Висвітлено актуальну проблему побудови узагальненої схеми розвитку взаємозумовлених гідродинамічних і теплофізичних процесів під час формування сталевих зливків за умов пульсаційного впливу і розробки теоретичних положень та рекомендацій щодо вибору раціональних режимів пульсаційної обробки з метою пригнічення ліквідаційних та усадкових дефектів литої структури. Запропоновано засоби врахування впливу росту глобулярних кристалів на теплообмінні процеси в розплаві, необхідних для математичного моделювання твердіння зливків. Встановлено, що ефект відносного збільшення температури локальних об'ємів рідкої ванни, викликаний виділенням тепла у процесі росту глобулярних кристалів, можна використовувати як фактор керування теплообмінними процесами під час росту пульсаційної обробки. Визначено закономірності впливу пульсаційної обробки на поля швидкості та температури, а також на кінетику твердіння зливків різного тонажу та конфігурації. Одержано універсальні залежності для визначення оптимальної тривалості та частоти обробки, що дозволяє рекомендувати режими обробки для промислових об'єктів.

  Скачати повний текст

Наведено основні принципи проведення газодинамічного впливу, розроблено універсальну методика розрахунку режимів реалізації технологічного процесу та відповідні пристрої, що конструктивно враховують значущі характеристики виливка та ливарної форми. Досліджено особливості структуроутворення та фізико-механічні властивості виливків, одержаних із застосуванням розробленої технології за промислових умов.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичне й експериментальне узагальнення закономірностей процесів кристалізації, термокапілярного масопереносу ліквуючих домішок, формування кристалічної структури та властивостей твердіючих литих заготовок за умов теплосилових дій на рідкий і твердіючий розплав. За методами фізичного та математичного моделювання на підставі результатів експериментальних досліджень визначено закономірності тепломасопереносу у рідких і твердіючих сплавах за умов диференційованого тепловідводу, зовнішнього тиску, вібрації та газоімпульсного перемішування. Доведено важливу роль конвекції у формуванні структури зливків і одержано дані щодо кількісного зв'язку процесів кристалізації та структуроутворення зі значенням температурного градієнту за перерізом зливків. Аналітично й експериментально підтверджено гіпотезу - просування ликватів у міждендритних ділянках твердіючих сплавів відбувається не внаслідок молекулярної дифузії, а в результаті розвитку капілярного та конвективного масопереносів і взаємопов'язана з виникненням міжфазних сил на межі ліквуючих речовин і зростаючих кристалів. Установлено кількісний взаємозв'язок кінетики просування ліквата з параметрами зовнішнього тиску. Експериментально доведено, що реалізація механізму дії вібрації на твердіючий розплав пов'язана з умовами зовнішнього тепловідводу: за інтенсивного тепловідводу механізм дії вібрації на розподіл полягає у руйнуванні фронту кристалізації за рахунок ударних навантажень пружних хвиль, а за умов слабкого тепловідводу - у створенні центрів кристалізації за рахунок розвитку кавітації. Науково обгрунтовано оптимальні параметри газоімпульсного перемішування сплавів. Віброобробка твердіючих сталевих, чавунних і алюмінієвих зливків забезпечила суттєве подрібнення макро- та мікроструктури у сталі, утворення тонкодиференційної графічної евтектики у чавуні, рівномірний розподіл евтектики в алюмінієвому сплаві, підвищення на 15 - 45 % пластичних властивостей сталі та на 33 - 54 % алюмінієвого сплаву, а також суттєве зниження остаточних напруг у сталевих зливках і зварювальних швах.

  Скачати повний текст