Рассмотрены основные этапы разработки литейной технологии с применением ЭВМ. Выполнен сопоставительный анализ имеющихся в настоящее время программных средств математического моделирования литейных процессов. Показаны преимущества и недостатки доступных программных комплексов отечественных и зарубежных производителей. Подробно представлены возможности программного комплекса LVM-Flow. Показан пример применения LVM-Flow при разработке технологии литья на Новокраматорском машиностроительном заводе.

Показана роль вибрации в процессах термокапиллярного массопереноса и конвекции расплава на границе кристаллизации затвердевающей отливки, изложены основные особенности технологии вибрационной обработки металлических сплавов, ее влияние на структуру и свойства литого металла.

Исследованы свойства стали типа P6M5, полученной по различным технологиям производства (плазменно-дуговой переплав, метод обработки металла газовым противодавлением, электро-шлаковый переплав под давлением), c повышенным и сверхравновесным содержанием азота. Экспериментально установлено оптимальное содержание азота до 0,2%, повышающее твердость и износостойкость стали типа Р6М5.

Исследовано влияние избыточного давления на степень усвоения магния при модифицировании чугуна. Показано рафинирующее свойство предварительного вакуумирования расплава. Предложена технология компрессионного сфероидизирующего модифицирования чугуна с предварительным вакуумированием.

Проведены исследования влияния общего сечения гидравлических каналов в перегородке промежуточного ковша. Установлено, что при четырехрядной схеме расположения каналов загрязненность металла неметаллическими включениями меньше, чем в двухрядной. Результаты промышленных испытаний на комбинате "Азовсталь" показывают преимущество перегородок с большим суммарным проходным сечением каналов.

Исследовано влияние модифицирования на нейтрализацию "наследственных" качеств исходных материалов при переплаве. Проанализирована специфика технологического процесса получения отливок с применением значительного количества передельных чугунов. Разработана технология, позволяющая в условиях массового производства получать качественные отливки при использовании в шихте передельных чугунов до 40% от общей массы заливки.

Показана принципиальная возможность повышения механических характеристик алюминиевых сплавов путем модифицирования их скандийсодержащими соединениями. Исследовано влияние количества введенного в расплав скандийсодержащего флюса на изменение прочности алюминиевых сплавов. Показано, что применение технологии дисперсного упрочнения позволяет повысить временное сопротивление в среднем на 20 - 40 %, относительное удлинение - на 1,6 - 2,0 % и коррозионную стойкость более чем в 5 раз при литье в металлические формы.

Обсуждены вопросы влияния взаимодействия растущего дендрита с имеющимися в расплаве твердыми и жидкими неоднородностями на особенности структурообразования, а также исследована возможность использования этого фактора взаимодействия в современных литейных технологиях.

Изучено влияние условий выплавки на процесс кристаллизации и структуру литейного жаропрочного сплава ЖС36 с содержанием углерода от 0,002 до 0,14 мас. Выявлена взаимосвязь между состоянием расплава, фазообразованием при кристаллизации и структурой литых жаропрочных никелевых сплавов с различным содержанием углерода. Показано, что процесс кристаллизации и параметры литого металла сложным образом зависят от температуры максимального нагрева жидкого металла. Интенсивные перестройки структуры расплава приводят к увеличению переохлаждения, измельчению дендритной структуры, изменению морфологии карбидов и их размеров. Предложен вариант модели, описывающий влияние температуры нагрева расплава на строение расплава и механизм кристаллизации жаропрочного сплава.

Исследовано влияние переплава сплавов системы Fe - Cu - S - P на изменение структурных характеристик медистых и сульфидных включений, определяющих их антифрикционные свойства. Установлена целесообразность применения возврата собственного производства при выплавке этих сплавов, а также с учетом изменения их химического состава и параметров медистых и сульфидных включений - возможность выплавки сплавов системы Fe - Cu - S - P исключительно на возврате собственного производства.

Для снижения трудо- и энергозатрат при получении замороженных форм и формирования качественной поверхности отливки смеси с низкой влажностью переведены в высокотекучее состояние с помощью добавки поверхностно-активного вещества. Изучена текучесть смеси для замороженных форм в интервале влажности 1,25-5,0 % в зависимости от величины добавки ПАВ (сульфонол). Установлено, что в состоянии пеносмеси нивелируется вредное влияние примесей и добавок глины в смесь на ее текучесть. Изучено влияние выстаивания пеносмесей на воздухе на объемные плотность и концентрацию пены в зависимости от влажности смеси, что позволяет определять допустимое время использования смеси.

