Совершенствование технологии изготовления крупных глуходонных изложниц из легированного чугуна доменной плавки с целью интенсификации технологических процессов

• Автор: Пикулев, Илья Алексеевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 c. : ил

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности производства изложниц из легированного передельного чугуна

1.2. Актуальность проблемы совершенствования технологии изготовления изложниц и улучшения их служебных свойств

1.2.1. Состояние действующей технологии изготовления крупных чугунных изложниц

1.2.2. Требования, предъявляемые к структуре и свойствам материала крупных изложниц

1.3. Выводы и постановка задачи работы

2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ИСПОЛЬ ЗОВАНИЯ ПЕРЕДЕЛЬНОГО ЧУГУНА КАК ЛИТЕЙНОГО МАТЕРИАЛА
2.1. Анализ термодинамических характеристик высокоуглеродистых расплавов на основе железа
2.2. Исследование технологических факторов, влияющих на термодинамические характеристики легированного передельного чугуна

2.2.1. Методика исследования

2.2.2. Изучение влияния изменения химического состава и температуры расплава на термодинамическую активность углерода в системе железоуглеродлегирующие компоненты
2.3. Обсуждение полученных результатов
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНЫХ ГЛУХОДОННЫХ ИЗЛОЖНИЦ
3.1. Методика исследования
3.2. Изучение условий затвердевания и охлаждения отливки в обычных песчаных и комбинированных формах
3.3. Изучение и оптимизация технологических параметров, влияющих на изготовление и качество изложниц в комбинированной форме
3.3.1. Анализ прочности затвердевающей литейной корки при затвердевании изложницы в условиях ускоренного охлаждения в комбинированной форме
3.3.2. Технологические особенности процесса изготовления изложниц из легированного чугуна в комбинированные формы
3.4. Обсуждение полученных результатов
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛЕГИРОВАНИЯ ПЕРЕДЕЛЬНОГО ЧУГУНА И ИЗМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ ОТЛИВКИ В ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЕ НА СВОЙСТВА ИЗЛОЖНИЦ
4.1. Методика исследования
4.2. Исследование влияния легирования чугуна на структуру и свойства его в крупных изложницах
4.2.1. Изучение влияния изменения химического состава передельного чугуна на его структуру
4.2.2. Изучение изменения физикомеханических свойств передельного чугуна при его легировании
4.2.3. Изучение служебных свойств легированного чугуна
4.3. Исследование влияния ускоренного охлаждения отливки в комбинированной форме на комплекс свойств материала изложниц
4.3.1. Изучение влияния некоторых технологических факторов изготовления отливки на структуру чугуна
4.3.2. Изучение зависимости свойств от структуры материала опытных изложниц 1X
4.4. Обсуждение полученных результатов
ВЫВОДИ
ЛИТЕРАТУРА


Г., Влияние параметров литья изложниц в комбинированных формах. Литейное производство , . I. Всесоюзной межзаводской школе по проблемам изготовления и эксплуатации изложниц. Новотроицк, . Координационном совещании по научнотехническому направлению Изготовление и служба изложниц, Донецк, . Особенности производства изложниц из легированного передельного чугуна. Использование передельного чугуна первой плавки для производства литья встречает определенные трудности в частности, выделение скоплений графитовой спели в отливках. Это явление усиливается при легировании чугуна элементами графитизаторами кремнием, алюминием, никелем, фосфором и др. Причинами выделения спели расплава первичного чугуна является следующее. I температура, С. В ходе выпуска и транспортировки в литейные цехи чугун охлаждается, и избыточный сверх условий 1. Известно, что в многокомпонентных системах активность данного элемента определяется совместными влияниями всех компонентов системы . Влияние различных элементов на растворимость углерода в чугуне изучено достаточно подробно. Термодинамика растворения углерода в железе рассмотрена в работах . Одними из полных исследований являются работы , , в которых детально рассмотрено влияние марганца, фосфора, хрома, никеля, кобальта и ванадия. Данные для тройных систем РеС эл. Известно, что кремний сильно повышает коэффициент активности углерода как в твердом, так и в жидком чугуне, что способствует выделению из него углерода в виде графита
В некоторых случаях к заспеливаниго чугуна приводят неблагоприятные изменения при колебаниях технологических параметров доменного процесса. Чугун является микрогетерогенной жидкостью с большим или меньшим количеством взвеси, частицы которой могут являться центрами кристаллизации расплава Безусловно, для чугуна одного и того же химсостава количество такой взвеси и ее термодинамические параметры например, межфазное натяжение на границе раздела взвесьметалл и графитвзвесь будут в значительной степени определять способность чугуна реализовать потенциал спелеобразования и кинетику этого процесса. Известно, что работа гетерогенного образования центра кристаллизации на поверхности твердой фазыкристаллизатора меньше работы гомогенного образования . Термодинамика и кинетика процесса спелеобразования в значительной степени определяется микростроением расплава чугуна. Решающее влияние на строение жидкого расплава оказывает его температурная предистория. В этом случае избыточный углерод вьщеляется из раствора в виде диспергированной субмикроскопической фазы пакеты или блоки графита. В температурной области,простирающейся над линией ликвидуса на градусов, при охлаждении возникают колонии, обогащенные углеродом, размером порядка А0 . Очевидно, температурный интервал микронеоднородности зависит от содержания других элементов и их графитизирукнцей способности. В общем случае после плавления чугуна в нем существуют блоки и пакеты графита, которые постепенно растворяясь, образуют динамические колонии, обогащенные углеродом. При перегреве пакеты и колонии растворяются, и расплав становится более однородным, однако, сохраняя некоторое количество неразрушившихся молекул графита. При охлаждении и изотермической выдержке такого расплава в предкристаллизационной области выделяются колонии, обогащенные углеродом. Нельзя игнорировать и роль неметаллических включений, особенно в легированном чугуне, на процессы графитообразования окислов, нитридов и т. При повышении температуры системы термодинамическое равновесие реакции образования включений сдвигается в сторону их восстановления или разложения, в связи с чем прозрачность расплава увеличивается. Это сопровождается повышением устойчивости жидкой фазы. Таким образом, и здесь повышение температуры влияет также, как и для случая взвеси пакетов или блоков графита. Также установлено, что спель образуется не только в результате диффузионного роста заэвтектического графита, но путем его коагуляции. Перемешивание и завихрения, увеличивая вероятность столкновений частиц суспензии, ускоряют коагуляцию.