Стабілізація якості чавуну з кулястим графітом у литих заготівках поршневих кілець при відцентровому литті в кокіль шляхом використання раціональних режимів модифікування, оптимізації хімічного складу металу та скорочення термічної обробки виливків.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ФІЗИКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ МЕТАЛІВ ТА СПЛАВІВ БОРОВИК Микола Васильович УДК 621.746.6.04.669 Вдосконалення технології виробництва маслотних виливків поршневих кілець з високоміцного чавуну для дизельних двигунів тепловозів Спеціальність 05.16.04 - Ливарне виробництво Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ 2006 Дисертацією є рукопис Робота виконана в Фізико-технологічному інституті металів та сплавів Національної Академії Наук України Науковий керівник доктор технічних наук, професор Шинський Олег Йосипович Офіційні опоненти: доктор технічних наук, ст. наук. співробітник Моісєєв Юрій Васильович Фізико-технологічний інституті металів та сплавів НАН України, зав. відділом кандидат технічних наук, доцент Косячков Вячеслав Олександрович Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут МОН України, доцент Провідна установа Харківський національний технічний університет Міністерства освіти і науки України, кафедра ливарного виробництва, м. Харків. Захист відбудеться 28.09. 2006 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.232.01 Фізико-технологічного інституту металів та сплавів НАН України, за адресою 03680 м. Високоміцний чавун з кулястим графітом (ЧКГ) характеризується поєднанням високих технологічних, фізико-механічних, експлуатаційних характеристик і успішно використовується замість різних марок сталі, ковкого та сірого чавунів. Для гарантованого забезпечення технічних вимог стандарту до складу ЧКГ для ПК вводять Ni, Cu, Mo, Cr, тощо; але зазвичай рівень легування чавуну необґрунтовано завищують, і доводиться проводити тривалу термічну обробку виливків, завдяки чому підвищується собівартість продукції. Наприклад, ЗАТ Ремдизель (м. Київ) виготовляє ПК з високоміцного чавуну при вмісті легуючих елементів, який досягає, %: 1,2 Mn, 0,4 Cr, 0,8 Cu, 1,2 Ni, 0,8 Mo; через високу концентрацію карбідостабілізуючих елементів (марганцю, хрому, молібдену) литі заготівки кілець кристалізуються із карбідами (25-40%), розпад яких досягається високотемпературною обробкою на протязі 6-10 годин. Одним із прогресивних процесів виготовлення заготівок ПК (маслотних виливків) є відцентрове лиття в виливницю, при якому метал у виливках має структуру при відсутності ливарних дефектів. Для досягнення цієї мети в роботі були вирішені наступні задачі: вплив типу (лігатури, брикети) та хімічного складу модифікаторів, що містять магній, на литу структуру ЧКГ в умовах високих швидкостей кристалізації, які характерні для відцентрового способу виробництва виливків, і визначити оптимальні режими сфероїдизуючого модифікування; - дослідити та оптимізувати режими графітизуючого модифікування (хімічний, фракційний, склад, витрати присадок) розплаву чавуну у ливарній формі (виливниці), що обертається, вивчити структуру ЧКГ по перерізу відцентрово литих заготівок; - вивчити характер впливу на структуру чавуну товщини, компонентного складу та способу нанесення на виливницю відцентрової машини теплоізолюючого покриття; - дослідити вплив концентрації легуючих елементів на мікро- і макроструктуру металічної основи ЧКГ у виливках та після їх термічної обробки; - вивчити фізико-механічні характеристики легованого ЧКГ, визначити раціональний хімічний склад чавуну для поршневих кілець дизельних двигунів; - розробити та випробувати ефективну технологію виробництва маслотних виливків поршневих кілець в умовах промислового підприємства. Аналіз результатів доводить, що при збільшенні в брикеті Mg з 5 до 20% процес модифікування прискорюється в середньому в півтора рази.