Розвиток основ структуроутворення і керування властивостями фосфористих чавунів - Автореферат

ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТРобота виконана у Запорізькому національному технічному університеті Міністерства освіти і науки України Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Волчок Іван Петрович, Запорізький національний технічний університет, завідувач кафедри „Технологія металів” Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Луньов Валентин Васильович, Запорізький національний технічний університет, м. Запоріжжя, завідувач кафедри “Машини і технологія ливарного виробництва” доктор технічних наук, професор Скобло Тамара Семенівна, Харковський національний технічний університет сільського господарства ім. Харків, професор кафедри “Ремонт тракторів, автомобілів та сільськогосподарських машин” доктор технічних наук, професор Чейлях Олександр Петрович, Приазовський державний технічний університет, м.Із сказаного витікає, що при виготовленні литих заготовок для деталей машинобудування фосфор можна розглядати з одного боку, як шкідливий хімічний елемент, а з іншого - як легувальний, при введенні якого в розплав, в чавунах утворюється фосфідна евтектика та підвищуються їх механічні властивості. Робота виконувалась у відповідності з державною цільовою комплексною програмою “Легкові автомобілі України особливо малого и середнього класів”, прийнятій на засіданні науково-технічної ради Мінмашпрому України (рішення №7 від 12.02. 1992р.) і затвердженій міністром Мінмашпрому України 19.08.1992р.; за планом ДКР МАП, протокол № 4515-96-86, ТЗ № ЗП 37 001.1066-87, “Розробка і організація випуску силового агрегату на базі моделі МЕМЗ-2453 для вантажно-пасажирського автомобіля ЛУАЗ-1301” [тема № 17.13-86/(13)]”; Розробка конструкції і освоєння виробництва силового агрегату на базі моделі МЕМЗ-245 з автоматичним приводом зчіплення для автомобіля ЗАЗ-1102, керованого інвалідами” [тема № 18.14-86/(14)]; за комплексними планами розвитку науки і техніки на Мелітопольському мотороному заводі на 1986…1993 роки, у відповідності з темами науково-дослідних робіт з питань розробки і впровадження економнолегованих конструкційних матеріалів для відповідальних деталей автомобільних двигунів та удосконалення діючих і впровадження нових технологічних процесів їх виробництва (№ 99.99-86; № 74.99а-86/99а; №75.75-88; № 134.134-89; № 76.76-91; № 92.88а-90/89а; № 94а.94а-91; № 87.87-92; № 88.88-92; № 115.115-92; № 253.253-92; № 97.97-93; № 98.98-93; №99.99-93; № 101.101.93); у відповідності з науково-технічною програмою “Фізико-хімічна механіка конструкційних матеріалів” згідно постанови бюро відділення ФТПМ НАН України № 8 від 13.05.1997р. за темою “Розробка методів визначення характеристик циклічної тріщистійкості структурно-неоднорідних матеріалів типу керамік та високоміцних чавунів” (№ держреєстрації 0197U003366); у відповідності з науково-дослідними роботами №451-2003/1323 “Дослідження механізмів втомного пошкодження та підвищення циклічної міцності конструкційних матеріалів в екстремальних умовах” (№ держреєстрації 0104U002075) та №4814 “Дослідження і розробка технології виробництва литва із спецчавунів в сирі піщано-глиністі форми” (№ держреєстрації 0194U044404), в яких автор був відповідальним виконавцем. Дослідити мікромеханізми руйнування фосфористих чавунів в різних умовах навантаження і визначити необхідну кількість домішок фосфору для забезпечення заданих механічних властивостей і експлуатаційної надійності деталей машин. Визначити відносний вплив структурних складників на властивості фосфористих чавунів з пластинчастим і кулястим графітом і частку участі структурних складників у зміні цих властивостей в залежності від ступеню легування чавунів фосфором. Вперше в результаті співставлення металографічних і графічних результатів досліджень визначено оптимальні розміри ФЕ, довжина вкраплень якої в чавуні з пластинчастим графітом (ЧПГ) має бути не більшою 90 мкм, а в чавуні з кулястим графітом (ЧКГ) має бути в межах 90...120 мкм.Зокрема для виготовлення деталей циліндро-поршневої групи та компресора турбонадуву застосовуються леговані хромом, нікелем та міддю чавуни з кулястою і пластинчастою формами графіту; для розподільних валів і втулок напрямних клапанів двигунів МЕМЗ-245 застосовуються чавуни з пластинчастою формою графіту, леговані хромом, молібденом, никелем, титаном, а для коромисел клапанів - чавун ВЧ70 з кулястим графітом, додатково легований хромом, нікелем та міддю. Чавуни значно відрізняються за хімічним складом, а технологія плавлення, легування і модифікування не дає стабільних результатів отримання високих механічних і експлуатаційних властивостей, мікроструктури металевої матриці, форми, розмірів і розподілу графітових вкраплень. Дослідженнями розподілу елементів у чавуні, хімічний склад якого відповідав, мас %: 2,83С; 2,56Si; 0,78Mn; 0,43P; 0,004S встановлено, що фосфор розташовувався в основному у ФЕ, частково в примежевому (5...10 мкм) між фосфідною евтектикою і матрицею шарі, а також у невеликій кількості містився у металевій основі.

Основний зміст роботи