ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА МОДИФИЦИРОВАНИЯ ОТВЕТСТВЕННЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ОТЛИВОК ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА ВЫСОКИХ МАРОК
DOI:
https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-5-37-44Ключевые слова:
модифицирование, чугун, отливка, моделирование, дисперсные частицы, , центры кристаллизацииАннотация
ОАО «Чебоксарский агрегатный завод» освоил производство ответственной железнодорожной отливки «клин фрикционый» из серого чугуна марки СЧ30, предназначенной для тележек грузовых вагонов. Согласно техническим условиям на отливку, присутствие междендритного графита и цементита в вертикальных и наклонной стенках отливки не допускается. Вместе с тем в отдельных партиях в контролируемых стенках отливок обнаружен междендритный графит и до 10 % цементита. Для решения задачи получения микроструктуры отливок без отбела изменили технологию модифицирования чугуна. Вместо ферросилиция ФС75 разработали и внедрили более эффективный смесевой дисперсный модификатор. Теоретически обосновали его преимущества, он состоял из углеродсодержащего материала (УСМ), подвергнутого специальной обработке, и кремнийсодержащего материала (КСМ) побочного продукта производства органогалогенсиланов. Преимущества разработанного модификатора перед ФС75 подтвердили моделированием поведения частиц модификаторов при заполнении модифицированным чугуном полости отливки «клин фрикционый» в программе FLOW-3D. Частицы УСМ и КСМ равномерно распределены по всему объему отливки на всех наблюдаемых высотах контролируемых стенок отливок. Они служили центрами кристаллизации графита в течение всего времени затвердевания отливки, что и обеспечивало отсутствие отбела в отливках. Внедрение в производство разработанного материала позволило снизить расход модификатора в 6,25 раза, обеспечить отсутствие отбела в отливках, требуемые механические свойства чугуна и экономический эффект в размере свыше 4 млн руб.
Библиографические ссылки
ТУ 3183-234-01124323–2007. Клин фрикционный из серого чугуна для тележек грузовых вагонов. — М.:
ВНИИЖТ. — 6 с.
Чайкин А. В., Чайкин В. А. Технология модифицирования отливок из серого чугуна высоких марок с применением смесевых дисперсных модификаторов: монография. — М.: Изд-во МГОУ, 2012. — 140 с.
Семенов В. И. Зарождение кристаллической фазы при затвердевании металлов // Заготовительные производства в машиностроении. 2007. № 9. С. 3–9.
Рябчиков И. В. История развития производства модификаторов и основные требования к ним // Металлургия машиностроения. 2006. № 5. С. 2–5.
Жучков В. И., Заякин О. В., Шешуков О. Ю. Разработка рациональных составов ферросплавов для обработки стали и чугуна // Теория и практика металлургических процессов при производстве отливок из черных сплавов: сб. докладов литейного консилиума № 2, 4–6 декабря 2006. — Челябинск. С. 88–91.
Давыдов С. В., Панов А. Г., Корниенко А. Э. Рынок модификаторов — хаос или развитие // Металлургия
машиностроения. 2006. № 3. С. 8, 9.
Кобелев Н. И., Козлов А. В., Зуйков С. С. и др. Смесевые модификаторы для чугунов // Литейное производство. 1989. № 12. С. 6–8.
Хрычиков В. Е., Калинин В. Т., Кривошеев В. А. и др. Ультрадисперсные модификаторы для повышения
качества отливок // Литейное производство. 2007. № 7. С. 2–6.
Калинин В. Т. Научные основы прогрессивных технологий модифицирования и легирования чугунов для
отливок металлургического оборудования: автореф. дис. … д-ра техн. наук. — Днепропетровск, 2005. —
с.
Седельников В. В., Гурдин В. И. Влияние ультрадисперсных порошков на форму кристаллов и свойства
кристаллизующихся систем // Металлургия машиностроения. 2004. № 6. С. 24–26.
Седельников В. В. Структурообразование кристаллизующихся систем при модифицировании их ультрадисперсными порошками // Литейное производство. 2005. № 1. С. 2–5.
Мамина Л. И., Гильманшина Т. Р., Аникина В. И. и др. Влияние времени активации на параметры структуры графита // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2014. № 3. С. 21–
DOI: 10.17073/1997-308X-2014-3-21-25.
BULLETIN «FERROUS METALLURGY» • Vol. 80 • 5• 2024 ―――――――――――――――――――――――――――――――― 43
Баранов В. Н. Активация графита различного кристаллохимического строения для огнеупорных изделий и красок в литейном производстве: дис. … канд. техн. наук. — Красноярск, 2005. — 131 с.
Мамина Л. И., Королева Г. А., Гильманшина Т. Р. Перспективные способы обогащения графита // Литейное производство. 2003. № 2. С. 16–18.
Хананашвили Л. М. Химия и технология элементоорганических мономеров и полимеров. — М.: Химия,
— 528 с.
Чайкин А. В., Вольнов И. Н., Чайкин В. А. Разработка составов дисперсных смесевых модификаторов с
помощью программы FLOW-3D // Литейное производство. 2010. № 10. С. 21–26.
Чайкин В. А., Чайкин А. В., Вольнов И. Н., Малихин В. М. Использование моделирования и методов
математической статистики для анализа процесса модифицирования чугуна // Заготовительное производство в машиностроении. 2009. № 4. С. 3–8.
Чайкин А. В. Научные основы инновационных технологий печной и внепечной обработки чугунов и сталей для отливок ответственного назначения: монография. — СПб: Наукоемкие технологии, 2022. — 245 с
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
