние церия и фосфора на структуру и эксплуатационные свойства поршневого эвтектического силумина АК 12ММгН 86
5.1 Влияние церия и церия совместно с фосфором на микротвердость фазовых составляющих сплава АК12ММгП 86
5.2 Влияние церия и церия совместно с фосфором на эксплуатационные харакіеристики сплава АК12ММгН 98
5.3 Влияние фосфора и церия на микроструктуру и эксплуатационные характеристики поршневого силумина АК12ММгН 101
5.3.1 Влияние фосфора и церия на микроструктуру сплава АК12ММгН 101
5.3.2 Влияние фосфора и церия на микротвердость фазовых составляющих и твердость сплава АК12ММгН 108
5.3.3 Влияние фосфора и церия на свойства сплава АК12ММгН 115
Разработка технолої ии плавки и литья сплава АК12ММгН для изготовления высококачественных автомобильных поршней 119
6.1 Анализ брака в поршнях, изготавливаемых на ОАО «ЗМЗ» 119
6.2 Разработка технологии комплексной обработки сплава АК12ММгН 125
6.2.1 Определение температуры ликвидус флюсов различного 126 химического состава
6,2.2 Оценка эффективности флюсового рафинирования расплава АК12ММгН от водорода и неметаллических включений 127
6.3 Анализ технологии ли гья поршней на ОАО «ЗМЗ».
Оптимизация параметров литниковой системы отливки «Поршень 406.1004015» 131
6.3.1 Исследование процесса рабо 1Ы центробежного шлакоулови геля 137
7 Опытно-промышленное опробование технологии рафинирования расплава АК12ММгН и новой литниковой системы отливки «Поршень 406.1004015» 143
7.1 Результаты опытно-промышленного опробования технологии рафинирования расплава АК12ММгН 143
7.2 Результаты опы шо-промышленного опробования новой литниковой системы отливки «Поршень 406.1004015» 153
7.3 Технология рафинирования, микролегирования фосфором и церием поршневого эвтектического силумина АК12ММгН 158
Выводы 163
Список использованных источников 165
- Механизм модифицирования поршневых силуминов фосфором
- Оценка влияния микролегирующих добавок на микроструктуру силуминов и микротвердость фазовых составляющих
- Влияние фосфора и скорости кристаллизации на микроструктуру сплава АК12ММЖ
- Влияние фосфора и церия на микротвердость фазовых составляющих и твердость сплава АК12ММгН
Введение к работе
На сегодняшний день в России, в условиях рыночных отношений, перед машиностроителями остро сюит вопрос повышения конкурентоспособности отечественной продукции и снижения её себестоимости. Это затрагивает и такую область машиностроения, как производство поршней для двигателей внутреннего сгорания. Одной из основных проблем при производстве для двигателей внутреннего сгорания поршней из сплавов на основе алюминий-кремний, является увеличение их срока службы.
С повышением мощности двшателей существенно возрастают тепловые и динамические нагрузки на поршень. Срок службы поршней лимитируется многими факторами, из которых основным является материал, используемый для их изготовления. Однако следует учитывать и другие немаловажные факторы, также влияющие на срок службы поршней: режим работы двигателя, использование принудительною циркуляционною охлаждения поршней, качество используемого моторно-[ о масла и топлива и др.
Автомобильные поршни изготавливаются преимущественно из силуминов с массовой долей кремния от 11 до 25 %*, то есть эвтектических и заэвгектических силуминов [1, 2, 3]. Существенное влияние на улучшение механических свойсів и повышение эксплуатационных характеристик поршней оказывает микролегирование и модифицирование. В настоящее время для производства поршней используют, в основном, заэвтектические силумины, отличающиеся высокой износостойкостью, жаропрочностью, пониженным коэффициентом линейного расширения, повышенной твердостью [3, 4]. Однако данные сплавы обладают небольшой пластичностью, усталостной прочностью, теплопроводностью и технологичностью [5]. Традиционным модификатором для заэвтектических силуминов является фосфор, который вводится в расплавы в виде лигатур медь-фосфор (Си-Р) с различной массовой до- ' Здесь и далее указана массовая доля элемента в сплаве лей фосфора в них, или технического фосфида меди Си3Р. Действие фосфора на микроструктуру, технологические и эксплуатационные характеристики эвтектических силуминов изучено мало.
