Реп'ях Сергій Іванович. Удосконалення технології виробництва великогабаритних тонкостінних виливок спеціального призначення, що виготовляються по витоплюваним моделям

brief description

Реп'ях Сергій Іванович. Удосконалення технології виробництва великогабаритних тонкостінних виливок спеціального призначення, що виготовляються по витоплюваним моделям : Дис... канд. наук: 05.16.04 2007

Реп’ях С.І. Удосконалення технології виробництва великогабаритних тонкостінних виливок спеціального призначення, що виготовляються по витоплюваним моделям. Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук по спеціальності 05.16.04 Ливарне виробництво”. Національна металургійна академія України, Дніпропетровськ, 2007.
Дисертація направлена на дослідження закономірностей утворення усадкової пористості в тонких стінах великогабаритних виливок, що виготовляються по витоплюваним моделям з високолегованих хромо-нікелевих сталей.
В роботі виконаний аналіз сучасних технологічних схем підготовки керамічних оболонкових форм до прожарювання і заливки, а також сучасних теорій утворення усадкової пористості у виливках.
Розроблені режими прожарювання термостатованих кварцових оболонкових форм. Розроблено механізм і математичну модель утворення локальної усадкової пористості в тонких стінах виливок в умовах пульсуючого характеру зміни швидкості течії розплаву у формі та його пристінного затвердіння. Розроблені рекомендації, що направлені на підвищення якості великогабаритних тонкостінних виливок спеціального призначення з високолегованих хромо-нікелевих марок сталей. Представлені результати промислового випробування разроблених рекомендацій.

В дисертації наведені теоретичні узагальнення і нове рішення науково-технічної задачі, яке полягає у визначенні закономірностей впливу параметрів підготовки і заливки форм на утворення усадкової пористості в тонких стінах великогабаритних виливок спеціального призначення, що виготовляються по витоплюваним моделям. З метою покращення їх якості та підвищення ефективності технологічного процесу за матеріалами виконаних досліджень отримані наступні наукові і практичні результати:
1. Аналіз сучасних технологічних схем виробництва виливок по витоплюваним моделям показав, що дослідження, спрямовані на визначення закономірностей впливу параметрів підготовки і заливки форм на утворення усадкової пористості в тонких стінах великогабаритних виливок спеціального призначення, є актуальними.
2. Досліджені закономірності утворення усадкової пористості в тонких стінах великогабаритних виливок, що виготовляються по витоплюваним моделям з високолегованих хромо-нікелевих сталей.
3. Досліджена кінетика зміни товщини ливарної кірки в щілистому каналі кварцової оболонкової форми, в процесі течії в ньому розплаву.
4. На рівні гіпотези розроблено механізм і математичну модель утворення локальної усадкової пористості в тонких стінах виливок в умовах пульсуючого характеру зміни швидкості течії розплаву по каналах форми і його пристінного затвердіння під час заливки форми.
5. Визначено число Нусельта і отримані аналітичні залежності теплофізичних параметрів кварцових оболонкових форм від їхньої густини та температури.
6. Встановлено, що величина локальної усадкової пористості в тонких стінах фасонних виливок знижується із збільшенням температури і масової швидкості заливки розплаву сталі у форму, початкової температури форми і зі зменшенням величини перепаду швидкості течії розплаву в суміжних перетинах каналу форми.
7. Розроблено режими прожарювання кварцових оболонкових форм в термостаті з пінодіатомитовою футеровкою, які дозволяють скоротити тривалість прожарювання кварцових оболонкових форм на 418 годин, збільшити початкову температуру в прожарювальній печі з 550 до 7500С, збільшити час охолоджування форми до заливки на повітрі з 1 до 1020 хв, забезпечити затвердіння і охолоджування виливок у газовому середовищі з відновними властивостями.
8. Розроблено рекомендації щодо підвищення якості великогабаритних тонкостінних виливок спеціального призначення з високолегованих хромо-нікелевих сталей та скорочення тривалості прожарювання кварцових оболонкових форм.
9. Встановлено, що в умовах цеху точного сталевого лиття державного підприємства ”Виробниче об’єднання ”Південний машинобудівний завод” розроблені рекомендації при використанні існуючих в цеху конструкцій літниково-живлючих систем дозволяють понизити величину загального браку виливок на 1525%.