Вплив піщано-рідкоскляних форм, структурованих паромікрохвильовим затвердінням, на пригар і шорсткість поверхні виливків

Шрифт:
40

https://doi.org/

Met. litʹe Ukr., 2021, Tom 29, №3, P. 50-61

Л.І. Солоненко1 , канд. техн. наук., доц. каф. технології та управління ливарними процесами, e-mail: solonenkoli14@gmail.com, https://orcid.org//0000-0003-2092-8044

С.І. Реп'ях2 , д-р техн. наук., проф. каф. ливарне виробництво, e-mail: 123rs@ua.fm, https://orcid.org/0000-0003-0203-4135

О.П. Білий2 , ст. викл. каф. ливарне виробництво, e-mail: baplitvo@gmail.com, https://orcid.org/0000-0003-1234-5404

1 Державний університет «Одеська політехніка» (Одеса, Україна)

2 Національна металургійна академія України (Дніпро, Україна)

 

Надійшла 13.01.2021

УДК 621.742.52

Метою цієї роботи є вивчення впливу піщано-рідкоскляних форм, структурованих за способом паро-мікрохвильового затвердіння (ПМЗ-процес), на пригар і шорсткість виливків. У дослідженнях використовували форми, що були виготовлені за Сold-box-amin-процесом, Resol-CO2-процесом, СО2-процесом та ПМЗ-процесом, які заливали сталлю 30Л. Зразки виливків зі сталей 30Л, 20Х27Н18С2Л, сірого чавуну СЧ20, бронз БрА9Ж3Л, БрО5Ц5С5, БрО4Ц4С17 і алюмінієвого сплаву АЛ2 відливали в форми, що виготовлені за ПМЗ-процесом. Перегрів всіх сплавів над температурою ліквідус при заливці становив 120 ± 7 °C. Мікроструктуру зразків сталі 30Л досліджували на оптичному мікроскопі МБС-10 до і після їх травлення ніталем. Параметри шорсткості визначали на профілометрі в комплекті з інформаційно-обчислювальним комплексом мод. 170622. Встановлено, що якість поверхні виливків, виготовлених за ПМЗ-процесом, не поступається якості поверхні виливків, виготовлених в формах за Сold-box-amin, Resol-CO2, СО2-процесами, і для виливків зі сплаву АЛ2 знаходиться на рівні якості (по чистоті поверхні) з виливками, що виготовляють в оболонкових формах. Якщо врахувати, що ПМЗ-процес екологічно безпечніший, ніж Сold-box-amin, Resol-CO2-процес, і економічніший, ніж Сold-boxamin, Resol-CO2 і СО2-процес, то цей спосіб виготовлення форм і стрижнів, з числа перерахованих способів, при наявності відповідного обладнання та оснащення, є найбільш перспективним для виготовлення середнього і дрібного литва загальномашинобудівного призначення із залізовуглецевих і легкоплавких кольорових сплавів. Виходячи з викладеного, перспективні дослідження повинні бути спрямовані на встановлення закономірностей впливу ряду основних параметрів плакованих рідкоскляних сумішей і умов виготовлення форм і стрижнів за способом ПМЗ на якість литва та оптимізацію умов структурування подібних сумішей в умовах виробництва виливків в сучасних ливарних цехах.

Ключові слова: виливок, шорсткість поверхні, пригар, пісок, рідке скло, плакування, паро-мікрохвильове затвердіння.

Література

1. Разумов М.С., Глазков П.В., Вязников П.В., Вантеев А.В., Бышкин А.С. Выбор рациональной температуры литья алюминия марки АК-9. Современные материал, техника и технологии. 2019. № 6 (27). С. 4–7.

2. Илларионов И.Е. Пути улучшения качества отливок. Теория и технология металлургического производства. 2016. № 1 (18). С. 39–42.

3. Оболенцев Ф.Д. Качество литых поверхностей. М.-Л.: Машгиз, 1961. 182 с.

4. Черногоров П.В., Васин Ю.П. Получение отливок с чистой поверхностью. М.: Машгиз, 1961. 144 с.

5. Кукуй Д.М., Николайчик Ю.А, Судник Л.В. Термодинамический анализ химических реакций в контактной зоне металлпротивопригарное покрытие. Литейное производство. 2012. № 3 (57). С. 51–56.

6. Николайчик Ю.А., Рудницкий Ф.И., Батайчук А.В., Мудрый В.В. Анализ методов профилактики пригара на поверхности стальных и чугунных отливок. Литейное производство. 2015. № 1 (78). С. 23–28.

7. Ягопольский А.Г., Куцая А.Ю., Савохина О.М., Зайцев А.Н. Повышение эксплуатационных характеристик литых станин и корпусных деталей на стадии их изготовления. Известия высших учебных заведение. Машиностроение. 2015. № 3 (660). С. 35–41.

8. Крушенко Г.Г. Повышение чистоты поверхности металлоизделий с применением нанотехнологий. Вестник СибГАУ. 2016. № 2 (17). С. 484–489.

9. Stagno E. Behaviour of sintered 410 low carbon steels towards ion nitriding. Journal of Alloys and Compounds. 2015. № 24. Р. 2122–2134.

10. Zhao J., Jiang Z. Thermomechanical processing of advanced high strength steels. Progress in Materials Science. 2018. № 94. Р. 174–242. 

11. Швецов В.И., Иванов М.А., Кулаков Б.А., Каркарин А.М. Процессы образования и предотвращения пригара на стальных отливках. Вестник ЮУрГУ. 2015. № 1 (15). С. 17–23.

12. Ясюков В.В., Воронова О.И., Рудницкий Я.М. Влияние пригара на свойства отливок и меры борьбы с ним. Металл и литье Украины. 2016. № 6 (227). С. 17–21.

13. Василовский И.В. Пригар на отливках. М.: Машиностроение, 1983. 192 с.

14. Лакедемонский А.В., Кваша Ф.С., Медведев Я.И. и др. Литейные дефекты и способы их устранения. М.: Машиностроение, 1972. 152 с.

15. Одарченко И.Б., Прусенко И.Н. Процессы взаимодействия жидкого металла и литейного стержня при формировании качества внутренних полостей отливок. Литейное производство. 2015. № 4 (81). С. 33–37.

16. Кечин В.А., Селихов Г.Ф., Афонин А.Н. Проектирование и производство литых заготовок. Владим. гос. ун-т. Владимир, 2002. 228 с.

17. Солоненко Л.І., Реп´ях С.І., Узлов К.І. Кінетика структурування піщано-рідкоскляних сумішей паро-мікрохвильовим затвердінням. Теорія і практика металургії. 2019. № 4. С. 50–60. URL: https://nmetau.edu.ua/file/9_.pdf

18. Солоненко Л.І., Реп´ях С.І., Узлов К.І., Усенко Р.В. Міцність піщано-рідкоскляної суміші, яка структурована способом паро-мікрохвильового затвердіння. Теорія і практика металургії. 2019. № 6. С. 33–39. URL: https://nmetau.edu.ua/file/ ktmp_4778.pdf

19. Solonenko L.I., Usenko R.V., Dziubina A.V., Uzlov K.I., Repiakh S.I.Sodium silicate solute foaming in a flat slot-type capillary under microwave radiation influence. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2020. № 6. Р. 34–40. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-6/034