Формирование отливок из коррозионностойких сталей литьем по выплавляемым моделям с кристаллизацией под давлением

• Автор: Медведев, Константин Александрович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Введение
Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЛИТЬЯ ДЕТАЛЕЙ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ ИЗ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ
1.1. Требования к изделиям энергомашиностроения из коррозионностойких аустенитных хромоникелевых сталей
1.1.1. Характеристика существующих технологических процессов изготовления деталей энергомашиностроения

1.1.2. Требования к поковкам и прокату из коррозионностойких сталей и сплавов.

1.1.3. Требования к отливкам из коррозионностойкой стали.

1.2. Современные способы литья коррозионностойких сталей с повышенным уровнем механических свойств и плотности

1.2.1. Литье по выплавляемым моделям.

1.2.2. Литье под давлением на машинах с горизонтальной камерой прессования

1.2.3. Литье с кристаллизацией под давлением.

1.2.4. Литье по выплавляемым моделям с кристаллизацией под давлением

1.3. Цель и задачи исследований
Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ОТЛИВОК ИЗ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ ЛИТЬЕМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ С КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
2.1. Структурная схема исследований.
2.2. Материалы и методы исследований
2.2.1. Изготовления моделей и керамических форм.
2.2.2. Плавка стали ХН9ТЛи ХНБЛ.
2.2.3. Гидродинамические режимы процесса литья
2.2.4. Теплофизические исследования.
2.2.5. Оценка качества отливок
2.3. Методика проектирования технологического процесса ЛВМКД.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ С КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ
3.1. Проектирование отливки, литниковой системы и модельного блока.
3.2. Расчет размеров металлоприемника и контейнера
3.3. Параметры гидродинамических режимов литья
3.4. Новый способ формообразования керамических форм с повышенной гидравлической прочностью
3.5. Температурные режимы литья.
3.5.1. Температура стали на входе в форму.
3.5.2. Распределение температурного поля в мсталлоприемнике и направленность затвердевания отливки
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОТЛИВОК ИЗ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ЛИТЬЕМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ С КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ ПОД
ДАВЛЕНИЕМ
4.1. Влияние температуры форм и температуры стали на качество поверхности отливок
4.2. Влияние сечения питателей на качество отливок
4.3. Влияние высоты прессостатка на качество отливок
4.4. Химический состав, структура, механические свойства и плотность отливок.
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
5.1. Технологический регламент параметров литья по выплавляемым моделям с кристаллизацией под давлением отливок из коррозионностойких сталей
5.2. Совершенствование механизма подачи форм на установку ЛВМКД.
5.3. Экономическая эффективность изготовления деталей энергомашиностроения из коррозионностойких сталей ЛВМКД.
Выводы по главе 5
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
Список литературы
Приложения.
Введение


Размеры отливок, полученных литьем под давлением, наиболее близки к размерам готовых деталей, что позволяет уменьшить или совсем исключить их механическую обработку и, следовательно, сэкономить расход цветных металлов и сплавов. Благодаря высокой производительности по сравнению с другими способами штамповкой, резкой, ковкой получения заготовок литье под давлением получило широкое распространение при выпуске изделий массового производства. Коррозионностойкие хромоникелевые стали широко применяются в энергетике, химической и других отраслях промышленности. К изделиям из этих сталей предъявляются высокие требования к плотности, коррозионной стойкости в различных средах и прочности при повышенных температурах и давлениях. Их изготавливают из поковок, проката, листовой стали и литья. Распространенно изготовление сварных узлов. Производство деталей из коррозионностойких сталей отличается большими отходами на резку и механическую обработку, применением большой номенклатуры дорогостоящей технологической оснастки, использованием разнообразного парка технологического оборудования гильотины, станки для резки, кузнечно прессовое оборудование, металлорежущие станки, оборудование для аргоно дуговой сварки, термические и нагревательные печи. Велики затраты на контроль дефектов изделий. Поэтому для энергомашиностроения перспективно применение нового способа литья по выплавляемым моделям с кристаллизацией под давлением для изготовления тонкостенных крупногабаритных деталей любой сложности. Глава 1. Хромоникелевые стали аустенитного класса в настоящее время широко используют при изготовлении деталей газовых турбин стационарных и подвижных транспортных силовых установок, газовых турбин реактивных двигателей, турбокомпрессоров, деталей и аппаратуры для работы при высоких давлениях в химической промышленности, в атомных реакторах и т. Введение в сталь никеля сильно расширяет у область, снижает температуру мартенситного превращения и при 8 1 сталь с Сг и 0,1 С переходит в класс аустенитных. Мартенситная точка Мн при охлаждении для этих сталей лежит несколько ниже комнатной температуры, а мартенситная точка при деформации Мд выше. Ж0 С. Мартенсит может быть получен пластической деформацией или обработкой холодом. Важно отметить, что состав Сг 8 1 при 0,1 С требует минимального количества никеля для обеспечения аустенитной структуры, т. Выделение карбонитридных фаз происходит преимущественно по границам зерен, что снижает пластичность сталей и их сопротивление МКК. Резко охрупчиваются стали при образовании афазы. Присутствие в структуре стали 5феррита отрицательно сказывается на ее технологичности, особенно при горячей обработке давлением. Поэтому в сталях, подвергающихся прокатке, ковке, штамповке, при повышенных температурах количество 5феррита строго лимитируется. Так, в сталях типа ХН9Т при нагреве до С может образоваться до 5феррита, а в сталях ХНТ, ХНБ до 5феррита. Поэтому при выплавке этих сталей требуется обеспечить отношение СгЫ,8 что гарантирует образование не более 5феррита. Ниобий и титан, находясь в твердом растворе аустените, снижают температуру мартснситного превращения, а при выделении их в карбонитридных фазах происходит обеднение аустенита углеродом и азотом, и мартенситная точка повышается. Присутствие 5феррита понижает мартенситную точку, так как при его образовании происходит перераспределение легирующих элементов и уфаза обогащается аустенитообразующими элементами. Температура закалки сталей, стабилизированных титаном или ниобием не зависит от содержания углерода и составляет С. Высокая температура нагрева при закалке необходима для растворения карбидов и получения однородного аустенита рисунок 1. Рисунок 1. После закалки стали приобретают оптимальное сочетание характеристик механических свойств и коррозионной стойкости. ГОСТ 7. В качестве типовой детали энергомашиностроения принята деталь корпус рисунок 1. Рисунок 1. Данная деталь представляет собой сварной узел, который изготавливается механической обработкой из поковки рисунок 1. Трубу осаживают и посредством механической обработки получают поковку конфигурации гайка рисунок 1. Из листовой стали фрезеруют ребра. Рисунок 1. Рисунок 1.