LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

Схема впливу деформації чавуну на корозію.


На закінчення розглянуті шляхи підвищення якості деформованого чавуну. Вивчене широке коло способів механотермічного впливу на формування орієнтованих структур і комплексу фізико-механічних і корозійних властивостей чавуну дозволяє звузити подальший пошук в розглянутому напрямі. Отримані в роботі кількісні дані про вплив різних чинників на деформівність, густину, міцність, схильність до графітизації і зневуглецювання, а також і опір корозії полегшують цілеспрямований вибір основних параметрів технології обробки високоміцного чавуну. Як видно, деформований високоміцний чавун є перспективним матеріалом сучасного машинобудування. До основних практичних рекомендацій потрібно віднести:

1. Розробка і обґрунтування способів підвищення деформівності високоміцного чавуну шляхом вибору початкового стану, а також режимів попередніх термічної і термоциклічної обробок. На способи отримані 2 деклараційні патенти України.

2. Розроблені і випробувані в лабораторних умовах способи підвищення опору корозії деформованого високоміцного чавуну шляхом феритизації металевої основи, вибором раціональних параметрів деформації та розміщення частинок графіту.

3. Підвищення якості чавуну механотермічною дією може бути досягнуто і зміною фазового складу і структури металевої основи. У дисертації сформульовані шляхи пошуку технологічних параметрів механотермічного впливу. Потрібно зазначити, що відповідний вибір режиму охолодження, температур гартування і відпалу дозволяє змінити вміст вуглецю в аустеніті і, тим самим, на одній і тій же плавці чавуну широко варіювати властивості. Це особливо важливо для малосерійного виробництва.

В ковальському цеху ВАТ МЗ "Буран" була прокована партія виливок із чавуну двох плавок у прути круглого і квадратного перерізу 25, 15 і 10 мм з різною попередньою обробкою. Встановлено, що попередня термоциклічна обробка за режимом 1000↔600 єС значно поліпшує якість поковок і підвищує вихід придатного на 5 % (після 2 термоциклів) і на 9 % (після 5 термоциклів). Із отриманих поковок виготовлена партія гвинтів із підвищеними шумопоглинанням та опором корозії в розчині сірчаної кислоти і в проточній воді.


ВИСНОВКИ


У дисертаційній роботі вивчене широке коло питань, пов'язаних з вдосконаленням структури і властивостей виливок чавуну внаслідок термомеханічної дії.

1. Показано, що пластична деформація чавуну з кулястим графітом веде до орієнтованого розміщення графітних частинок, видовжених у напрямі течії металу. При цьому ступінь формозміни графіту залежить від співвідношення реологічних характеристик графіту і основи, які змінюються з температурою. Утворення "хвостів" і "вусів" пов'язане з початковими стадіями руйнування.

2. Визначені умови і результати холодної, теплої і гарячої деформації чавуна, при яких графітні частки змінюють кулясту форму на орієнтовану еліпсоїдну, дискову та пластинчасту. Прокатка і кування з кантуванням на 90є веде до перетворення кулястого графіту в стержні та волокна. Отримана кількісна залежність деформації графіту від параметрів прокатки і вихідного стану чавуну.

3. За допомогою металографічного дослідження у трьох взаємно перпендикулярних перерізах прокату отримана кількісна інформація щодо впливу температури та міри обтиску на формозміну графіту, яку використано при комп'ютерному моделюванні. Вперше побудовано просторові моделі деформованого графіту, за допомогою яких проаналізовані зміни властивостей чавуну внаслідок деформації.

4. На підставі встановленої в роботі залежності пластичності чавуна від хімічного складу, вихідної структури основи і дисперсності графіту розроблені шляхи підвищення на 20 – 50% деформівності високоміцного чавуна за допомогою попередніх термічної і термоциклической обробок.

