Разработка легирующих комплексов и технологических методов воздействия на кристаллизующуюся сталь для получения отливок железнодорожного транспорта с высокими механическими свойствами

• Автор: Солдатов, Валерий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.02.01, 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1.1. Анализ производственной особенности изготовления отливок.

1.1.1 Требования условий эксплуатации к ответственным отливкам железнодорожного транспорта

1.1.2. Анализ причин и видов поломок деталей автосцепного

устройства подвижного состава железных дорог колеи мм

1.2. Влияние усталости металла на эксплутационную стойкость

стальных деталей

1.2.1. Основные характеристики циклического нагружения

1.2.2. Влияние различных факторов на выносливость.

1.3. Анализ влияния химического состава и неметаллических включений

на механические свойства отливок из конструкционной стали.

1.3.1. Влияние химического состава

1.3.2. Влияние неметаллических включений на свойства стали
1.3.3. Сульфиды в стали, их состав и свойства.
1.4. Выводы и постановка задач исследования.
Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Методика выплавки стали для экспериментальных
исследований и опытнопромышленных работ
2.2. Методика испытания и исследования стали на механические свойства, микроструктуру, химический состав, жидкотекучесть
2.3. Методика статистического, компьютерного анализа и
планирования и реализации эксперимента
Глава 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СТАЛИ ГЛ
3.1. Построение и анализ математических моделей зависимости механических свойств стали ГЛ от химического состава после
закалки и отпуска.
3.2. Построение и анализ математических моделей зависимости механических свойств стали ГЛ от химического состава
после нормализации
3.3. Статистическая группировка данных по характерным признакам
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПТИМАЛЬНОГО ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ХАРАКТЕРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В СТРУКТУРЕ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ
4.1. Выбор направления оптимизации состава стали для отливок железнодорожного транспорта
4.2. Исследование влияния химического состава низколегированной
стали на ее механические свойства.
4.3. Разработка математических моделей зависимости механических свойств низколегированной стали от химического состава.
4.4. Исследование рентгеноспектральным микроанализом особенностей формирования структуры, характера распределения и состава неметаллических включений в низколегированной стали.
4.5. Выводы и рекомендации для опытнопромышленных исследований
Глава 5. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Исследование жидкотекучести стали ГЛ.
5.1.1. Исследование влияния жидкотекучести на качество отлив
ок по литературным данным.
5.1.2. Анализ влияния химического состава стали ГЛ
на е жидкотекучесть
5.1.3. Анализ влияние жидкотекучести стали ГЛ на качество
отливок железнодорожного транспорта.
5.2. Исследование и разработка оптимальной технологии
модифицирования низколегированной стали ГЛ
5.2.1. Применение магний содержащей лигатуры для модифицирования стали ГЛ
5.2.2. Результаты модифицирования стали ГЛ лигатурой содержащей
редкоземельные элементы
Глава 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ САПР ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ЛИТЕЙНЫХ ПРОЦЕССОВ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И ОХЛАЖДЕНИЯ
6.1. Компьютерное моделирование процесса кристаллизации металла и охлаждения в литейной форме на примере стальной отливки
для железнодорожного транспорта
6.2. Выводы и рекомендации.
6.3. Техникоэкономическая эффективность от внедрения
результатов исследования.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При этом химические составы стали 1 ого и 2ого ковшей отличаются друг от друга в пределах интервалов ГОСТа по содержанию С, , i, , , i. Именно финишные условия производства стали и внепечная обработка определяют характер, распределение и форму неметаллических включений в ней, от которых зависит эксплутационная стойкость ответсвенных отливок. Выпуск металла из печи осуществляют при температуре С, после проведения раскисления и модифицирования жидкий металл в ковшах под слоем шлака остывает в течение минут до необходимой по ТУ температуры заливки С готовых форм. За это время в ковшах возможны процессы восстановления вредных примесей в жидкий металл из шлака, всплывания легких включений в шлак, оседание тяжелых неметаллических включений на дно ковша, изменение характера действия модифицирующей добавки, ликвационные процессы и т. Все эти процессы трудно контролируемы и учесть их при оптимизации химического состава не представляется возможным, хотя они оказывают влияния на свойства отливок. Из полученной стали осуществляют заливку отливок Рама и Балка, Корпус автосцепки и Тяговый хомут, подвергающихся различным видам термической обработки по ТУ нормализация и закалка отпуск соответственно и имеющих разные свойства, при этом более сложным является обеспечение свойств отливок Корпус автосцепки и Тяговый хомут табл. При разливке жидкого металла в формы возможен еще один процесс, оказывающий влияние на качество отливок повторное окисление. Таблица 2. Тип отливок Категория стали По ГОСТ 3 Вид термообработки 7т МПа в Мпа 6, Ф кси. В настоящее время очень остро ставится вопрос о повышении безопасности эксплуатации отливок ответственного назначения. Стальные отливки ответственного назначения предназначаются для деталей, выход из строя которых изза низкого их качества вызывает крупные материальные потери, а также представляет опасность для жизни и здоровья населения и обслуживающего персонала. К числу отливок ответственного назначения относят детали железнодорожного транспорта. Ужесточение условий эксплуатации железнодорожного транспорта, увеличение скорости движения грузовых поездов, грузоподъмности вагонов и интенсивности маневровых операций, расширение сети железных дорог в районах Севера требует значительного повышения конструкционной прочности основных литых деталей железнодорожного транспорта, выходящих из строя по хрупким и усталостным разрушениям, а также по износу. Такие условия эксплуатации вызывают необходимость проведения целого комплекса мероприятий по повышению надежности автосцепного устройства и увеличению срока службы его деталей. Для подвергающихся эксплутационному износу деталей необходимо выбирать оптимальное сочетание всех механических свойств предела текучести и прочности, твердости, относительного удлинения, относительного сужения и ударной вязкости. Особое внимание следует обратить на механические свойства стали при отрицательных температурах, так как отливки эксплуатируются в районах Севера . Отмеченные задачи можно решить выбором оптимального химического состава стали, е модифицирования, микролегирования и параметров термической обработки стальных отливок для жд транспорта, которые обеспечивали бы стабильно высокие механические и эксплутационные свойства отливок с учетом растущих требований МПС РФ. Анализ причин и видов поломок деталей автосцепного устройства подвижного состава железных дорог колеи мм. Прочность литых деталей автосцепного устройства в значительной мере определяет безопасность движения грузовых поездов и эксплутационные расходы железнодорожного транспорта на ремонт подвижного состава и замену преждевременно вышедших из строя деталей. Детали автосцепного устройства разделяют на две группы 2. К первой группе относятся корпус автосцепки и тяговый хомут к деталям второй группы передний и задний упоры, замок, замкодержатель, подъемник замка, валик подъемника, центрирующая балочка. В настоящее время на заводах производящих ответственные литые детали железнодорожного транспорта применяют сталь ГЛ, соответсвуюгцих химического состава и механических свойств таб. ГОСТ 3.