Механизм образования точечных поверхностных дефектов на хромистых сталях и разработка способов их предупреждения при литье в керамические формы

• Автор: Чижова, Евгения Владимировна
• Шифр специальности: 05.16.09, 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 184 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ДАННЫХ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК ИЗ ХРОМИСТЫХ СТАЛЕЙ ПРИ ЛИТЬЕ
В КЕРАМИЧЕСКИЕ ФОРМЫ
1.1 Технические требования к отливкам из хромистых сталей
1.2 Пленообразование в процессе плавки и заливки
хромистых сталей
1.3 Образование точечных поверхностных дефектов на отливках
из хромистых сталей
1.4 Классификация способов предупреждения образования точечных поверхностных дефектов
Выводы
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПОВЕРХНОСТНОГО ОКИСЛЕНИЯ ХРОМИСТОЙ СТАЛИ
2.1 Моделирование процессов заполнения и затвердевания отливок
2.2 Сравнение результатов компьютерного моделирования
с практическими результатами исследований
2.3 Моделирование динамики роста оксидной пленки в процессе заливки расплава
2.4 Термодинамический анализ процесса окисления хромистой стали и его влияние на образование точечных поверхностных дефектов
2.4.1 Анализ процесса окисления компонентов хромистой стали
в расплавленном состоянии
2.4.2 Анализ влияния компонентов хромистой стали на физикохимические изменения в расплаве
2.4.3 Анализ зависимости равновесной концентрации кислорода
в жидком железе от концентрации элементов-раскислителей и
температуры
2.4.4 Анализ физико-химических процессов на границе контакта
керамической формы с хромистой сталью
Выводы
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОЧЕЧНЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ ОТЛИВОК И ФАКТОРОВ,
ВЛИЯЮЩИХ НА ИХ ОБРАЗОВАНИЕ
3.1 Исследование интенсивности образования точечных поверхностных дефектов в зависимости от технологических условий процесса литья
3.1.1 Методика определения дефектной площади отливки
3.1.2 Исследование влияния состава керамической формы
на образование точечных поверхностных дефектов
3.1.3 Исследования влияния химического состава хромистой стали, температуры заливки стали и температуры керамической формы
перед заливкой на образование точечных поверхностных дефектов
3.1.4 Исследование влияния фильтрации и раскисления расплава
на образование точечных поверхностных дефектов
3.1.5 Исследование влияния восстановительной атмосферы
на образование точечных поверхностных дефектов
3.1.6 Исследования взаимодействия твердой хромистой стали
с керамической формой
3.2 Исследование химического состава и структуры неметаллических включений, образующихся при литье хромистых сталей в керамические формы
3.2.1 Исследование микроструктуры и поверхностного слоя отливок
из хромистых сталей
3.2.2 Исследование металлооксидного слоя в кварцевой форме и оксидов хромистых сталей
3.2.3 Исследование точечных поверхностных дефектов
Выводы
4 МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ТОЧЕЧНЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
4.1 Обобщенный механизм образования точечных поверхностных дефектов
4.2 Способы предупреждения образования ТПД
4.2.1 Способ заливки керамических оболочковых форм
в герметичной восстановительной атмосфере
4.2.2 Способ изготовления керамических оболочковых форм
из перспективных материалов
4.2.3 Технологические рекомендации для получения качественных отливок из хромистых сталей
4.3 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Рисунок 1.12 - Классификация способов предупреждения ТПД
Недостатками известных способов являются необходимость наличия дополнительных установок; использования сложных и дорогостоящих химикалий; ведение углеродсодержащих материалов не обеспечивает создание восстановительной атмосферы во всем объеме формы из-за беспрепятственного поступления кислорода из окружающего форму воздуха.
Выводы
1. Установлено, что для хромистых литейных сталей, одним из основных недостатков является склонность к образованию тугоплавких плен. В основном окисляются хром, железо, кремний и титан. Никель и молибден практически не окисляются. Также выявлено, что основными факторами,