Управление структурой и свойствами чугунов путем воздействия на расплавы наносекундными электромагнитными импульсами

• Автор: Кухаренко, Елена Борисовна
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание
Введение.
Глава 1 Проблемы повышения качества и свойств отливок из чугунов путем физикохимических и механических воздействий на расплавы обзор литературы.

1.1 Классификация методов внешнего воздействия на расплавы металлических сплавов.

1.2 Физическое воздействие на расплавы для повышения качества и свойств железоуглеродистых и других металлических
сплавов.

1.2.1 Термовременная и термоскоростная обработка жидких

чугунов.

1.2.2 Импульсное воздействие

1.2.3 Электромагнитное воздействие

1.2.4 Метод электровзрывного воздействия

1.2.5 Вибрация
1.2.6 Ультразвуковое воздействие
1.2.7 Перемешивание.
1.3 Выводы и постановка задач исследования
Глава 2 Методики и объекты исследований.
2.1 Схема и методика облучения жидкой фазы наносекундиыми электромагнитными импульсами НЭМИ.
2.2 Методика определения кристаллизационных параметров гаммапроникающим излучением
2.3 Стандартные методы исследования структур и свойств металлов
2.4 Методики измерения физических свойств
2.4.1 Измерение теппопроводности
2.4.2 Измерение электросопротивления
2.4.3 Измерение плотност и
2.5 Методики определения эксплуатационных свойств
2.5.1 Измерение жаростойкости с применением дериватографа
2.5.2 Исследование коррозионностойкости.
2.5.3 Исследование износостойкости
2.6 Микрорентгеноспектральный анализ.
Глава 3 Исследование влиянии продолжительности облучения расплава НЭМИ ПОН на его строение, процессы кристаллизации и структурообразования, физикомеханические и эксплуатационные свойства чугунов
3.1 Низкокремнистый серый чугун.
3.2 Среднекремнистый серый чугун
3.3 Высококремнистый серый чугун
3.4 Исследование влияния температуры облучения на процессы кристаллизации и структурообразования, физикомеханические
и эксплуатационные свойства чугунов.
3.5 Выводы
Глава 4 Исследование влияния продолжи тельности облучения
расплавов НЭМИ и последующего модифицирования их кремнием на процессы кристаллизации и структурообразования, физикомеханические и эксплуатационные свойства чугу на СЧ .
4.1 Кристаллизация и структурообразование.
4.2 Физикомеханичсские свойства
4.3 Кинетика и механизм кристаллизации эвтектики и эвтекгоида при воздействии на расплавы наносекундиыми электромагнитными импул,сами
4.4 Выводы
Глава 5 Исследование влияния продолжительности облучения
расплава НЭМИ па процессы кристаллизации и структурообразования, физикомеханические и эксплуатационные свойства модифицированных лигатурами СИМИШ1 и ФСМг6 чугунов.
5.1 Влияние лигатуры СИМИШ1 на кристаллизационные параметры и процесс структурообразования, физикомеханические и эксплуатационные свойства чугуна
5.2 Исследование влияния продолжительности облучения расплава НЭМИ на процессы кристаллизации и структурообразования, физикомеханические и эксплуатационные свойства модифицированных лигатурой СИМИШ1 чугунов.
5.2.1 Кристаллизация и структурообразование
5.2.2 Физикомеханические и эксплуатационные свойства.
5.3 Исследование влияния продолжительности облучения расплава НЭМИ на процессы кристаллизации и структурообразования, физикомеханические и эксплуатационные свойства модифицированных лигатурой ФСМг6 чугунов
5.3.1 Влияние лигатуры ФСМг6 на кристаллизационные параметры, физикомеханические и эксплуатационные свойства чугунов
5.3.2 Влияние продолжительности облучения расплавов НЭМИ на кристаллизационные параметры, структурообразование, физикомеханические и эксплуатационные свойства модифицированных ФСМг6 чугунов.
5.3.2.1 Кристаллизация и структурообразование
5.3.2.2 Физикомеханические и эксплуатационные свойства.
5.3.3 Исследование влияния облучения расплава НЭМИ
и последующего модифицирования лигатурой АКЦе на
процессы кристаллизации и свойства чугуна
5.4 Выводы.
Список литературы


