LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якості сталевих виробів мікролегуванням та вдосконаленням способу введення модифікаторів у ківш

межі з твердою фазою очищується від сірки і на сірчаному відбитку фіксується з великою точністю у вигляді стрічки більш світлого тону ніж остатній метал, що дозволяє чітко зафіксувати межу фази, яка затверділа на момент вводу РЗЕ.

- Запропоновано вдосконалену методику розрахунку кількості твердої фази, що формується у твердіючому зливку. Вона враховує об'єм кристалів, що зародилися у рідко-твердій області, через введення у формулу (Х = К) - К-удаваного. Запропоновано методику розрахунку - коефіцієнту К, з урахуванням внеску об'ємної кристалізації у процес наростання твердої фази. Вона дозволяє розраховувати зміни числових значень коефіцієнту твердіння –К-удаване для різних відрізків часу процесу твердіння та більшою точністю розраховувати повний час твердіння металевих відливків і розміри їх структурних зон. Запропонована методика задовільно пояснює механізм випереджаючого наростання твердої фази зі дна відливки і може бути використана при створенні математичних моделей твердіння великих виробів, що відливають, тому що дозволяє враховувати теплоту кристалізації глобулярних дендритів, що зародилися в об'ємі рідкої фази.

- Вперше встановлено, що сполучення РЗЕ з киснем і сіркою відіграють роль підкладок для зародків основного сплаву, але при цьому вони суттєво не впливають на процеси формування структурних зон зливків. РЗЕ тільки змінюють характер розподілення сірки та кисню по об'єму твердіючого металу на протилежний і не впливають на характер ліквації інших елементів, таких як марганець, кремній, вуглець та інших. Це виправдовує застосування РЗЕ у якості індикатора процесу твердіння великих сталевих зливків.

Практичне значення отриманих результатів:

- Запропонований спосіб введення модифікаторів у рідкий метал у вигляді А1-РЗЕ-брикета для середньовуглецевих сталей і А1-РЗЕ-моноліту для низьковуглецевої нестаріючої сталі 08Ю, що дозволяє підвищити ступінь використання активних елементів, одержати достатньо високий і стабільний ефект модифікування всього об'єму металу;

- Розроблені пристрої - брикет і моноліт ( що складаються з алюмінію та РЗЕ, причому алюміній є фізико-хімічним захистом для РЗЕ) для ефективної обробки розплаву в ковші, що дозволяє різко підвищити ступінь засвоєння активних елементів металом;

- Запропоновано спосіб рафінування литої паспортної заготовки від шкідливих домішок шляхом обробки його додатками РЗЕ перед розливкою(при цьому утворюються міцні сполучення РЗЕ з домішками) та видаленням їх (у шлакову фазу) при повторному переплаві заготовки - запропонований засіб особливо ефективний у ливарних цехах, де не має спецобладнання для рафінування металу;

- За допомогою метода математичної статистики встановлений зв'язок між твердістю метала машинобудівних деталей та його властивостями, щодо міцності, розраховані кореляційні рівняння залежностей характеристик, щодо кінцевих меж міцності та текучості від значень твердості дозволяють з великим ступенем вірогідності прогнозувати властивості виробів, щодо міцності, без застосування руйнівних методів контролю;

- Розроблений спосіб одержання мікролегованих сталей класу АЦ, заснований на розроблених методах вводу активних елементів, дозволяє виробляти ці сталі в сталеплавильних агрегатах різного типу при різних способах розливання, тому що передбачає ковшовий варіант легування і модифікування стали;

- Розроблена марка конструкційної сталі АЦ35ХГАФТ дозволяє замінити традиційні конструкційні сталі 45 і 40Х, при виробництві деталей машинобудування, зі значним економічним ефектом отримуваним за рахунок використання регламентованого охолодження від температур кінця пластичної деформації без класичної термічної обробки.

Реалізація результатів роботи.Результати досліджень і розробок дисертаційної роботи були реалізовані:

- у сталеплавильних цехах Дніпровського металургійного комбінату (м. Дніпродзержинськ) при виплавленні сталі для високоміцних залізничних рейок;

- у киснево-конвертерному цеху металургійного заводу ім. Ілліча (м. Маріуполь) при виплавленні низьковуглецевої нестаріючої сталі 08Ю;

- у мартенівському цеху Кіровського тракторного заводу (м. Санкт-Петербург) при виплавленні сталі АЦ35ХГАФТ;

- при розробці нової енергозберігаючої технології виробництва деталей трактора "Бєларусь" і виробництві дослідної партії тракторних деталей у виробничих умовах Мінського тракторного заводу (м. Мінськ).

Особистий внесок дисертанта.Дисертант з 1972 року є виконавцем і відповідальним виконавцем НДР по розробці способів виробництва сталевих виробів підвищеної якості [1,3,5,14-17,19], дослідженню фізико-хімічних закономірностей процесів твердіння сталевих зливків [4,6,8,11,18], поведінки неметалевої фази у металі, що модифікований РЗЕ [2,7,9,10,17], оптимізації методів введення модифікаторів у рідкий метал та розробці сталей підвищеної якості і способів їх виробництва [12,13,15-16], приймав безпосередню участь у розробці задач досліджень, методик, організації, постановці та проведенні експериментів. Узагальнення результатів досліджень, написання докладів, наукових статей та заявок на авторські свідоцтва проходили при безпосередній участі дисертанта. Основні наукові положення, що представлені в дисертації та винесені на захист, розроблені безпосередньо автором.

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень, викладених у дисертації, докладені на республіканських і всесоюзних конференціях: "Неметаллические включения и газы в литейных сплавах" (Запорожье, 1979, 1985), "Процессы разливки, модифицирования и кристаллизации стали и сплавов" (Волгоград, 1990), "Проблемы и перспективы получения конкурентоспособной продукции в горнометаллургическом комплексе Украины" (Днепропетровск, 2001).

Публікації. Основні результати дисертаційної роботи опубліковані в 19-ти наукових працях, у тому числі: 12-ти статтях у наукових журналах і збірниках, 5-ти матеріалах науково-технічних республіканських і міжнародних конференцій, семінарів і конгресів, 2-х авторських посвідченнях на винаходи.

Обсяг роботи. Дисертація складається з введення, чотирьох розділів, загальних висновків, списку використаної літератури з 131 найменувань, 3 додатків. Дисертаційна робота містить 154 сторінки друкованого тексту, 31 малюнок, 36 таблиці, 34 формули.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У введенні обґрунтована актуальність роботи, поставлені мета і задачі дослідження, сформульовані наукові положення, що виносяться на захист та їхнє практичне значення.

У першому розділі на підставі огляду науково-технічної літератури: проведений аналіз сучасних представлень про побудову і властивості рідкого металу, методів дослідження процесів затвердіння великих сталевих виливків (злитків); розглянуті теоретичні основи модифікування сталі і методи введення модифікаторів у рідкий метал; проаналізовані проблеми і перспективи застосування модифікаторів для регулювання фізико-механічних властивостей сталей. Обґрунтовано актуальність, визначені мета і задачі досліджень.

В другому розділі розроблений і обґрунтований метод дослідження процесів структуроутворення при