Способи охолодження виливків при проектуванні ЛТОпроцесу, що взаємодоповнює технології лиття та термообробки: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.42-53

В. С.  Дорошенко

doi:10.15407/plit2020.01.042

Автор(и)

В. С. Дорошенко Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН Україна (Київ,України)

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2020.01.042

Ключові слова:

охолодження виливків, термообробка, залізовуглецеві сплави, ізотермічне загартування, високоміцний чавун, ADI, ЛТО-процес, ферит, аусферит

Анотація

Надійшла 06.11.2019

УДК 621.74.02; 621.74.041; 669.13 (03)

У ливарному виробництві у розвиток способів регульованого охолодження виливків після затвердіння їх у піщаній формі запропоновано поєднання лиття з термообробкою (ТО), яке можна назвати ЛТО-процесом. Розглянуто умови застосування ЛТО-процесу для виливків із залізовуглецевих сплавів із середнім та високим вмістом вуглецю. ФТІМС НАН України за 2018−2019 роки отримано низку патентів України на способи взаємодоповнення лиття і ТО як різновидів ЛТО-процесу, в яких в якості ТО використано ізотермічне гартування виливків.
Найбільш зручний для ЛТО процес лиття в піщаних вакуумованих формах, пісок з яких легко висипається після припинення вакуумування, не перешкоджаючи видаленню гарячого виливка з форми. Для випадків прилипання ливарної фарби до поверхні виливка, піщаних залишків або місцевих зон пригару, особливо для крупних виливків, запропоновано спосіб гартування шляхом подачі на гарячий виливок повітряно-піщаної суміші, як при піскоструминній обробці. Виконано короткий огляд низки робіт, опублікованих за останні роки, про вплив змінних технологічних характеристик, механічних властивостей, мікроструктури на процес виготовлення двофазного високоміцного чавуну (ВЧ) типу ADI. У даний час відзначено істотне зростання досліджень і розробок у всьому світі, присвячених отриманню двофазних і багатофазних мікро- і макронеоднорідних структур, що містять ферит, аусферит, бейніт, мартенсит, карбіди, карбонітриди, інтерметаліди та їх поєднання. Завдяки цьому поліпшують властивості відомих залізовуглецевих сплавів, що піддаються ізотермічному гартуванню за традиційними схемами. Ізотермічно загартований чавун ADI з можливістю регульованого введення вільного (проевтектоїдного) фериту в металеву матрицю дозволяє підвищити оброблюваність виливків, що дає підстави для включення технології ТО такого ADI до складу ЛТО-процесу поряд з іншими відомими методами ТО.

Біографія автора

В. С. Дорошенко, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН Україна (Київ,України)

д-р техн. наук, ст. наук. співр.

Посилання

Najdek, V. L., Gavrilyuk, V. P., Neizhko, I. G. (2008). Bainitic ductile iron. К., 140 p. [in Russian].

Gаbrisovа, Z., Brusilovа, A. (2019) Heat treatment: tutorials. Bratislava: SPEKTRUM STU, 134 p. [in Slovak].

Zharskij, I. M. et al. (2015) Material Science: a training manual. Minsk: Vyshejshaya shkola, 557 p. [in Russian].

Doroshenko, V. S., Kalyuzhnij, P. B. (2019) The concept of cooling castings using cryotechnology, new bulk materials and casting methods. Metall i lite Ukrainy, no. 5-6, pp. 33-39 [in Russian].

Global Casting Production Expands (2019). Global Casting Magazine, Vol. 9, no. 1, pp. 28-30 [in. English].

Dibrov, I. Tendencies of development in the Russian foundry industry. 30.05.2019. URL: https://www.foundry-planet.com/news/corporate-news/detail-view/tendencies-of-dev. russian-foundry-industry-2019/. [in. English].

Doroshenko, V. S. (2017) Possibilities of casting of nodular cast iron by gasifying models with isothermal hardening of castings. Litejnoe proizvodstvo, no. 11, pp. 7-14 [in Russian].

Atzori, B., Meneghetti, G., Ricotta, M. (2012) A compatible method to summarise the Low- and High-Cycle fatigue test results of ductile irons and structural steel. Workshop IGF, Forni di Sopra (UD), Italia, 1-3 marzo, pp. 153-166 [in English].

Dudeckaya, L. P. et al. (2002) Heat treatment on the bainitic structure of cast iron parts. Lite i metallurgiya. no. 1, pp. 45-49 [in English].

Cekic, O. E., Rajnovic, D., Sidjanin, L. et al. (2019) Dual Phase Austempered Ductile Iron - The Material Revolution and Its Engineering Applications. Computational and Experimental Approaches in Materials Science and Engineering, Proceedings of the Int. Conf. of Experimental and Numerical Investigations and New Technologies, CNNTech. September. pp. 22-38 [in. English].

Malinov, L. S. (2019) Processing technologies that implement the concept of producing in steels and cast irons a multiphase micro- and macro-heterogeneous structure with metastable austenite to increase their properties. Universitetskaya nauka - 2019: Mezhdunar. nauchno-tehn. konf.: tez. dokl. GVUZ «PGTU». Mariupol: PGTU, pp. 99-101 [in Russian].

Geller, Yu. A., Rahshtadt, A. G. (1989) Material science. Moscow.: Metallurgiya, 456 p. [in English].

Harding, R. A. (2007) The production, properties and automotive applications of austempered ductile iron. Kovove Mater. 45, pp. 1-16 [in English].