Получен диплом в номинации Лучшая инновация года в литейном производстве за разработку Технологии плавки металлов и сплавов с использованием наносекундных электромагнитных импульсов на XIII Международной выставкеконкурсе Высокие технологии. Инновации. Инвестиции как лучший инновационный проект в области металлургии и машиностроения. СанктПетербург. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались на восьмом съезде литейщиков России г. РостовнаДону, г. VIII РоссийскоКитайском симпозиуме Новые материалы и технологии г. Хабаровск, г. IX Международной научнопрактической конференции Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечноштамповочного производств. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных статей. Получено 1 положительное решение на выдачу патента. Материалы диссертации приведены также в отчетах по Грантам и Программам, выполненным при участии автора. Результаты исследования влияния продолжительности облучения расплавов наносекундными электромагнитными импульсами ПОН i процессы кристаллизации и структурообразования, физикомеханические и эксплуатационные свойства серых чугунов. Результаты исследования влияния ПОН на процессы эвтектического и эвтектоидного превращения методом гаммапроникающих излучений. Результаты влияния ПОН на характер распределения компонентов в различных структурных составляющих серого чугуна. Результаты исследования влияния ПОН на процессы кристаллизации и структурообразования, физикомеханические и эксплуатационные свойства чугунов, модифицированных сфероидизирующими графитные включения лигатурами. Рекомендуемые технологии плавки серых и модифицированных чугунов для повышения физикомеханических и эксплуатационных свойств. Достоверность научных результатов. Достоверность экспериментальных данных достигалась путем широкого использования современных методов и методик исследования металлов и сплавов. Личный вклад автора. Автору принадлежит постановка отдельных задач исследования, проведение опытных плавок, изучение процессов кристаллизации и структурообразования, комплекса физикомсханических и эксплуатационных свойств чугунов, обработка и анализ полученных результатов и формулирование выводов. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы. Основная часть диссертации изложена на 2 страницах машинописного текста, содержит рисунка, 1 таблицу, библиографию из 5 наименований. Автор выражает признательность научному консультанту профессору, д. Ри Хосену, сотрудникам кафедры Литейное производство и технология металлов ТОГУ и работникам Института материаловедения ДВО РАН, оказавшим содействие при выполнении данной диссертационной работы. Глава 1. Внешние воздействия весьма существенно влияют не только па процессы тепломассообмена, но и на гидродинамику конвективного и теплокапиллярного перемещения фаз. К наиболее важным результатам такого влияния можно отнести следующие воздействие на устойчивость границы кристаллизации и формирование кристаллической структуры литья перемещение центров кристаллизации и плавающих кристаллов из зоны двухфазного состояния в объем затвердевающего расплава всплывание неметаллических включений и газов термокапиллярное перемещение ликватов в междендритном пространстве и дендритную неоднородность сплава смывание ликвационных элементов с границы фаз и перераспределение их в объеме отливки торможение и управление характером конвективного движения расплава в затвердевающем замкнутом объеме отливки интенсификация передачи теплоты от перегретого расплава к затвердевающей корочке и незатвердевшей части отливки гомогенизация химического состава металлического расплава. В работе 1 систематизированы различные внешние воздействия, с помощью которых можно управлять литой структурой рис. Физические методы включают воздействия, осуществляемые за счет энергетического взаимодействия системы сплавов с окружающей средой без изменения химического состава сплава. В зависимости от вида энергоносителя их можно разделить на следующие группы тепловые барометрические гравитационные механические электромагнитные высокоэнергстические корпускулярные.