Известно, что на эксплуатационные свойства поршней положительное влияние оказывают малые добавки редкоземельных металлов, в частности, иттрия и церия. Однако если действие РЗМ на структуру и свойства заэвтектических силуминов изучено достаточно глубоко, то о влиянии их на микроструктуру и свойства поршневых эвтектических силуминов, сведения малочисленны и противоречивы.
Исходя из вышеизложенною, особый интерес представляет изучение влияния фосфора и РЗМ, в частности церия, на эксплуатационные характеристики поршневых эвтектических силуминов, определение оптимальных составов микролегирующих добавок и разработка на этой основе технологии комплексной внепечной обработки расплава для получения высококачественного поршневого эвтектического силумина с улучшенными механическими и эксплуатационными свойствами, что позволит не только увеличить качесіво поршней, но и произвести импортозамеще-ние данной продукции на российском рынке.
Механизм модифицирования поршневых силуминов фосфором
Модифицированием принято назьпшь заметное изменение структуры твердого металла в результате специальных условий плавки или обработки расплава, достигаемое путем очень незначительного изменения или вообще без изменения состава [82].
Литая микроструктура немодифицированных звтекіических силуминов в равновесном состоянии состой і из алюминиево-кремниевой эвтектики с грубыми игольчатыми частицами эвтектического кремния [2]. В сплаве АК12ММгН, относящемся к системе А1 - Si - Си, наблюдается небольшое количество частиц первичного кремния. Механические свойства сплавов с таким строением невысоки, поскольку кремний является концентратором напряжения.
П.А. Ребиндером предложена классификация модификаторов, по которой все многообразие модифицирующих добавок сведено к двум основным группам. К первой группе относятся такие вещества, которые образуют в расплаве высокодисперсную взвесь. Частицы этой взвеси служат зародышами. Ко второй группе относятся элементы или их соединения, которые моїуі адсорбироваться на іранях зарождающихся кристаллов и гормозить их рост.
Литейные эвтектические сплавы для измельчения выделения эвтектического кремния модифицируют натрием или сіронцием. В производственных условиях используют соли натрия из-за большого угара модификатора и газонасыщения расплава. Недостатком модифицирования натрием является недостаточная длительность сохранения эффекта модифицирования. В отличие от натрия стронций медленнее вьігораеі из алюминиевых расплавов, что позволяет сохранить эффект модифицирования до трех часов [38].
Известно, что измельчение эвтектики достигается как при введении специальных добавок, так и при увеличении скорости крисіаллизации сплавов [58]. В последнем случае происходит переохлаждение расплава, что ведет к увеличению числа зародышей и, следовательно, к уменьшению размера кристаллов эвтектического кремния.
Литая микроструктура модифицированных заэвтектических силуминов состоит из крупных кристаллов первичного кремния различной формы и алюминиево-кремниевой эвтектики с грубыми игольчатыми частицами эвтектического кремния. Механические свойства сплавов с таким строением, особенно пластичность, также невысоки [11, 15, 83, 84], поскольку кремний, как первичный, так и эвтектический, является концентратором напряжения. Многочисленными исследованиями установлено, что уменьшение размеров и равномерное распределение по объему кристаллов первичного кремния способствует значительному повышению механических свойств заэвтектических силуминов при комнатной темпсраіуре [3, 5, 17, 22, 84-87]. Авторы работ [88-90] отмечают, что в модифицированных заэвтекгичёских силуминах предел прочности при растяжении повышается на 20-100 % и в 1,5-2 раза возрастает относительное удлинение. На твердость сплава модифицирование практически не оказывает влияния [5].
С величиной и равномерностью распределения кристаллов первичного кремния связана износостойкость сплавов. Повышенный износ модифицированного заэвтектического силумина объясняется, с одной стороны, тем, что крупные пластинчатые кристаллы кремния выкрашиваются из матрицы твердого раствора, дробятся и начинают действовать как абразивные частицы, а с другой стороны - увеличением площади отельных участков твердого раствора из-за неравномерного распределения кристаллов первичного кремния. Кроме того, возрастает износ чугуна в паре силуминовый поршень - чуіунная гильза, поскольку крупные и более твердые кристаллы первичного кремния и их осколки воздействуют на менее твердый чугун как микрорезцы. Приведенные в работах [5, 12, 24, 91, 86, 92] результаты исследования износостойкости заэвтектических силуминов показывают, что уменьшение размеров и более равномерное распределение кристаллов первичного кремния способствует повышению этой характеристики.
