LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якості чавуну шляхом механічної та теплової дії

високоміцного чавуну з метою отримання наперед заданих структур та властивостей.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані у дисертації теоретичні результати дозволили:

- визначити ефективні способи цілеспрямованого впливу на структуру та властивості чавуну, які є заснованими на механічній дії;

- розробити способи підвищення деформівності чавуну із кулястим графітом шляхом регулювання вихідного стану, використання попередньої термічної та термоциклічної обробок та вибору раціональних параметрів деформації;

- підвищити твердість, густину, опір зневуглецюванню та корозії півфабрикатів з деформованого високоміцного чавуну;

- випробувати в дослідно-промислових умовах ВАТ МЗ "Буран" (м. Донецьк) розроблені рекомендації, що дозволяють підвищити вихід придатного на 5 – 9 %;

- запропонувати деформований високоміцний чавун для виготовлення корозійностійких гвинтів із підвищеним шумопоглинанням, деталей вузлів тертя ковзання тощо.

Особистий внесок здобувача. Автором запропонована ідея підвищення деформівності високоміцного чавуну шляхом диспергування вихідної структури виливків і включення в технологію попередньої термічної та термоциклічної обробок. Ним також виконані дослідження щодо визначення раціональних параметрів попередніх обробок та пластичної деформації. Отримані кількісні дані щодо залежності формозміни графіту під час холодної, теплої та гарячої деформації з різною мірою обтиску. Проведено кількісний аналіз залежності ступеня графітизації під час охолодження гарячедеформованого чавуну. Отримано кількісну інформацію про вплив деформації на густину, опір корозії, твердість, зневуглецювання та графітизацію високоміцного чавуну. У дисертації не використані матеріали, що належать співавторам спільних публікацій.

Особистий внесок здобувача у співавторські роботи (в порядку, наведеному в списку надрукованих робіт): [1-2] – аналіз літератури, планування та розробка експерименту, аналіз отриманих результатів; [5] – проведення досліджень щодо впливу деформації на твердість високоміцного чавуну, висновки; [6, 7] – встановлення закономірностей зміни форми графіту під час прокатки та дослідження впливу деформації на опір корозії; [9 - 12] – виконання досліджень та математична обробка отриманих результатів; [13, 14] – запропоновані способи підвищення деформівності високоміцного чавуну, виконання досліджень та обробка отриманих результатів.

За особистий внесок в розробку деформованого високоміцного чавуну автору присуджена Премія Кабінету Міністрів України за 2002 р. в номінації "наукові досягнення" із врученням нагрудного знаку "Лауреат Премії Кабінету Міністрів України" (Постанова Кабінету Міністрів України №972 від 27 червня 2003 р.).

Апробація результатів дисертації. Результати дисертації доповідались та обговорювались на:

1. Міжнародній науковій конференції "Проблеми сучасного матеріалознавства", Україна, Дніпропетровськ, 1997, 1998, 1999 рр.

2. Конференції "Донбас 2020: Наука і техніка – виробництву", Україна, Донецьк, ДонНТУ, 05 – 06 січня 2002 р.

3. Третій Уральській школі-семінарі металознавців-молодих вчених, Росія, Єкатеринбург, УДТУ-УПІ, 13 – 15 листопада 2001 р.

4. Третій Міжнародній молодіжній науково-практичній конференції "Людина і космос", Україна, Дніпропетровськ, НЦАОМУ, 18 – 20 квітня 2001 р.

5. Науково-технічній конференції молодих спеціалістів "Азовсталь - 2001", Україна, Маріуполь, ВАТ МК "Азовсталь", 18 – 20 травня 2001 р.

6. Першій Євразійській науково-практичній конференції "Міцність неоднорідних структур. ПРОСТ - 2002", Росія, Москва, МІСіС, 16 – 18 квітня 2002 р.

7. Науково-практичній конференції молодих вчених "Металознавство і обробка металів", Україна, Київ, ФТІМС НАН України, 26 – 28 лютого 2003 р.

