Температурно-временное влияние на процессы газовыделения из формовочных материалов и газовая пористость отливок из чугуна

• Автор: Соляков, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Глава 1. Состояние вопроса и постановка задач исследования

1.1. Система «форма-стержень»

1.1.1. Изготовление стержней в нагреваемой оснастке (“Ноі-Ьох”)

1.1.2. Изготовление стержней по СоИ-Ьох-атіп-процессу

1.1.3. Изготовление форм

1.2. Методики определения газовыделений

1.2.1. Технологические методы определения газотворности

1.2.2. Экспериментальные методы термического анализа

1.3. Система «металл». Чугуны. Структуры и механические свойства

1.3.1. Краткие сведения по классификации чугунов

1.3.2. Серый чугун с пластинчатым графитом (СЧ)

1.3.3. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧ)
1.4. Постановка задач исследования
Глава 2. Исследование системы «форма-стержень»
2.1. Электрохимический датчик
2.2. Лабораторная установка и методика проведения эксперимента
2.3. Тарировка электрохимического датчика
2.4. Изготовление образцов
Глава 3. Результаты исследования системы «форма-стержень»
3.1. Результаты исследования процессов газовыделения системы «стержень»
3.1.1. Оксиды углерода (СОх)
3.1.2. Оксиды азота (Ж)х)
3.1.3. Фенол
3.1.4. Бензол
3.1.5. Суммарное удельное газовыделение фенола и формальдегида
3.1.6. Особенности газовыделения из стержня

3.2. Результаты исследования процессов газовыделения
системы «форма»
Глава 4. Обработка результатов эксперимента
4.1. Моделирование процессов газовыделения
4.1.1. Моделирование процессов газовыделения оксидов углерода (СОх), оксидов азота (NOx), фенола при термодеструкции стержней, полученных по «Hot-box» и «Cold-box-amin»-npopeccy, а также
из формовочной смеси в зависимости от степени ее
уплотнения
4.1.2. Моделирование процесса газовыделения бензола при термодеструкции стержней, полученных по «Hot-box» и «СоМ-Ьох-атт»-процессу
4.1.3. Моделирование процесса удельного суммарного газовыделения фенола и формальдегида при термодеструкции стержней, полученных по «Hot-box» и «Cold-box-amin»-iiponeccy, в зависимости от
изменения температуры во времени
4.2. Расчет удельных газовыделений при заливке формы металлом,
охлаждении и выбивке отливок
Глава 5. Исследование системы «металл»
5.1. Углеродный эквивалент (СЕ)
5.2. Влияние углеродного эквивалента (СЕ) на склонность чугунов к образованию газовой пористости
5.3. Оценка влияния скорости охлаждения отливок из чугуна
5.4. Влияние системы «стержень» на систему «металл»
5.4.1. Азот
5.4.2. Водород
5.5. Влияние системы «форма» на систему «металл»

Глава 6. Практические рекомендации и внедрение
6.1. Приведенные удельные газовыделения в пересчете на бензол из стержней, полученных по «НоГЬох» и «СоМ-Ьох-атт»-
процессу
6.2. Методы снижения газовой пористости в отливках по вине
системы «форма-стержень»
6.3. Методы снижения газовой пористости в отливках по вине
системы «металл»
6.4. Экологичность «НоСЬох» и «СоМ-Ьох-атт»-процессов и меры
по охране труда
6.4.1. Расчет вентиляционных систем
6.4.2 Средства нейтрализации вредных выбросов
6.5. Внедрение
Общие выводы
Список литературы
Приложения

электрохимическую цепь: Со28Ю4, БЮг, Со/^г02(СаО)/Со28Ю4, Со, Zr02, ZrSi04, где в качестве левого электрода выступает Со28Ю4 в равновесии с продуктом диссоциации, а в качестве правого - аналогичная смесь, отличающаяся тем, что источником 8Ю2 вместо чистого кремнезема является гг8Ю4 с активностью ЭЮг, фиксируемой чистой фазой Zr02.
Учитывая, что (А^о2 )ё > (Узо2 )| , /4:0 = 1 и Есо2ьюА = 1(для обоих
для правого электрода «0 выше, чем для левого, а следовательно, поток
правый электрод - Co2Si04 + 4е + Zr02 = 2Со + 202" + ZrSi04; суммарный токообразующий процесс - Zr02 + Si02 = ZrSi04. Таким образом, АG0
Ошибочно полагать, что реакции между оксидами можно исследовать лишь в цепях с кислородпроводящими твердыми электролитами или что последние можно применять только для изучения реакций с участием оксидов. Например, для изучения реакции CaO + Si02 = CaSi03 удобно использовать обратимую электрохимическую цепь:
в которой твердым электролитом является кристалл СаТ2 с фтор-ионной проводимостью. Если поддерживать химический потенциал кислорода над обоими электродами одинаковым, то с учетом очевидного соотношения:
можно утверждать, что (цс.„), > (цСа)„, а следовательно (цД, <(рД,. Обусловленный градиентом химического потенциала перенос ионов F' справа налево приводит к следующим электродным реакциям: левый электрод - CaO + 2F‘ = CaF2 + ’/202 + 2е; правый электрод - CaF2 + V202 +
электродов) из соотношения
следует, что
ионов О2' в электролите переносится справа налево, приводя к следующим электродный реакциям: левый электрод - 2Со + 202~ + 8Ю2 = Со28Ю4+ 4е';
4EF.
02, СаО
CaFCaSi03, Si02, 02,
(Fco) 1 ^ (F 0:0 )