Поскольку кристаллы первичного кремния обладают высокой твердостью, при механической o6pa6ofKe заэвтектических силуминов возникают проблемы, связанные с плохим качеством поверхности и нижой стойкостью режущего инструмента. В работах [5, 51, 76, 84, 93] показано, что модифицирование значительно улучшает обрабатываемость резанием этих сплавов: износ режущего инструмента снижаеіся на 30-70 %, уменьшается шероховатость поверхности. Авторы работы [94] приводят сведения о четырехкратном снижении износа резцов при уменьшении размеров кристаллов первичного кремния с 80 до 20 мкм.
Имеются сведения о том, что форма и величина кристаллов первичного кремния оказывают влияние на теплопроводность заэвтектических силуминов - в сплаве с 20 % кремния модифицирование повышает теплопроводность более чем на 10 % [941
Автором работы [95J установлено, что при наличии в структуре сплава более мелких и равномерно распределенных кристаллов первичного кремния повьішаеіся стойкость поршневых заэвтектических силуминов к тепловым ударам.
В ряде работ отмечается, что модифицирование оказывает влияние на коэффициент линейного расширения зазвіектических силуминов, однако у авторов нет единого мнения по этому вопросу. Так, в работах [3, 55, 86, 96] сообщается о снижении этой характернешки после модифицирования, а в работах [58, 97] - о ее повышении.
Таким образом, анализ литературных источников показывает, что модифицирование микроструктуры поршневых заэвтектических силуминов способствует повышению уровня физико-механических и эксплуатационных свойств этих сплавов.
Известно, что отношение струкіурньїх составляющих сплава в эвтектическом силумине можно изменить с помощью поверхностно-активных модификаторов (таких как натрий или стронций) или с помощью фосфора. При этом точка эвтектики сдвигается в сторону повышенной концентрации кремния или алюминия соответственно, и тем более, чем больше введено модификатора и выше скорость охлаждения расплава [1]. Кроме roro, эвтектическая кристаллизация протекает при температуре ниже равновесной, что приводит к сильному измельчению частиц кремния в эвтектике. Поэтому можно предположить, что введение в расплав эвтектического силумина фосфора позволит получить струкіуру заэвтектического Al-Si сплава с оптимальным количеством кристаллов первичного кремния и эвтектикой, что должно положительно отразиться на твердости, жаропрочности и других эксплуатационных свойствах силумина AK12MMi II.
Оценка влияния микролегирующих добавок на микроструктуру силуминов и микротвердость фазовых составляющих
Как отмечено в первой главе, большое внимание сейчас уделяется повышению уровня механических и эксплуатационных свойств поршневых эвтектических силуминов. Одним из способов влияния на механические свойства сплавов является изменение их структуры.
В структуре эвтектических силуминов присуїсівуют кристаллы эвтектического кремния и другие фазы. Такой сірукіуре соогветсгвуют следующие эксплуатационные характеристики сплава: высокий КЛР - 20-24-10"6 С 1 и низкая износостойкость. Однако іакой сірукгуре, также, соответствует относительно высокий уровень пластичности и прочности, по сравнению с іеми же свойствами у заэвтектических силуминов.
Из литературных данных [1, 3, 19, 28, 105, 107-110] известно, что введение в эвтектические силумины фосфора приводит к смещению точки эвтектики в сторону меньших содержаний кремния. При этом структура силумина приближается к заэв-тектической.
Наиболее удобным являеіся ввод фосфора в сплав посредством лигатуры, однако, имеющиеся литераіурньїе данные, касающиеся температуры ввода, длительности выдержки и содержание фосфора в силумине эвтектического состава, противоречивы. Поэтому для выяснения этого вопроса проведено исследование влияния фосфора на процесс кристаллизации, микроструктуру и механические свойства сплавов АЦ16-18) % Si и AK12MMYH.