Публікації. Матеріали дисертації опубліковано у 12 статтях, з них 6 у фахових наукових журналах та збірниках, рекомендованих ВАК України. За матеріалами дисертації одержано 2 деклараційні патенти.

Структура дисертації. Робота складається із вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел, додатка. Дисертація викладена на 134 сторінках машинописного тексту, в тому числі 37 рисунків, 6 таблиць. Список літературних джерел складається з 136 найменувань.

Автор висловлює глибоку вдячність к. т. н. В. В. Антонову (ВАТ "НКМЗ"), к. т. н. доц. І. В. Лейриху, к. т. н. А. П. Мітєву (ДонНТУ), к. т. н., с. н. с. А. А. Рижикову (ВАТ "ДМЗ"), інж. В. І. Симоненко, В. Г. Коніку (ВАТ МЗ "Буран") і В. І. Бурдуку (ТОВ "Фірма Гефест") за допомогу в проведенні експериментів і дослідно-промислового випробування рекомендацій.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


Робота присвячена дослідженню способів отримання одноманітно орієнтованих пластинок графіту шляхом механотермічної дії на чавун з метою поліпшення будови та властивостей півфабрикатів.

У вступі висвітлені суть і стан наукової проблеми, підстави та вихідні дані для розробки теми дисертації, обґрунтована необхідність експериментального та теоретичного дослідження в обраному напрямку, наведена загальна характеристика роботи.

В першому розділі наведено огляд літератури з питань, що розроблені в роботі. Зокрема, проаналізована перевага, яку надає сплавам одноманітне орієнтування нерівноосних частинок графіту, та шляхи отримання подібної структури в чавунах. При цьому враховані останні результати проведених в ДонНТУ досліджень впливу суміщеної механічної та теплової дії на залізовуглецеві сплави і розроблених в ЗНТУ способів отримання композиційних структур. Проаналізовано вплив пластичної деформації прокаткою, пресуванням, гідростатичним видавлюванням та куванням на структуру чавуну із кулястим графітом, а також зміна властивостей чавунних виробів. В порівнянні із сталлю, теорія термомеханічної обробки чавуну розроблена недостатньо, що позначилося на обмеженому використанні теплової і механічної дії в виготовленні півфабрикатів із чавуну з кулястим графітом, а також листа, труб, дроту, арматури, гвинтів, деталей вузлів тертю ковзання та інш.

В другому розділі наведена стисла характеристика досліджуваних об'єктів, описані пристрої та устаткування, на якому виконано експерименти, а також відображені основні методи дослідження та розрахункові співвідношення.

Дослідження виконували на 7 плавках чавуну з вмістом: 2,6 – 4,0 %С; 1,50 – 2,84 %Si; 0,15 – 0,78 %Mn; 0,02 – 0,10 %P; 0,012 – 0,050 %S; 0,008 – 0,050 %Mg. Основна кількість виплавленого чавуну одержана в індукційній печі. Плавку масою 20 кг розливали в пісчано-глинисті форми 50х50х400 мм3. Після модифікування елементами - сфероідизаторами чавун розливали при 1400 – 1430 єС. Зразки плавки 2 вирізали із промислового виливка, який був отриман після подвійного модифікування. Після механічної обробки з виливків плавок 2 –7 вирізали зразки, які в окремих випадках мали клиноподібний вигляд. Деформацію проводили в прокатних станах 100 і 340 лабораторії кафедри ОМТ ДонНТУ і на молоті М – 4132А заводу "Буран". Температуру деформації змінювали у діапазоні 20 – 1000 єС. Для отримання феритного чавуну використовували відпал 850 єС – 0,5 год і 680 єС – 20 год. При металографічному аналізі використовували мікроскопи Neophot – 21 і NU - 2

У третьому розділі наведено експериментальні результати, які були отримані в пошуках способів утворення орієнтованого розміщення графітних частинок. Під час