5. Вперше показано, що формозміна графіту при деформації і одноманітне його орієнтування в чавуні є причиною анізотропії деформованого матеріалу, котра виявляється при дослідженні зневуглецювання і опору корозії. В анізотропію деформованого чавуна великий внесок вносить інертність графіту в агресивних середовищах і пороутворення під час його розчинення. Розходження в опорах корозії різних поверхнь деформованого чавуна в розчинах сірчаної кислоти складає 230%.

6. В результаті деформації змінюються твердість, густина і схильність чавуну до графітизації, які залежать від різних чинників обробки та вихідного стану чавуна. Кількість структурно вільного фериту після гарячої прокатки з обтисненням е>0,5 збільшується в [2(1 -е )]-1 раз.

7. Істотне підвищення якості високоміцного чавуну під впливом деформації дозволяє зробити висновок про значні перспективи цього конструкційного матеріалу, особливо при виробництві корозійностійких гвинтів із підвищеним шумопоглинанням, деталей вузлів тертя ковзання тощо.


Основний зміст дисеРтації опубліковано у роботах:


1. Управление структурой и свойствами высокоуглеродистых сплавов железа путем совмещения деформации и термообработки / В. И. Алимов, Д. А. Баранов, А. П. Штыхно // Сборник трудов 5-го собрания металловедов России. – Краснодар : КубГТУ. – 2001. – С. 119 – 122.

2. Алимов В. И., Баранов Д. А., Шутов В. В. Ресурсосберегающее упрочнение литых деталей из высокоуглеродистых сплавов // Металознавство та термічна обробка металів: Науков. інформ. жур. / ПДАБтаА (Дніпропетровськ). – 2001. – №1. – С. 50 – 52.

3. Баранов Д. А. Влияние перемешивания и вибраций на структуру чугунных отливок // Металлофизика и новейшие технологии. – 2002. – №3. – С. 407 – 412.

4. Баранов Д. А. О влиянии горячей деформации на графитизацию высокопрочного чугуна // Литейное производство. – 2002. – №2. – С. 5 – 6.

5. Баранов Д. А., Митьев А. П. Влияние температуры и степени обжатия на твердость высокопрочного чугуна // Изв. ВУЗов. Черн. металлургия. – 2002. – №6. – С. 51.

6. Баранов Д. О., Неснов Д. В. Комп'ютерне моделювання формозміни графіту при деформації високоміцного чавуну // Металознавство та обробка металів. – 2002. – №4. – С. 13 – 17.

7. Баранов Д. А., Луничкина М. А., Нестерова А. И. Влияние прокатки на коррозионную стойкость высокопрочного чугуна // Защита металлов. – 2002. – Т. 39, №4. – С. 420 – 423.

8. Баранов Д. А. Влияние пластической деформации на плотность высокопрочного чугуна // Металлофизика и новейшие технологии. – 2002. – №12. – С.1689-1696.

9. Баранов Д. А., Черновол А. В. Влияние предварительной деформации на обезуглероживание высокопрочного чугуна // Процессы литья. – 2002. - №4. – С. 52 – 55.

10. Деформация графита при прокатке высокопрочного чугуна / Д. А. Баранов, С. М. Кутя // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні: Темат. зб. наук. пр. – ДДМА, Краматорськ-Хмельницький. – 2002. – С. 353 – 355.

11. Баранов Д.А., Баранов А.А. Формирование структуры высокопрочного чугуна при затвердевании, деформации и термической обработке // Научные труды международной конференции "Эвтектика VI". – НМетАУ, Днепропетровск. – 2003. – С. 155 – 158.

12. Деформируемый высокопрочный чугун / Д.А. Баранов, А.П. Митьев, А.А. Рыжиков, В.И. Бурдук, Л.Г. Коник // Металлообработка 2003. - №2. – С. 43 – 44.

13. Патент №51403 А України, МКІ С21D5/00. Спосіб термоциклічної обробки відливок з високоміцного чавуну / Д. О. Баранов, О. О. Баранов (Україна). – №.2002032043;