Встановлено термочасові режими реалізації процесу, що враховують різноманітні розміри сифонної ливниково-живлючої системи (ЛЖС), теплофізичні властивості матеріалу форми та сплаву, а також тривалість заливання. Відмінною рисою запропонованих устроїв є герметизація ливникової системи від наколишнього середовища за рахунок залитого сплаву, що примусово твердіє до утворення прошарку металу заданої товщини. Розроблено фізичну та математичну моделі процесу затвердіння металу у системі стояк - устрій для введення газу. Розглянуто термочасові режими затвердіння металу у зазорі між центровою вогнетривкою трубкою та трубкою-холодильником. Розроблено різноманітні варіанти конструкцій устроїв, що забезпечують герметизацію ЛЖС від навколишнього середовища, введення газу та наступне витиснення розплаву. Визначено склад речовин, під час нагрівання яких виділяється достатній обсяг газу для ефективного впливу на розплав, а також розроблено відповідні розрахункові формули.

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.

Приведено описание программного средства, которое предназначено для определения режима осуществления газодинамического воздействия на расплав в литейной форме. Работа автоматизированной системы основана на методике расчета режима осуществления технологического процесса газодинамического воздействия на затвердевающий металл в литейной форме, в основе которой лежит пошаговое вычисление диапазона рабочих давлений в системе отливка - устройство для ввода газа.

Наведено результати досліджень фізико-механічних властивостей литих циліндричних заготовок зі сталі Р18 і фасонних виливків з алюмінієвого сплаву АК5М, що твердіють відповідно в керамічних оболонкових формах і неохолоджуваному кокілі за газодинамічного впливу та за традиційною технологією.

Представлено результати досліджень факторів, що впливають на пов'язувальні властивості фосфатних композицій та вибір залізовмісної складової, а також вогнетривкої основи у вигляді кварцового піску для формувальних і стрижневих холоднотвердіючих сумішей.

Наведено результати досліджень теплопровідності залізофосфатних сумішей. На базі одержаних даних змодельовано процес затвердіння сталевого виливка у разі використання залізофосфатних, а також інших широко поширених формувальних сумішей.

Наведено результати досліджень газодинамічного впливу на структуроутворення та фізико-механічні властивості металу виливків із вуглецевої, інструментальної штампової, швидкорізальної сталей та алюмінієвого сплаву. Виливки різної конфігурації виготовлено в кокілях і в оболонкових багатошарових формах лиття за витоплюваними моделями. Показано доцільність використання газодинамічного впливу для поліпшення якості литого металу.

Наведено опис експериментальних натурних та розрахункових схем для дослідження процесу самогерметизації металу в ливарній формі. Обгрунтовано можливість використання інженерного методу розрахунку температурних полів виливка, що твердіє в об'ємній піщаній формі. Наведено вдосконалене аналітичне рішення Стефана - Шварца для розрахунку температурних полів.

Приведено описание общей методики определения технологических параметров для реализации газодинамического воздействия при производстве отливок и слитков, а также схемы расчета динамики изменения газового давления. Представлены применяющиеся оригинальные и известные расчетные схемы и программные продукты.

Індекс рубрикатора НБУВ: К233.107.2 + К616.14

Рубрики:

Вплив засобів лиття на структуру і властивості алюмінію та його сплавів

Лиття у постійні форми (кокілі)

Шифр НБУВ: Ж28347 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати аналітичних та експериментальних досліджень ефективності спільного використання процесів впливу тиску та модифікування на кристалізацію сплавів системи Al - Si. Показано, що комплексний вплив на метал, що кристалізується, який включає процеси модифікування і накладення тиску, є перспективним з погляду підвищення механічних властивостей сплавів. Розроблена комплексна технологія надає можливість одержати стійкий ефект подрібнювання кристалічної структури, сфероідизувати кристали евтектичного кремнію, знизити макро- та мікродефекти, і підвищити механічні властивості литого металу.

Описано запропонований алгоритм детектування міри скруглення для аналізу цифрових зображень. Згідно запропонованого алгоритму об'єкт на зображенні - неметалеве включення вважається близьким до круглої форми, якщо відношення довжини окружності рівної по площі неметалевому включенню до довжини контуру включення наближається до одиниці. Проведені дослідження на тестових зображеннях показали дієвість запропонованого підходу.

Описано математичну модель визначення динаміки масопереносу в процесі живлення двофазної зони виливка із алюмінієвого сплаву евтектичного складу. Одержано залежності кількості рідкої фази в локальних об'ємах у двофазній зоні.

Представлено аналіз науково-технічної інформації щодо використання процесів позапічної обробки для підвищення якості литого металу. Показано перспективність застосування вказаних впливів для обробки розплаву безпосередньо в ливарній фермі (виливниці). Визначено можливість реалізації процесу комплексного внутрішньоформенного газодинамічного впливу на розплав крупних виливків та злитків, який складається з послідовних операцій продувки інертними газами через сифонну ливникову систему, вакуумування та наступного газодинамічного тиску в процесі затвердіння за допомогою відповідних пристроїв. Визначено конкретні варіанти їх конструкції та технологічні особливості роботи. Показано, що відмінною рисою технології є те, що протягом усього процесу від початку твердіння на рідкий метал здійснюється вплив за рахунок створення регульованого газового тиску в герметизованій системі виливок - пристрої для введення газу. Запропоновані пристрої, що є конструктивно простими та можуть бути з легкістю вбудованими у вже діючий технологічний процес без необхідності значних капітальних витрат. Зазначено необхідність подальших досліджень для розробки загальної методики визначення режимів тривалості продувки та раціональних режимів внутрішньоформенного вакуумування розплаву.