Рассмотрено влияние газонасыщенности расплава, вакуумирования затвердевающей отливки и сочетания этих операций на газоусадочные процессы и герметичность бесприбыльных отливок из доэвтектических силуминов с примесями железа и меди. На примере сплава АК5М2 показано, что совмещение добавки меди (1,8-2,8%) с наводороживанием расплава и вакуумированием затвердевающей отливки нейтрализует вредное влияние железа на газоусадочные процессы и обеспечивает в ряде случаев близкую к 100% герметичность бесприбыльных отливок.

Рассмотрено влияние продолжительности электронно-лучевой обработки на литейные свойства, плотность и твердость литого титанового сплава ВТ1-0 в условиях электронно-лучевой плавки с электромагнитным перемешиванием расплава. Установлено, что увеличение продолжительности обработки существенно влияет на рост жидкотекучести, а также на плотность литого металла. С другой стороны, увеличение продолжительности обработки не оказывает влияния на линейную усадку и глубину проникновения усадочной раковины в сплаве ВТ1-0.

Литье под давлением является одним из наиболее прогрессивных способов производства заготовок. Однако его дальнейшее развитие тормозится из-за низкой стойкости и высокой стоимости формообразующей оснастки. Предложен путь повышения стойкости вставок пресс-форм - применение сменных вкладышей в местах наиболее интенсивного разрушения. Проведенные исследования и практическое применение сменных вкладышей выбранного состава позволили повысить точность рельефа отливок, продлить срок службы оснастки и снизить себестоимость литья на 15 - 20 %.

Разработаны и исследованы новые экономно легированные литые композиционные материалы (ЛКМ) с улучшенными специальными свойствами и сравнительно низкой стоимостью за счет применения техногенных промышленных отходов. Доказано, что вид используемой шихты (отходы или первичные медные сплавы) не является решающим фактором при формировании структуры и свойств композита. Повышенная прочность, термомеханические и триботехнические характеристики трибодеталей из ЛКМ обеспечивают в экстремальных условиях эксплуатации увеличение ресурса работы в 2 - 5 раз.

В результате критического анализа предшествующих данных о чугуне с шаровидным графитом и бейнитно-аустенитной матрицей, известном в литературе под термином АВЧ (аустемперированный высокопрочный чугун), получен оптимальный для проведения дальнейших исследований состав данного чугуна. Это стало основой для подбора соответствующего химического состава металлической шихты, проведения процесса плавки, сфероидизирующего модифицирования чугуна, а также отливки образцов для дальнейших исследований. Эти образцы подвергались аустенизации с последующим изотермическим превращением при различных температурах. Было определено влияние температуры изотермического превращения на структуру и механические свойства чугуна. На основе полученных результатов разработан режим термической обработки АВЧ, обеспечивающий получение оптимальных свойств.

Рассмотрено влияние теплофизических характеристик замороженной формы, обусловленных влажностью формы, ее температурой и количеством глинистой составляющей, на жидкотекучесть, линейную и объемную усадки алюминиевых сплавов.

На основании экспериментального материала, полученного в производственных условиях литейных цехов Социалистической Республики Вьетнам, проведен анализ влияния фракционного, химического состава сфероидизирующих лигатур Fe-Si-РЗМ и температуры модифицирования на степень усвоения РЗМ в чугуне. Определены значения технологических параметров, обеспечивающие максимальную степень усвоения РЗМ, для лигатур различного химического и фракционного составов. Построена обобщенная номограмма для оптимизации температуры модифицирования и расхода лигатур Fe-Si-РЗМ в производственных условиях.

Изложены результаты исследования влияния технологических факторов на свойства жаропрочного сплава ЧС 70, выплавленного в вакуумно-индукционной печи. Показано, что использование в шихте заготовки, полученной в вакуумно-индукционной печи сплавлением литейных отходов и бракованных лопаток, снижает жаропрочность сплава.

Приведен анализ механизма вторичного окисления стали при переливных процессах. Освещена газодинамическая система рафинирования в промежуточных ковшах при непрерывной разливке стали, позволяющая удалять неметаллические включения размером более и менее 20 мкм.