Наиболее удобным является ввод фосфора в сплав посредством лигатуры, но так как температура плавления эшекгических силуминов ниже, чем у заэвтектических, то ввод в расплав данных лигатур по технологии для заэвтектических силуми нов является нерентабельным, а информации об использовании фосфорсодержащих лигатур в виде гранул практически нет.
Для ввода фосфора в поршневые эвтектические силумины были выбраны широко используемые медь-фосфористые лигатуры: Си - (8-Ю) % Р (в виде «вафельной» плитки), Си - 15 % Р (гранулы) и новая ранее не использовавшаяся лигатура Си - 20 % Р (гранулы). Общий вид лигатур представлен на рисунке 20.
В литературных источниках нет единого мнения по вопросу выбора технологических параметров ввода данных лигатур в расплав. По приведенным данным, представленным в первой главе, температура модифицирования лигатурой Си-Р со ставляет от 780 С до 920 С. Также различаются и рекомендации по длительности выдержки на усвоение лигатуры в расплаве: от 15-20 мин до двух часов. Поэтому задачами данного исследования являлись определение влияния фосфорсодержащей литаїурьі на микроструктуру и свойства заэвтектических и эвтектических силуминов, и выбор оптимальных параметров обработки расплава, а также изучение влияния фосфора на сіруктуру силумина в течение длительной выдержки его в жидком металле. Чтобы исключить влияние на процесс модифицирования и микролегирования многочисленных элементов, входящих в состав поршневых алюминиевых сплавов, на первом этапе работы исследования проводились на бинарных силуминах, содержащих от 16 % до 18 % кремния по массе.
Для исследования были взяты вышеуказанные фосфорсодержащие лигатуры. Количество вводимого фосфора было выбрано на основании литературных данных -[125J 0,07 % от массы расплава. Температура ввода лигатуры Си-15 % Р в расплав принята 890 С ± 10 С, а лигагур Cu-(S-IO) % Р и Си-20 % Р - 790 С ± 10 С. Это связано с различием температур плавления указанных лигатур: 970 С и 720 С соответственно.
Результаты экспериментов, приведенные в таблице 11, показывают, что введение всех исследуемых лигатур привело к уменьшению размера кристаллов первичного кремния в структуре заэвтекгическою силумина, причем более эффективным было действие лигатур Си - (8-10) % Р и Си - 20 % Р. Это можно объяснить более легким введением данных лигатур, тогда как мелкие легкие гранулы Си-15 % Р задерживаются плотной оксидной пленкой на поверхности расплава, что препятствует их усвоению. Следует отмешіь, что для облегчения ввода данной лигатуры в жидкий металл в промышленных условиях, производителем она расфасована в вакуумные упаковки массой по 0,5 кг.
В этом случае упаковка погружается на дно жидкой ванны и лигатура эффективно усваивается.
Влияние фосфора и скорости кристаллизации на микроструктуру сплава АК12ММЖ
Это можно объяснить следующим. Как было отмечено выше, в эвтектическом сплаве АК12ММг11, после ввода фосфора, фактическая траектория фигуративной точки эвтектическою сплава едвшаеіся в сюроиу сплавов, богатых алюминием, относительная доля кристаллизуемых класіеров кремния резко уменьшается, блаюда-ря чему эвтектика кристаллизуется при пониженной іемпературе.
Такое снижение темиераіурьі эвтектики приводит к более позднему затвердеванию расплава, а, следовательно, и к увеличению заполняемости формы сплавом АК12ММгН, микролегированным фосфором.
Полученные результаты величины заполняемости формы сплавом АК12ММгН позволяют сделать очень важный вывод: при внедрении в производство гехнолоіии микролеіирования фосфором поршневого эвтектического силумина не потребуется изменять конструкцию ли тиковой системы в кокилях. Таким образом, на основании полученных данных, приведенных в разделах 4.2.1-4.2.3 можно заключить, чт фосфор, вводимый в поршневой эвтектический силумин АК12ММг11, способствует незначительному изменению твердости по Бри-неллю, КЛР, некоторому увеличению наполняемости формы сплавом и снижению микротвердости фаювых составляющих данною сплава.
