Диссертация на тему "Исследование образования пригара на стальном литье и разработка противопригарного покрытия на основе карбида кремния", скачать бесплатно автореферат по специальности 05.16.04

1 Литературный обзор и задачи исследований

1.1 Физикохимические процессы на границе металлформа, приводящие к образованию пригара

1.2 Методики исследования взаимодействия стали

с материалом литейной формы

1.3 Механизмы возникновения пригара на стальных отливках

и известные способы устранения пригара

1.4 Анализ влияния спекаемости противопригарных покрытий

на получение чистой от пригара поверхности сальных отливок

1.5 Методы оценки величины пригара на поверхности отливок

2 Методика проведения исследований

2.1 Методика проведения исследования смачиваемости противопригарных материалов расплавленной сталыо
и оксидами железа
2.2 Методика исследования процессов взаимодействия
металла с литейной формой
2.3 Разработка прибора для количественной оценки пригара
3 Исследование состава, структуры и свойств аморфа и металлургической пыли
3.1 Выбор материала для огнеупорного наполнителя противопригарных покрытий
3.2 Исследование состава и структуры аморфа
3.3 Анализ факторов, влияющих на спекание карбида кремния
и выбор материала, улучшающего спекание аморфа
3.4 Исследование смачиваемости расплавленной сталью и оксидами железа подложек, изготовленных из смесей
аморфа и металлургической пыли
4 Исследование взаимодействия металла с материалом литейной формы
4.1 Выбор исследуемых формовочных материалов, связующих и покрытий
4.2 Взаимодействие стали и стержневой смеси
4.3 Взаимодействие стали с противопригарными покрытиями, содержащими аморф и металлургическую пыль
5 Разработка и испытание противопригарного покрытия для стального литья, содержащего в качестве огнеупорного наполнителя аморф отход производства карбида кремния и металлургическую пыль
5.1 Выбор компонентов противопригарного покрытия
5.2 Лабораторные испытания на пригараемость разработанного противопригарного покрытия
6 Промышленные испытания разработанного противопригарного покрытия
6.1 Полупроизводствеиные испытания противопригарного покрытия, содержащего аморф и металлургическую пыль
6.2 Производственные испытания разработанного противопригарного покрытия, содержащего аморф и или металлургической пыли
6.3 Ожидаемая экономическая эффективность от внедрения предложенного противопригарного покрытия
Общие выводы Литература Приложение 1 Приложение
ВВЕДЕНИЕ

Таким образом, содержание металлургической пыли в противопригарном покрытии на основе аморфа должно быть . В пятой главе приведены результаты исследования технологических и физикомеханических свойств противопригарных покрытий, содержащих в качестве огнеупорного наполнителя аморф, металлургическую пыль в качестве добавки, улучшающей спекание, связующее ЛСТ. ИаКМЦ. Разработан состав противоприг арного покрытия для стального литья. В шестой главе представлены результаты промышленных испытаний разработанного противопригарного покрытия, которое рекомендовано для внедрения в производство. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанного противопригарного покрытия может составить рублей в год. Пригар прочно сцепленная с поверхностью отливки корка, состоящая из спекшихся зерен формовочного материала, пропитанных металлом, оксидами металла и шлаками. В работах, изданных до х годов 1, 2, 3, 4 всгречаегся следующая классификация пригара механический химический термический. Механическим пригаром называется пригар, сцементированный залитым в форму металлом 4. Этот металл в жидком состоянии проникает в поры литейной формы, окружает отдельные зерна песка и затем, после затвердевания, образует металлокерамическую корку, трудно удаляемую с поверхности отливки 4. Химическим пригаром называют корку формовочного материала, сцементированную жидкостью, которая образуется вследствие химического взаимодействия между метатлом и формой и затвердевает после того, как охлаждение пригарной корки достигло температуры затвердевания этой жидкости 4. Термический пригар сцементирован жидкостью, возникающей внутри формовочного материала без участия металла отливки 4. Появление такой жидкости объясняется тем, что два или несколько тугоплавких веществ, содержащихся в формовочной смеси, могут при высоких температурах образовывать новое сложное легкоплавкое соединение или легкоплавкий сплав, например эвтектического типа 4. Как правило, термический пригар не связан с отливкой и легко от нее отделяется. В работе 5 показано, что силами, способствующими проникновению металла в поры формы, являются гидростатический напор и поверхностное натяжение параметрами, препятствующими проникновению металла, являются газовое давление в форме и низкая температура ее прогрева. Жидкий металл не может проникнуть в глубь формы, если ее температура ниже температуры ликвидуса металла. Таким образом, максимальная глубина проникновения жидкого металла лимитируется глубиной прогрева формы до температуры плавления металла 5. Прогрев формы и капиллярное проникновение металла осуществляются последовательно, поэтому скорость суммарного процесса определяется по наиболее медленному5. Продолжительность движения жидкого металла по капилляру определяют по уравнению 5

где г продолжительность движения жидкого металла, сек. Время движения жидкого металла по вертикальному капилляру есть величина конечная, зависящая от вязкости, поверхностного натяжения и размера пор в стенках формы 5. Формула . При подъеме жидкого металла по цилиндрическому капилляру меняется как статический напор , так и путь x, пройденный металлом в капилляре рис. Рис. Член формулы 1. Р 2сг I
к х
Продолжительность подъема жидкости в капилляре на высоту И 5
о V г Р8Х
Решением этого уравнения является формула 1. Поры в стенке литейной формы имеют самое разнообразное сечение. Для определения времени и глубины проникновения жидкого металла в поры литейной формы можно задать определенную периодичность изменения формы сечения капилляра 5. Форму струек металла, проникших в поры, при рассмотрении их под микроскопом рис. А, 5
1. После подстановки 1. Рис. Таким образом, глубина проникновения жидкого металла в поры формы не является величиной постоянной и может меняться в довольно широком диапазоне гистерезис проникновения. Глубина проникновения будет зависеть от свойств формы размера пор и их геометрии 5. Движение жидкого металла в порах литейной формы в интервале Итш Ь Ьтах происходит скачкообразно, с задержкой в широких частях капилляра при наличии смачивания в узких при несмачивании материала формы жидким металлом.

Название работы	Автор	Дата защиты
Исследование теплофизических и усадочных характеристик сплавов и материалов формы для компьютерного моделирования процесса формирования стальных отливок	Горн, Эдуард Петрович	2004
Исследование и разработка технологии производства массивных отливок из бейнитного чугуна с шаровидным графитом	Артеменко, Татьяна Валерьевна	2001
Разработка ресурсосберегающей технологии литья по выплавляемым моделям на основе металлофосфатных связующих	Лысиков, Дмитрий Константинович	2000

Электронная библиотека диссертаций

Исследование образования пригара на стальном литье и разработка противопригарного покрытия на основе карбида кремния