Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Технологія виробництва, якість і властивості відцентроволитих валків з високохромистим чавуном у робочому шарі

Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
39
Мова: 
Українська
Оцінка: 

комп'ютера по оперативній оцінці інформації, що поступає, на кожний валок у процесі його поетапного виготовлення. Розроблено технологічний паспорт на валок. Сформована база даних дозволяє оперативно оцінювати якість і брак валків. Для оцінки впливу технологічних чинників на структуру і властивості сплавів для валків використовували метод планування експерименту.

При проведенні досліджень застосовували методи статистичного оброблення оцінки сформованої мікроструктури (фазового складу, розміру зерен карбідної фази і дендритів), що дозволило оцінити вплив швидкості кристалізації робочого шару валків із різною товщиною покриття металевої форми на властивості (твердість, зносостійкість, міцність, рівень напруг).
У третьому розділі викладене розроблення параметрів технології відцентрового лиття прокатних валків. Встановлені найбільш значні чинники, що визначають сформовану структуру робочого шару і властивості сплавів. До їхнього числа відносяться: хімічний склад, температура металевої форми, розмір шару теплоізоляційного покриття (регулює швидкість кристалізації), температура металу при заливанні, метод заливання, спосіб модифікування, маса виливка, час витримки робочого шару перед введенням металу серцевини. Показано, що час витримки робочого шару після заливання визначається температурою металу високохромистого і сірого чавунів і складає 12 хвилин.
Для формування перехідної зони варто здійснювати порційне заливання металу серцевини у форму з робочим шаром, що закристалізувався. При цьому перша порція металу серцевини не повинна перевищувати 25-30% за масою від загальної частки металу робочого шару. Після кристалізації першої порції рекомендується заливання наступної частки металу серцевини. Витримка між порціями не повинна перевищувати 5 хвилин.
Для одержання заданого рівня й однорідності твердості робочого шару, регулювання його в заданих межах рекомендується регулювати товщиною шару теплоізоляційного покриття відповідно до рис. 1. Однорідність і якість покриття забезпечуються попереднім підігріванням металевої форми до t=100-180 0С і використанням спеціальної машини для механізованого багатошарового його нанесення.
Установлено, що тип використовуваного покриття форми визначає якість робочого шару: зменшує брак по засміченнях, тріщинах, а також усуває приварювання виливка до кокілю та збільшує термін експлуатації останнього.
Методом планування експерименту виявлено, що, регулюючи температуру заливання робочого шару (t=1380±10 0С) і товщину теплоізоляційного покриття форми ( =5±1 мм) можна змінювати твердість валків із 60 до 72 HS. Отримана математична модель має вид:
 
  (1)
 
Рівень твердості піддається регулюванню і при парній спільній взаємодії ∑ (Cr+Ni) із товщиною теплоізоляційного покриття. Однак ступінь впливу такої взаємодії менш істотна. У цьому випадку твердість можна змінювати в межах 62-69 HS і рівняння має вид:
 
  (2)
 
при  =4, 5±1, 5 мм і ∑ (Cr+Ni) =18, 0±0, 5%
Статистичним аналізом лиття великих партій валків визначений оптимальний температурний інтервал заливання робочого шару високохромистого чавуну, що повинен знаходитися у межах 1350-1410 0С. Така температура забезпечує стабільність ливарних властивостей (рідкоплинність, усадка) сплаву, знижує його схильність до ліквації та формування раковин, гарячих і холодних тріщин, забезпечує зварюваність шарів.
Порівнянними дослідженнями валків різної маси від 8 до 16 т ( 700-900 мм) показано, що зі збільшенням розміру виливка зменшується схильність до незварюваності робочого шару і серцевини.
Отримано рівняння, що описує вплив хімічного складу і маси виливка на рівень твердості валків різного діаметра
 
  (3)
 
де Dв – діаметр виливка.
Зі збільшенням діаметра виливка від 735 до 935 мм твердість робочого шару знижується з 74 до 65 HS. При однаковому шарі теплоізоляційного покриття кокілю ступінь впливу ∑ (Cr+Ni) аналогічна зміні діаметра виливка, однак за протилежним знаком, тобто введення в заданих межах цих легуючих добавок компенсує негативний вплив збільшення маси виливка.
Вивчено вплив хімічного складу на сформований при литті рівень внутрішніх напруг. Встановлено, що він залежить від положення чавуну на діаграмі стану і зменшується в міру наближення до евтектичного складу. На основі проведених досліджень запропонована методика оцінки і регулювання рівня внутрішніх напруг.
Виконано порівнянні дослідження валків, які відлито стаціонарним і відцентровим методами з однаковим хімічним складом робочого шару. У першому випадку робочий шар не перевищує 25 мм і має помітний спад твердості по його перетину (на 8%). Це супроводжується збільшенням розміру зерен у 1, 3 рази при видаленні від поверхні. При відцентровому литті неоднорідність по твердості не перевищувала 5%, а розмір робочого шару досягав 50 мм2).
Оскільки при відцентровому литті в процес кристалізації метал утягується пошарово, то при затвердінні формується три зони, що відповідають різним періодам формування. Вони добре виявляються при аналізі макроструктури. Структура цих зон відрізняється твердістю, розподілом фаз (кількість і розмір зерен), скупченістю неметалевих включень.
Для поліпшення якості робочого шару, здрібнювання первинної структури сплаву, підвищення його твердості і міцності використовували додаткове модифікування ванадієм у кількості до 0, 45%. Вплив чинника модифікування одночасно вивчали зі зміною розміру шару теплоізоляційного покриття і маси виливка.
Дослідження методом планування експерименту показали, що вплив модифікування ванадієм виявляється в підвищенні твердості і міцності при розтяганні і вигині лише на глибині робочого шару до 15 мм включно. Значимим є тільки спільний вплив ванадію та розміру шару покриття металевої форми. При цьому кількість модифікатора повинно бути на нижній межі (0, 1% V), а розмір шару покриття на верхньому (5, 0 мм). Можливо і зниження
Фото Капча