Наиболее оптимальный резульїаі (максимальные объемная доля КПК и их приведенное количество) при микролегировании сплава АК12ММгН фосфором, наблюдается при его введении в расплав в количесіве 0,07-0,09 % по массе. При проведении дальнейших исследований данная концентрация фосфора в сплаве будет величиной постоянной. 5 Влияние церия и фосфора на сірукіуру и эксплуатационные свойства поршневого звіскіического силумина АК12ММгН
Из литературных данных известно, что РЗМ положительно влияет на механические и эксплуатационные характеристики силуминов. Обработка силуминов РЗМ оказьіваеі влияние не только на их свойсіва, по и на их микроструктуру. Однако мнения исследоваїелей по этому вопросу расходятся. У них также нет единого мнения об оптимальном количестве РЗМ в силуминах.
В ранее проведенных рабоїах [3, 5, 6, 19, 28, 40, 41, 74, 75, 125,141, 144, 145], достаточно широко изучено влияние церия и фосфора на сгруктуру и свойства заэв-тектических силуминов, даны рекомендации по оптимальному количеству и температуре ввода данных элементов в расплав [125]. Однако сведений о влиянии церия и фосфора на свойства эвтектических силуминов практически нет. Поэтому для выяснения этою вопроса проведено исследование влияния церия и фосфора на процесс кристаллизации, микросірукіуру и механические свойства сплава АК12ММгН.
На первом зіапе рабо і ы для ввода в сплав АК12ММЖ церия было решено взять оптимальную ею конценіранию для зашгектических силуминов (0,08 % по массе).
Исследования проводились на немодифицированном поршневом силумине AFC12MMrH. Анализ микросгрукіурьі залиіьіх в песчано-глинистую форму образцов показал, что церий, вводимый в расплав лиіатурой Si-(28-30) % церия, оказывает незначительное влияние на изменение микроструктуры сплава. При наличии в сплаве КПК (химический сосіав сплава представлен в таблице 4), наблюдается некоторое их измельчение: примерно в 1,5 раза, по сравнению с исходным состоянием и некоторое увеличение их объемной доли и приведенного количества. Анализ кривых охлаждения, представленных на рисунке 44, показывает, что ввод церия в эвтектический поршневой силумин АК12ММгН не вызывает практически никаких изменений при ею кристаллизации.
Проведенные эксперименты но вводу церия в сплав АК12ММгН, показали, что церий, при самоеюяіельном его введении в расплав не оказывает заметного модифицирующею воздействия на сірукгуру сплава AK12MMJH, что согласуется с результатами работы [154]. Поэтому целесообразно исследовать действие церия совместно с фосфором. Однако при изучении совместного влияния данных элементов на микроструктуру и свойсіва сплава АК12ММіІІ встал вопрос об очередности ввода данных элсменюв в расплав и длиіельности выдержки расплава с церием. Так, как из лшературных источников [3, 6, 19, 74] известно, что церий может оказывать модифицирующее явление на эвтектический кремний и не влиять на КПК или может оказать на них демодифицирующее влияние, ю было решено вводить церий перед фосфором.
Анализ кривых охлаждения сплава AK12MMYH показывает, что изменения температурных параметров эв тек і и ческой кристаллизации при вводе фосфора и церия в сплав не наблюдаеіся, по сравнению с исходным сплавом (рисунок 45).
Влияние фосфора и церия на микротвердость фазовых составляющих и твердость сплава АК12ММгН
В раздаточной печи CAT 0,23 с чуіушіьім тиглем перед переливом в нее металла остаеіся до 50 кг «боло і а» предыдущей шливки, которое предварительно не рафинируется. «Болою» периодически шірязняегся продуктами чистки стенок тигля и меловой краской, наносимой на новерхносіь этих сгенок. Выдержка расплава в раздаточной печи после перелива ею и І ковша составляет 5-7 минут, после чего с зеркала металла стальной шумовкой снимается шлак. Длиіельность разбора металла из раздаючной печи составляет около 20 минуї. За это время делается примерно 180 зачерпываний расплава ковшом доіаіора.
Температура меіалла и раздаючной печи не контролируется, а замеряется постоянно лишь темнераіура печною просірансіва около наружной поверхности стенки тигля. Разница между іемиераіурами расплава и печи определяется нерегулярно.
