Ресурсосберегающая технология литья плит из высокомарганцовистой стали

• Автор: Ткачев, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ВЫСОКОМАРГ А1ЩОВИСТОЙ СТАЛИ В РАЗОВЫХ ПЕСЧАНОГЛИНИСТЫХ ФОРМАХ.

1.1. Свойства и особенности литья стали 0ГЛ.

1.2. Известные способы изготовления плит из стали Гадфильда.

1.3. Цель и задачи исследования.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ЛИТЬЯ ПЛИТ ИЗ СТАЛИ 0ГЛ В РАЗОВЫЕ ПЕСЧАНОГЛИНИСТЫЕ ФОРМЫ

2.1. Метод планирования промышленных экспериментов

2.1.1. Методика оценки дефектности плит

2.1.2. Подготовка отливки к определению дефектности

2.1.3. Определение степени коробления плиты
2.1.4. Получение каталога и карты дефектов.
2.1.5. Итоговая таблица и анализ результатов измерения.
2.2. Метод компьютерного моделирования в системах инженерного
анализа литейных процессов
2.3. Метод ультразвуковой дефектоскопии.
2.4. Метод металлографического анализа
2.5. Метод электронной микроскопии
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТСРУКЦИИ ЛИТНИКОВОПИТАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛИТ ИЗ СТАЛИ НОГ Л
3.1. Классификация плоских дробящих плит
3.2. Твердотельное моделирование плит с литниковопитающей системой и компьютерный анализ вариантов ресурсосберегающей литейной технологии.
3.3. Влияние конструкции базовой и разработанной литниковой системы на качество формирования отливок.
3.4. Влияние места установки и объема прямой прибыли на качество плит, полученных литьем через разработанную литниковую систему.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Измерение температуры остывающей стали, залитой в промышленную литейную форму
4.2. Расчет и оценка термических напряжений в плите, возникающих при остывании отливки в форме и на стадии закалки
4.3. Анализ характера затвердевания отливкиплиты, полученной по
разработанной литниковопитающей системе.
4.4 Регрессионная модель связи дефектности и ресурса плиты с параметрами разработанной технологии
4.5. Оптимизация параметров разработанной, ресурсосберегающей технологии
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4.
ГЛАВА 5. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТАННОЙ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮ1ЦЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЬЯ ПЛИТ ИЗ ВЫСОКОМАРГАНЦОВИСТОЙ СТАЛИ.
5.1. Серийное производство плит на ОАО ЧЭМК по ресурсосберегающей технологии.
5.2. Компьютерная программа расчета технологических параметров Литая плита.
5.3. Экономическая эффективность от внедрения разработанной
технологии
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА


Разработанная методика позволила полностью формализовать процедуру контроля свойств литых плит в производственных условиях предприятия. В третьей главе разработаны варианты конструкции ГЛС и места установки прямой прибыли с уменьшением в 3 раза ее объема и изучено их влияние на качество изготовления плит. Исследования проводили на широко используемых в дробильных установках плоских оребренных плитах с характеристиками x0x0 мм и массой 0 кг x5x0 мм и массой0 кг xx0 мм и массы кг. По массе плиты разделили на легкую, средней массы и массивную. В четвертой главе изучен характер затвердевания плиты, изготовленной по разработанной технологии, методом планирования эксперимента создана математическая модель и оптимизированы технологические параметры. Гадфильда в разовую песчаноглинистую форму ОАО Челябинский электрометаллургический комбинат. За счет снижения брака, повышения ТВГ и увеличения срока эксплуатации литых изделий суммарный годовой экономический эффект составил 4,3 млн. Автор выражает свою глубокую признательность за консультации, поддержку и творческое участие при выполнении работы кандидату технических наук, доценту Ердакову Ивану Николаевичу. ГЛАВА 1. Надежность оборудования и машин напрямую связано с необходимостью повышения качества литых деталей и увеличения срока их эксплуатации. Особенно остро это касается деталей из высокомарганцовистых сталей, работающих в условиях интенсивного ударноабразивного износа. Преимущество данной стали, связанное со способностью к поверхностному наклепу при воздействии внешних нагрузок, сопряжено с трудностями и особенностями ее литья, которые необходимо учитывать при разработке литейных технологий. В исходном состоянии после закалки сталь 0ГЛ имеет аустенитную структуру с твердостью до 0 НВ и высокой вязкостью. Под воздействием динамических нагрузок, под влиянием холодной деформации происходит самоупрочнение стали 1 ЮГ Л до 0НВ 1. Структура стали 1 ГЛ после литья аустенит и избыточные карбиды Мп, РезС. Данная структура стали приводит к изменению свойств повышается вязкость и износостойкость. При нагреве изделий до Г . С избыточные карбиды растворяются в железе. Термическая обработка отливок механической обработке сталь подвергается с большим трудом заключается в закалке в воде при температуре с Т. С. При быстром охлаждении в воде полностью задерживается выделение карбидов и образуется чисто аустенитная структура, что обеспечивается при соотношении Мп С . Сталь 0ГЛ с такой структурой обладает следующими механическими свойствами ов 0. МПа о0,2 0. МПа 5 . НВ, а после воздействия холодной деформации 0 НВ Е0 ООО МПа 0 ООО МПа плотность 7 0 кгм3 2. При начальной низкой твердости сталь Гадфильда обладает необычно высокой износоустойчивостью при трении с давлением и ударами. Это объясняется повышенной способностью к наклепу, значительно большей, чем у обычных сталей с такой же твердостью. Характерными особенностями стали 0ГЛ являются 3 8 сталь имеет сравнительно низкую температуру плавления С при высокой жидкотекучести. При температуре, близкой к плавлению, она уже обладает жидкотекучестыо, при которой может быть залита в форму. Заливка ее, поэтому, может производиться при температуре . С. Высокая температура заливки этой стали недопустима, т. Кроме того, в отливках залитым перегретой сталью, развивается шестоватая столбчатая структура, следствием чего получается резкое снижение прочности и износостойкости отливок коэффициент линейной усадки л. Повышенная склонность этой стали к образованию усадочных раковин и пористости объясняется ее низкой теплопроводностью, большим абсолютным значением коэффициента объемной усадки, а также широким до 0С интервалом кристаллизации 3. Склонность стали к перегреву изза большой теплоемкости создает условия значительного насыщения кислородом, водородом, в результате чего обычно получается крупнокристаллическая и столбчатая структура. Ввиду физикохимических особенностей высоколегированной марганцовистой стали 0ГЛ производство отливок из нее, связано с большими трудностями, особенно толстостенных отливок.