Journals →  Черные металлы →  2018 →  #8 →  Back

Литейное производство и непрерывная разливка
ArticleName Оценка величины пригара на поверхности чугунных отливок
ArticleAuthor И. Е. Илларионов, А. С. Кафтанников, Ф. А. Нуралиев, Т. Р. Гильманшина
ArticleAuthorData

ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова», Чебоксары, Республика Чувашия, Россия:
И. Е. Илларионов, докт. техн. наук, зав. кафедрой «Материаловедение и металлургические процессы», эл. почта: tmilp@rambler.ru


ОАО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия:
А. С. Кафтанников, ведущий научный сотрудинк
Ф. А. Нуралиев, канд. техн. наук


ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», Красноярск, Россия:
Т. Р. Гильманшина, канд. техн. наук, эл. почта: gtr1977@mail.ru


В работе принимала участие Т. А. Богданова

Abstract

В настоящее время более 40 % отливок получают из чугуна методом литья в разовые формы, в которых бóльшая доля дефектов поверхности приходится на пригар. Представлена разработка технологической пробы для определения величины пригара, позволяющей воспроизводить реальные условия взаимодействия поверхности формы с расплавом при использовании нескольких противопригарных покрытий одновременно. Технологическая проба представляет собой литейную форму, состоящую из нижней и верхней полуформ. В верхней полуформе установлен стояк. Полость формы, расположенная в нижней полуформе, представляет собой четыре соединенных в центре луча, имеющих переменное сечение (25, 50 и 75 мм). Каждый из лучей окрашивается своим покрытием, что позволяет проводить сравнительные испытания до четырех покрытий одновременно. В работе исследовали величину пригара на поверхности отливки, полученной без покрытия, и с применением самовысыхающих покрытий, наполнителями в которых являются природный графит и смесь природного и механоактивированного графитов. Форма выполнена из холоднотвердеющей смеси, смола — альфабонд. Чугун СЧ20 заливали при температуре 1400 °C. Результаты исследований показали, что на поверхности отливки, полученной без применения покрытий, с увеличением толщины стенки от 25 до 75 мм величина пригара повышается на вертикальной и горизонтальной стенках соответственно, мм: от 68,76–128,18 и 76,83–199,23 до 116,66–251,08 и 131,84–408,79. На поверхности отливок наблюдается дефект «разгар». Использование покрытий на основе графитов ГЛС-2 и ГЛС-2А позволяет создавать наиболее благоприятную структуру. Наличие дефекта «разгар» на поверхности отливок не наблюдалось. Величина пригара снижалась 1,5–2,5 раза в зависимости от толщины стенки отливки и качества наполнителя.

keywords Противопригарные покрытия, технологическая проба, графит, чугун, механоактивация, пригар, структура
References

1. Леушин И. О., Гpачев А. Н., Гpигоpьев И. С. и др. Многофункциональные покрытия разовых литейных форм для стальных и чугунных отливок // Технология металлов. 2005. № 8. С. 25–27.
2. Илларионов И. Е., Шалунов Е. П., Стрельников И. А. и др. Формирование качества поверхности литейной формы и отливок // Проектирование и перспективные технологии в машиностроении и металлургии : матер. II Республиканской научно-практической конференции. — Чебоксары : ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова», 2016. С. 44–51.
3. Болдин А. Н., Давыдов Н. И., Жуковский С. С. и др. Литейные формовочные материалы. Формовочные, стержневые смеси и покрытия : справочник — М. : Машиностроение, 2006. — 507 с.
4. Prstić A., Aćimović-Pavlović Z., Andrić L. et al. Zircon-based coating for the applications in lost foam casting process // Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly. 2012. Vol. 18(4). Р. 587−593.
5. Nwaogu U. C., Tiedje N. S. Foundry Coating Technology: A Review // Materials Sciences and Application. 2011. Vol. 2. Р. 1143–1160.
6. Pat. 4034794 US. Casting process with lignosulfonate-humategraphite mold coatings / K. A. Gebler, J. M. Ferrara, J. V. Grothaus; заявитель и патентообладатель Nalco Chemical Company. — No. US 05/763468 ; заявл. 28.01.77 ; опубл. 12.07.77.
7. Pat. 7507284 US. Sand casting pattern coating compositions containing graphite / V. LaFay, S. Neltner; заявитель и патентообладатель The Hill And Griffith Company. — No. US 10/944471; заявл. 17.09.04 ; опубл. 24.03.09.
8. Pat. 20130032689 A1 US. Foundry coating composition / M. J. Haanepen, F. W. Von Piekartz, Y. Piekartz-Lutgendorff ; патентообладатель Foseco International Limited. — No. US 13/322836 ; заявл. 15.02.11 ; опубл. 07.02.13.
9. Bazhin V. Yu. Structural modification of petroleum needle coke by adding lithium on calcining // Coke and Chemistry. 2015. Vol. 58, No. 4, P. 138–142.
10. Bazhin V. Yu., Feshchenko R. Yu., Ramana G. V., Shabalov M. Yu. Extreme low-grade coal treatment coupled with X-ray testing // CIS Iron and Steel Review. 2016. Vol. 11. P. 4–8.
11. Гильманшина Т. Р., Лыткина С. И., Жереб В. П. и др. Химико-механическая подготовка скрытокристаллического графита к дальнейшей переработке // Обогащение руд. 2016. № 2. С. 14–19.
12. Мамина Л. И., Королева Г. А., Гильманшина Т. Р. Перспективные способы обогащения графита // Литейное производство. 2003. № 2. С. 16–18.
13. Гильманшина Т. Р., Лыткина С. И., Худоногов С. А., Крицкий Д. Ю. Исследование параметров скрытокристаллического графита, обработанного различными способами // Обогащение руд. 2017. № 1. С. 15–18.
14. Валисовский И. В. Пригар на отливках. — М. : Машиностроение, 1983. — 192 с.
15. Бабкин В. Г., Леонов В. В., Гильманшина Т. Р. Степанова Т. Н. Фазовые превращения в графитовых покрытиях и их влияние на чистоту поверхностных отливок // Черные металлы. 2017. № 10. С. 54–59.
16. Марков В. А., Григор А. С., Антипов И. Н., Миронова М. В. Технологическая проба для оценки влияния материала литейной формы на образование пригара и формирование шероховатости поверхности отливок. [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://elib2.altstu.ru/journals/Files/pa2009_3_2/pdf/221markov.pdf (дата обращения: 01.12.2017).
17. Подкопаев С. В., Кидалов Н. А., Осипова Н. А., Закутаев В. А. Комплексная методика определения величины сцепления пригарного слоя с поверхностью отливки из серого чугуна // Машиностроитель. 2011. № 6. С. 19–22.
18. Колокольцев В. М., Вдовин К. Н., Куц В. А. Абразивная износостойкость литых сталей и чугунов : монография. — Магнитогорск : МиниТип, 1997. — 148 с.
19. Vdovin K. N., Gorlenko D. A., Feoktistov N. A., Dubrovin V. K. Study of the effect of complex alloying of high-manganese steel by Ti–Сa–N alloying composition on its microstructure, mechanical and operating properties // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. P. 17–23.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back