Разработка методов расчета оптимальной продолжительности выдержки отливок из углеродистых и легированных сталей в литейной форме

• Автор: Клименко, Василий Васильевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Краматорск
• Количество страниц: 241 c. : ил

1 количество теплоты, Дж

п п, количество теплоты, передаваемое за единицу вреЧ,ЛЬ гс1,П

мени из элементов , п1 и с1 ,п

в элемент г соответственно

С5 предел прочности стали, МПа

т предел текучести стали, МПа бр фазовые напряжения, МПа

относительное сужение,

относительное удлинение,

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ II

1.1. Охлаждение отливок в песчаной форме . II
1.2. Методы и номограммы для определения продолжительности выдержки стальных отливок в форме от заливки до выбивки
1.3. Задачи исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ОХЛАЗДЕНИЯ ОТЛИВОК В ФОРМЕ.
2.1. Методика исследования кинетики охлаждения от
2.2. Влияние размеров отливок на кинетику их охлаждения .
2.3. Исследование кинетики охлаждения параллельных
2.4. Исследование кинетики охлаждения цилиндрических отливок
2.5. Влияние толщины стенки формы на кинетику охлаждения отливок.
2.6. Влияние температуры окружающей среды и начальной температуры формы на кинетику охлаждения отливок
2.7. Исследование влияния прибылей на продолжительность охлаждения отливок . III
2.8. Влияние температуры выбивки на кинетику дальнейшего охлаждения отливок .
2.9. Методика определения продолжительности охлаждения отливок в форме до заданной температуры
ВЫВОДЫ
3. ЙСШЩЦОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ НА ТЕМПЕРАТУРЫ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ЛИТЫХ НЕТЕРМООБРАБОТАННЫХ СТАЛЕЙ ПРИ НОРМАЛЬНЫХ И ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
3.1. Исследование влияния скорости охлаждения на структуру и положение критических точек .
3.2. Влияние скорости охлаждения на механические свойства нетермообработанных сталей при комнатной температуре
3.3. Механические свойства и модуль упругости нетер.мообработанных сталей при повышенных температурах .
ВЫВОЛЫ .
4. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫБИВКИ КА ВЕЛИЧИНУ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОТЛИВКАХ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ ТЕМПЕРАТУР ВЫБИВКИ .
4.1. Методика определения остаточных напряжений в отливках
4.2. Влияние температуры выбивки на остаточные напряжения в литейных решетках и отлиекэх колес
4.3. Влияние огневой отрезки прибылей и условий последующего охлаждения отливок на остаточные напряжения в
4.4. Исследование режима охлаждения и определение остаточных напряжений в производственных отливках Е
4.4.1. Методика исследования режима охлаждения и определение остаточных напряжений в отливках .
4.4.2. Анализ фактической продолжительности выдержки отливок в формах
4.4.3. Влияние температуры выбивки на величину остаточных
напряжений в производственных отливках .
4.5. Выбор рекомендуемых температур выбивки отливок из
форм .
ВЫВОДЫ.
5. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
РАБОТЫ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Примечание в числителе дана продолжительность видержки, сравнению с 9 . Продолжение таблицы 1. Лу у 1. V габаритный объем отливки, м3. Анализ номограммы показывает, что продолжительность выдержки отливок, определенная по этой номограмме, оказывается завышенной по сравнению с действительно необходимой, т. Широкое распространение в свое время получила номограмма П. Ф. Василевского ГIV , которая построена с использование зависимости типа 1. Она построена в зависимости от массы и преобладающей толщины стенки отливки, и не учитывает Другие важные факторы, что в значительной мере снижает точность метода. Кроме того, эта номограмма построена,исходя из температуры выбивки стальных отливок, равной 0 К. Из практики известно, что для углеродистой стали эта температура сильно занижена, что приводит к необоснованному увеличению продолжительности выдержки отливок в форме. Для уменьшения погрешности применительно к отливкам с равномерной толщиной стенок, автор рекомендует вводить поправку, вдвое снижая величину продолжительности выдержки, полученную по номограмме. В последующей работе П. Ф. Василевского изложена методика определения продолжительности охлаждения в формах отливок из углеродистых сталей до заданных температур выбивки. По существу этот метод является упрощенным вариантом номограммы П. Г. Новикова. Номограмма разработана для отливок трех классов согласно классификации, принятой П. Г. Новиковым. ЮС. Определение продолжительности охлаждения только по характерному размеру даже для отливок простой геометрической формы не может обеспечить достаточной точности, вследствие пренебрежения другими факторами, в частноети,длиной и шириной отливки. Для определения продолжительности выдержки отливок в форме Рыжиков рекомендует пользоваться также формулой 1. К определять в зависимости от принятой тешературы выбивки и приведенной толщины удельного сечения ОТЛИВКИ 3. Номограммы выдержки в форме отливок из углеродистых и легированных сталей 9, применяемые на УЗТМ, построены с использованием ток же зависимости 1. Б данном случае коэффициент К зависит от отношения поверхности отливки к ее объему, теплофизических характеристик материала формы и отливки, а также других переменных факторов. Так как теплофизические свойства металла и формы при остывании отливки постоянно изменяются, авторы II коэффициенты К определяли опытным путем для конкретных отливок. Установлено, что коэффициент для различных отливок массой от кг до т при температурах выбивки , , 0, 0К зависит от массы отливки и колеблется в широких пределах от 0, до 0,. При построении номограмм принимали температуру выбивки отливок равную 0К и среднее значение коэффициента для различных весовых групп отливок. По сути эти номограммы являются несколько ужесточенными вариантами номограмм П. Ф. Василевского. Номограмма П. Г. Новикова учитывает конфигурацию и массивность отливки, температуру заливки и массу отливки с прибылями. Ш отливки типа куба или шара. Первый класс в зависимости от массивности М разбит на 5 групп. При построении номограмм П. Г. Новиков использовал постоянные теплофизические свойства материала формы и отливки. Анализ процесса охлаждения отливок показывает, что методы расчета, основанные на применении постоянных значений теплофизических коэффициентов материалов отливки и формы, часто дают слишком большие погрешности, которые достигают 0 и более б, , . Кроме того, в его номограмме не учитывается взаимное тепловое взаимодействие различных частей в сложных отливках, что может в свою очередь дать значительную до 0 погрешность , , Щ при определении времени выдержки отливок в форме. На Новокраматорском машиностроительном заводе НКМЗ разработан метод 3 определения продолжительности охлаждения стальных отливок в форме с учетом их приведенной толщины и относительной плотности, а также переменного, в зависимости от температуры, коэффициента аккумуляции тепла. В дальнейшей работе 4 автором введено понятие отливкиэталона, по массе, равной металлэемкости рассчитываемой отливки. Объем отливки определяется по ее габаритным размерам, включая прибыли.