Как уже оімечалось, меіалл в кокиль заливаю і с помощью ковшового дозатора. Ковш дозатора изгоіашіи вагот из стали и предварительно красят кокильной теплоизоляционной краской. Следует оімсіить, чю после перелива металла из ковша дозатора в кокиль па аепках ковша осіаеіся около 30 г оксидной плены, что по объему соответсівуеі примерно 9 см3. Оксидная плена перед очередным заполнением ковша меіалл ом с ею сіенок не снимаеіся и, следова і ел ыю, вся вместе с расплавом попадает в кокиль.
Кокиль, применяемый на ОАО «ЗМЗ» для изюговления поршней, имеет минимальную металлоемкость. На іемисраіуриьій режим литья он выводится «холостыми» заливками. Темнераіура формы на всех этапах лиіья поршней не контролируется. Качество отливок оцениваемся лиіейщиком виїуальньїм осмотром.
Металл в кокиль заливаеіся одновременно через две симметрично расположенные верхние липшковые сисіемьі. Лишиковая система состоит из воронки, шлакоуловителя и иитаїеля. Для компенсации усадки применяется верхняя открытая цилиндрическая прибыль.
Шлакоуловиїель ценіробежною іипа ориентирован на очистку расплава от неметаллических включений под действием центробежных сил. Питатель щелевою іииа предназначен для подачи расплава в полость формы с учетом наличия на иуш падающей сіруи металла компенсационной стальной вставки. Стальные вставки во всех ииоювлясмых на ОАО «ЗМЗ» поршнях имеют разные форму и размеры. Анализ конструкции ли і пиковой сисіемьі поршня 406.1004015 (рисунок 94) показал, что шлакоуловитель и пишель не отвечаю і в полной мере предъявляемым к ним функциональным требованиям. Так, например, металл, проходя по шлакоуловителю, сразу попадает в питатель, чю не позволяет создать вихревой поток, которым шлак под действием центробежной силы мог бы удерживаться в объеме шлакоуловителя (рисунок 94). Что касаеіся пиіаіеля, і о сіруя расплава, падающая из него вниз, частично попадает на стальную всіавку, чю не може і не приводить к ее дроблению и к турбулентности потока. Прибыль, установленная надочную часи, поршня, цилиндрическая по форме и минимальна по объему, чю іребуеі сіроіою соблюдения температурного режима меіалла и кокиля, а также посюянства химического состава сплава. Таким образом, исходя и І вышей ЇЛОЖСННОІ о, можно заключить следующее: 1 Металл «болота» раздаючных печей не рафинируется. 2 При использовании в процессе лиіья ковшового дозаюра в поршень попадает около 3,0 % оксидных плен 01 массы оіливки. 3 Применяемая при изюювлсиии поршней 405-, 406- и 409- литниковая система требует усовершенспювамия в часіи повышения эффективности работы шлакоуловителя и исключения соударения сіруи меіалла, вытекающей из питателя, со стшіьной вставкой, установленной в полосі ь формы перед заливкой ее расплавом. В связи с изложенным, был разрабоїап новый вариант конструкции литниковой сисіемьі поршня 406.1004015 (рисунок 95), в ко юрой: подвод металла из воронки осуществляется по касаіельной к конической поверхности шлакоуловителя. Питатель к поверхности шлакоуловиїеля іакжс располаїаеіся по касательной, но смещается на 180 против часовой сірелки по отношению к существующему его расположению в форме (рисунок 94). Пиіаіель выполняется в виде щели длиной 10-12 мм и толщиной 7 мм и располаї асіся в форме іаким образом, чтобы исключить ударение струи меіалла о і ело компенсационной сіальной вставки. В действующей конструкции кокиля размеры пиіаіеля, сооївсісівенно, равны 8 и 10мм. Максимальный диаметр коническою по форме шлакоуловителя 20 мм, а длина 50 мм. Данные размеры ВЗЯІЬІ и условия возможности выполнения новой литниковой системы в «меіаллоприемникс», применяемом в настоящее время в конструкции кокиля. В действующей ли і пиковой системе эти параметры, соответственно, составляют 20 и 24 мм. Объем шлакоуловиїеля применительно к условиям производства ОАО «ЗМЗ» должен бып увеличен, і. к. выше было отмечено (см. раздел 3), что с ковша дозаюра в і ело оіливки можсг иопадаїь до 10 см3 оксидных плен. В действующей конструкции кокиля суммарный объем двух шлакоуловителей составляет менее 4 см .
