Введение к работе
Актуальность проблемы. Известно , что в-' общем выпуске отливок на Украине преобладают отливки из черных сплавов : 71,0 2-чугунные и 23,8 Z-стальные,отливки из цветных сплавов составляют 4,В 2.Из черных сплетав наиболее распространенными являются серый чугун и, углеродистая сталь. Однако, по сравнению с развитыми капиталистическими странами, доля отливок из цветных сплавов в общем выпуске отливок в Украине в 2 раза,а из чугуна с шаровидным графитом - в 9-16 раз ниже.
Имеетя необходимость увеличения обьемов "выпуска отливок из синтетического чугуна с шаровидным графитом,а также расширение масштабов научных исследований.Отметим,что в машиностроении.недостаточно полно разрабатываются и используются возможности по создании новых материалов и улучшению свойств традиционных.Важной проблемой является также режим эконо-в литейном производстве , что является одним из важнейших фак-торов интенсификации производства. Вместе с тем .рентабельность индукционной плавки обеспечивает возможность использования дешевой, особенно при переплаве металлоотходов >а месте их образования,металлической шихты взамен доменных чугунов.и получение высококачественных отливок на основе синтетического чугуна.
Однако,до настоящего времени ряд вопросов,связанных, с технологией получения синтетического чугуна,его свойствами,возможностью управления процессом науглерояивания и модифицирования остаются неиз'ученными, что значительным образом тормозит оирокое внедрение -этого материала.'
Теоретическое и экспериментальное реиение всех этих зопросов-является актуальной проблемой для литейного производства и,в частности, для. получения высококачественных чугунов для отливок, . . Цель и задачи исследования. Целы) настоящей работы является исследование процесса науглероживания и факторов. . оказываючйх влияние на скорость и "полноту, усвоения карбюризатора при выплавке синтетического чугуна,а"также разработка технологии получения качественных серых С Ев >" 270 "МПаО и высокопробных,(ВЧ) чугунов на базе синтетического.выплавленного монопроцессом в индукционной тигельної печи ШП ). .. . ," ' ,,' ; Основные задачи: ...','--_
" і '
- теоретическое и экспериментальное определение путей ускоре-
ния процесса науглероживания синтетического,расплава Ее-С;
- теоретическое обоснование и.экспериментальная проверка зави-
-симостей.характеризуюиих процесс науглероживания; \ .
. , - исследование влияния.примесей серы и кремния "в карбюризаторе на скорость и степень усвоения науглерожйвателя; ,
разработками апробирование карбюризатор! ла основе отходов производства: m '
изучение возможностей управления процессом модифицирования расплавов;
разработка и внедрение в производство вариантов эффективной обработки синтетического чугуна с целью получения 34.
Научная новизна.
- Установлено,что примеси серы и кремния в карбюризаторе- ока
зыеают суиественное отрицательное влияние на скорость растворени.
и .телень усвоения углерода при плавке синтетического т'^уна
'монопроцессом в ( ИТП );
разработаны модели и дано теоретическое обоснование влияния содераания серы и кремния в карбюризаторе на скорость и степень усвоения науглерояивателя расплавом Fe-C:
теоретически обосновано и экспериментально подтверждено положительное влияние на скорость науглероживания добавки в расплав ?е-С поташа благодаря образованию клатратных соединений калия с ^графитом;
- уточнены и дополнены математические зависимости скорости науглероживания и степени усвоения карбюризатора от температдры и химического состава расплава.
Практическая ценность и реализация работа,Проведенные исследования позволили разработать состав нового.более эффективного карбюризатора на основе отходов производства и внедрить его в производство. Разработан способ получения модифицированного серого чдгдна и сконструировано устройство для модифицирования расплава.представляющее собой чашу с размещенным в ней модифицирующим вкладышем.
, Экономический эффект от внедрения результатов исследования на предприятии п/я А-7880 составил 61.35 тыс.руб. за год С в ценах Ііі89 года). Предлоаены конструкции литниковой системы С А.с. СССР N ,л35373 ) и устройства для модифицирования расплава магнийссдер-аащей лигатурой (А.с. СССР N 1411098 ) при получении ВЧ из синтетического чугуна, Основные положения,выносимые на защиту:
-объяснение влияния примесей карбюризатора.в частности,кремния и серы.на скорость и полноту усвоения науглерояивателя:
новый состав карбюризатора на основе отходов производства:
обоснование представления о механизме ускорения процесса науглероживания синтетического Fe-C расплава карбюризатором с добавкой К2С03;
. - математические зависимости скорости и полноты процесса нсуг-леронивания синтетического чугуна от технологических параметров;
метод управления процессом модифицирования синтетического чу-чуна путем применения разработанных'брикетов,смесей и предложенного способа модифицирования; ' ,
методику и результаты исследования процесса-обработки -синтетического чугуна в форме сфероидизируииим модификатором 8КН- 2; "
разработанные варианты эффективной обработки синтетического чугуна в форме и чаше с цельи получения ВЧ." . ^ Апробация работы.Основные результаты теоретических к экспврицан-
тальных исследований доложены и обсуадены на :
ежегодных научно-технических конференциях ХПИ , Харьков-, І9Є7-І990 гг;
научно-техническом совещании:"Повыпение производительности труда,экономия материальных и энергетических ресурсов в литейном производстве". Барнаул,1986 г;
меяреспубликанском научно-практическом семинаре литєйцикоб: "Современные технологические процессы получения высококачественных отливок и повыиения стойкости литейной оснастки и режущего инструмента".Чебоксары .1987 г;
зональном научно-техническом семинаре:"Современное оборудование и технология плавки.внепечной обработки и заливки чугуна", Пенза.і987 г;
Публикация работ. По материала*: диссертации имеется 16 публикаций, из них 8 авторских свидетельств.
Структура и объем диссертационной работы.Диссертация состоит из введения,пяти глав.обцих выводов и рекомендаций,списка использованной литературы.Текстовая часть работы излокена на 155 страница масинописного-текста.содераит 31 рисунок,15 таблиц,2 приловениа.