Структура и свойства износостойких чугунов ваграночной плавки

• Автор: Кузнецов, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 193 с.

1. ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ИЗНОСОСТОЙКИХ ЧУГУНОВ (ОБЗОР)
1.1. Износ и износостойкость сплавов
1.2. Состав, структура и свойства антифрикционных и высокопрочных серых чугунов
1.3. Отбеленный, половинчатый и белый чугун для абразивоизносостойких деталей: условия получения, химический состав, структура, свойства
1.4. Способы получения высокопрочных и износостойких чугунов
2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ
3.1. Материал и способы его получения
3.2. Применение математических методов планирования экспериментов и обработки опытных данных
3.3. Определение свойств чугуна
3.4. Исследования структуры
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПОЛУЧЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МАРОК СЕРОГО ЧУГУНА В УСЛОВИЯХ ВАГРАНОЧНОЙ ПЛАВКИ
4.1. Основные параметры процесса получения отливок из серого чугуна ваграночной плавки в условиях действующего производства
4.2. Данные статистического контроля действующего производства отливок из серого чугуна марки СЧ18 ваграночной плавки
4.3. Исследование принципиальной возможности получения в условиях ваграночной плавки серых чугунов различных марок по ГОСТ 1412
4.3.1. Структура и свойства модифицированного серого синтетического чугуна ваграночной плавки
4.3.2. Получение, структура и свойства высокопрочных серых чугунов в условиях ваграночной плавки
5. ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПРОЧНЫХ И АНТИФРИКЦИОННЫХ ОТЛИВОК ИЗ ВАГРАНОЧНОГО СЕРОГО ЧУГУНА С ЗАДАННЫМИ УРОВНЯМИ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ
5.1. Вопросы теории формирования структуры и свойств доэвтектического серого чугуна при модифицировании и микролегировании

5.2. Определение уровня свойств синтетического и полусинтетического
серого чугуна ваграночной плавки при модифицировании графитизирующими присадками
5.3. Исследование влияния микролегирующих (Т1, V, 2т) и легирующих (Мп, Сг, Си, N1, Мо) присадок на структуру и свойства доэвтектического серого чу1уна ваграночной плавки
5.4. Разработка алгоритма и программы расчёта свойств модифицированных, микролегированных и низколегированных синтетических и полусинтетических серых чугунов ваграночной плавки
5.5. Исследование износостойкости синтетических и полусинтетических
серых чугунов ваграночной плавки
5.6. Производство и эксплуатация отливок из высокопрочного и высокоизносостойкого серого чугуна ваграночной плавки с заданными свойствами
6. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ОТЛИВОК ИЗ АБРАЗИВОИЗНОСОСТОЙКИХ ЧУГУНОВ ВАГРАНОЧНОЙ ПЛАВКИ
6.1. Механические свойства высокоизносостойких отливок из синтетического половинчатого чугуна
6.2. Структура и свойства абразивоизносостойких отливок из синтетических чугунов ваграночной плавки
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ П.3
ПРИЛОЖЕНИЕ П.3
ПРИЛОЖЕНИЕ П.4
ПРИЛОЖЕНИЕ П.4
ПРИЛОЖЕНИЕ П.5
ПРИЛОЖЕНИЕ П.6
ПРИЛОЖЕНИЕ П.7

Современный рынок предъявляет особые требования к качеству и стоимости производимой продукции. Эти требования усугубляются последствиями общего кризиса экономики и производства в России. В таких условиях особенно остро встаёт вопрос разработки технологий, позволяющих при неизменно высоком уровне потребительских свойств уменьшать издержки на производство продукции.
Износостойкие материалы имеют практическое применение во всех отраслях промышленности. Наиболее широко их применение в автомобильной промышленности, сельхозмашиностроении, производстве и эксплуатации строительного и дорожно-строительного оборудования, военной техники. В жёстких условиях конкурентной борьбы машиностроительные предприятия ищут замену для дорогостоящих износостойких материалов. В соответствии с требованиями рынка металлургам приходится либо искать пути снижения издержек при производстве сплавов с повышенной износостойкостью, либо предлагать на замену традиционным материалам новые более дешёвые в изготовлении сплавы, но с таким же уровнем потребительских свойств.
Часто в качестве триботехнических материалов, наряду с изделиями из баббитов, бронз, порошковых материалов и высоколегированных сталей, применяются и отливки из чугунов. Сфера применения чугунов в качестве триботехнического материала достаточно широка. Для серых чугунов - это детали редукторов, подшипников, открытых зубчатых передач, работающие в качестве антифрикционных материалов в условиях трения скольжения, качения или качения с проскальзыванием. Для белых и отбелённых чугунов -это детали строительного оборудования, мелющих установок и т.п., работающие в условиях абразивного и гидроабразивного износа. Несмотря на широкий разброс типов чугунов, применяющихся в качестве износостойких материалов, их все объединяют некоторые технологические особенности изготовления, подразумевающие достаточно высокие расходы при их производстве.
Прежде всего, к таким технологическим особенностям относится то, что чугуны триботехнического назначения в подавляющем большинстве случаев производятся либо в электропечах, либо дуплекс-процессом (вагранка - электропечь). В составе шихты при выплавке таких чугунов закладывается боль-

Метод случайных секущих С.А.Салтыкова применяли для количественного анализа графита, эвтектических зёрен, межпластинчатых расстояний в перлите и др. В работе использовали метод прямых секущих, бросаемых произвольно в исследуемых полях шлифа. При этом подсчитывали количество точек пересечения секущими изучаемых структурных составляющих. Затем определяли суммарную длину всех секущих 1с, суммарное число всех точек пересечения 2 и рассчитывали среднее число пересечений на 1 мм длины секущих (т, мм-1):
При необходимости обработку данных проводили методами математической статистики (см. главу 3.2 работы). В соответствии с данными работы [107] при Р =0,90 и е = 0,05 значение 2 должно быть не менее 1082, что и было принято за основу при выборе числа секущих. При проведении исследований использовали микротвердомер ПМТ-3 с набором окуляров для количественных измерений при визуальном наблюдении:
При обработке данных использовали следующие, основные формулы метода секущих:
где ЕР - суммарная длина линий изучаемой фазы (например, графита) на единице площади; мм-1;
ES - величина абсолютной удельной поверхности контакта фаз (например, графита с матрицей); мм-1.
Для определения средней длины графитовых включений (1гр) в соответствующих сечениях образцов или отливок сначала с использованием ранее описанной методики и формулы (3.12) находили суммарную длину графитовых включений на площади 1 мм2, а затем в 4-5 полях зрения изучаемого сечения, подсчитывали общее число всех графитовых включений и находили их среднеарифметическое значение Nrp.cp, а затем определяли 1гр:
(3.11)
окулярмикрометр с линейкой, разделённой на 100 частей; квадратно-сетчатый окуляр с 256 квадратами (16x16).
ЕР = 1,571-т, ES = 2-т,
ES = 1,273-ЕР,
(3.12)
(3.13)
(3.14)