Розроблення ливарних ресурсозберігальних технологій та устаткування для виробництва фасонних великогабаритних заготовок - Автореферат

Розроблення ливарних ресурсозберігальних технологій та устаткування для виробництва фасонних великогабаритних заготовокЗ метою вирішення цієї проблеми Кабінет Міністрів України розробив та затвердив «Програму використання відходів виробництва та споживання на період до 2005 року» (постанова №668 від 28. 06. 1997 р.), в якій основне місце належить розробленню та впровадженню у виробництво перспективних ресурсозберігаючих та безвідходних технологій. Литтям одержують заготовки практично будь-якої складності. Проте коефіцієнт використання металу (КІМ) під час виробництва виливків традиційними способами не перевищує 65%, а припуски на механічну обробку іноді сягають 50 - 80% їхньої маси. Перспективним шляхом підвищення економічності та якості виливків є використання електрошлакового кокільного (ЕКЛ) і відцентрового електрошлакового лиття (ВЕШЛ), які дозволяють використовувати металобрухт у вигляді стружки та спрацьованих або відбракованих деталей машин і технологічного оснащення. Мета дослідження полягала в розробці комплексу фізико-металургійних, технологічних і конструктивних рішень виготовлення литих заготовок для деталей підвищеної надійності; електрошлакової плавки відходів конструкційних, інструментальних, жаростійких матеріалів для виготовлення фасонних виливків високої якості; виборі складу економічного і активного флюсу; створенні нового технологічного устаткування для реалізації ливарних ресурсозберігаючих технологій.Для вирішення задачі виробництва великогабаритних електрошлакових виливків складної геометрії необхідно було провести дослідження процесу електрошлакового тигельного плавлення металевих відходів, технології отримання литих великогабаритних фасонних виливків і порожнистих злитків, а також розробити відповідне устаткування та оснастку. На основі проведених досліджень запропоновані нові технології, які базуються на біфілярній схемі електрошлакового переплаву різних видів відходів металу, включаючи переплав невитратними електродами відходів металу, завантажених безпосередньо на дно тигля. У випадку переплаву порівняно великих кускових відходів металу їх попередньо зєднують (зварюють) в витратні електроди, а потім встановлюють на верхній каретці печі за біфілярною схемою. Дослідження механічних властивостей металу виливків ЕКЛ показало (таблиця 2), що значення sв, відносних подовження (d) і звуження (y) були вищими, ніж встановлені для металу після прокатки відповідно до ГОСТ 1050-74. Аналіз структури металу великогабаритних фасонних виливків діаметром 960 мм і масою 0,32 т із сталі 18ХГНМФР з товщиною стінки 90 мм свідчить про направлений і послідовний характер кристалізації.Дисертацію присвячено розробці комплексу фізико-металургійних, технологічних і конструктивних рішень, спрямованих на виготовлення литих заготовок для деталей підвищеної надійності. Механічні властивості і стійкість штампів холодного деформування, виготовлених з литих електрошлакових заготовок, знаходяться на рівні властивостей і стійкості штампів з деформованого металу. Встановлено за допомогою математичного моделювання і експериментально підтверджено час початку витягування твердого дорна з металевої форми в процесі тверднення виливків ЕКЛ під шаром шлаку. Результати механічних випробувань зразків при Т=293 К і випробувань на тривалу міцність при Т=823 К та твердість показали, що характеристики литого металу ЕШП в подовжньому, тангенціальному і радіальному напрямах мають однакові і стабільні значення, які знаходяться на рівні деформованого металу відкритої виплавки. Стійкість електрошлакових штампів знаходиться на рівні або перевищує стійкість штампів з деформованого металу відкритої виплавки.

Основний зміст