Викладено поняття технічної творчості, розкрито етапи технічної творчості в процесі створення технічних об'єктів. Проаналізовано поняття творчості, надано загальну характеристику видів і рівнів творчості. Розкрито поняття системного підходу в технічній творчості. Охарактеризовано розвиток методики технічної творчості і методи пошуку нових технічних рішень. Висвітлено основні етапи і поняття раціонального творчого процесу, а також рівні творчої діяльності. Розглянуто сучасні методи організаціі творчого коллективу.

Одним із основних напрямів застосування алюмінію є авіакосмічна та транспортна промисловість, які постійно підвищують вимоги до властивостей литих виробів. Застосування алюмінію як основного матеріалу для виготовлення різноманітних конструкцій транспортних засобів надає змогу значно знизити масу конструкції, що призводить до зниження витрат пального. Щоб відповідати вимогам сучасного світу в роботі розглянуто дослідження в напрямі поліпшення якості та підвищення властивостей виробів із вторинного алюмінієвого сплаву АК12. Проаналізовано сучасні технології оброблення рідкого алюмінієвого сплаву. За результатами аналітичного огляду встановлено, що найбільший інтерес представляють модифікатори, які впливають на розміри первинного зерна і форму включень евтектичного кремнію. Встановлено, що процеси модифікування не змінюють хімічного складу сплаву, а сприяють зміні величини і форми структурних складових сплаву. В роботі розглянуто вплив ультрадисперсного модифікатора SiC розміром часток до 200 нм на ливарні властивості вторинних алюмінієвих сплавів: рідкотекучість, лінійну та об'ємну усадки. Рідкотекучість досліджували в піщано-глинисті (ПГФ) та металеві форми. Встановлено, що додавання 0,1 % SiC покращує рідкотекучість вторинного сплаву з 560 до 630 мм для ПГФ та з 230 до 295 мм для кокілю внаслідок очищення від неметалевих вкраплень. Подальше підвищення вмісту SiC до 0,2 % не призводить до явного підвищення рідкотекучості. Дослідженням лінійної усадки встановлено, що підвищення вмісту модифікатора до 0,2 % сприяє її зменшенню. В той же час підвищення температури заливання сплаву сприяє збільшенню загальної лінійної усадки, що пов'язано із тривалим часом знаходження металу в рідкому стані. Внаслідок швидкої кристалізації розплаву з додатковими центрами зародкоутворення у вигляді ультрадисперсного модифікатора, коефіцієнт об'ємної усадки зменшується з 28 до 20 %. Запропоновані технічні рішення модифікування сплавів вторинного сплаву АК12 можна застосовувати в процесах, що надасть змогу підвищити якість литої металопродукції за економного використання енергоресурсів і матеріалів на її виробництво.

Представлено розширений аналітичний огляд більшості відомих зв'язувальних компонентів (ЗК) для виготовлення ливарних форм і стрижнів. Формувальні та стрижневі суміші складають найбільші обсяги вантажопотоків у ливарних цехах, які значною мірою перевищують обсяги виробництва литва. З екологічної точки зору, ці матеріали представляють найбільшу небезпеку, яка полягає у виділеннях шкідливих та токсичних газових продуктів під час виготовлення форм та їх заливання, а також у поступовому забрудненні екосистем відпрацьованими сумішами. Вимоги щодо підвищення якості литва, забезпечення задовільних екологічних показників, доступності та вартості матеріалів були передумовами зростання або зменшення обсягів використання різних ЗК у різні історичні періоди. З метою порівняльного аналізу ЗК у роботі наведено загальновідомий комплекс вимог до них та визначено відповідність різних матеріалів цим вимогам. Також побудовано хронологічну схему використання ЗК та їх відносної поширеності у технологіях литва з початку ХХ ст. до цього часу. Проведено грунтовний аналіз найбільш вагомих наукових здобутків та технологічних рішень, які супроводжували використання різних ЗК. На основі цієї інформації пояснено причини появи та усунення цих матеріалів із технологій ливарного виробництва. Зроблено прогнозні припущення щодо використання усіх відомих матеріалів протягом наступного десятиріччя. Виявлено, що основною тенденцією буде поступове витіснення піщано-смоляних сумішей та заміна їх більш екологічними, які можуть базуватися не тільки на раніше відомих, але й на створених у майбутньому нових матеріалах. На основі проведеного аналізу установлено наукову та технологічну проблему світового масштабу, яка полягає в необхідності створення екологічних ЗК із високим рівнем функціональних властивостей для ливарного виробництва.

Викладено поняття технології як складової економіки та суспільства. Розглянуто етапи та закономірності розвитку технології та зв'язок технології з виробництвом і економікою. Проаналізовано поняття про технологічний розвиток і технологічні уклади в економіці. Охарактеризовано поняття виробничого процесу, проаналізовано форми організації виробництва. Розкрито поняття технологічної системи та проаналізовано види технологічних систем. Розглянуто методи виготовлення металургійної продукції, технології виробництва чавуну, сталі та кольорових металів.