Введение
ГЛАВА 1. Анализ влияния структурообразующих факторов на формирование строения и свойства массивных отливок из серого чугуна 10
1.1 .Условия эксплуатации, технология производства и основные требования, предъявляемые к массивны от ливкам цилиндровых втулок из серого чугуна 10
1.2. Связь параметров структуры и свойств серого чугуна 12
1.3. Анализ влияния структурообразующих факторов на структуру серого чугуна и методы прогнозирования структуры и свойств отливок из него 17
1.4. Тепловое взаимодействие металла и формы и методы определения характеристик процессов кристаллизацииотливок 24
1.5. Анализ теплового взаимодействия металла и ф ормы 37
1.6 Обзор компьютерных систем моделирования литейных процессов 41
1.7. Цель и задачи работы 44
ГЛАВА 2. Методика исследований 46
2.1. Методика компьютерного моделирования кристалл лизации массивной отливки типа втулки цилиндров
судового дизеля большой мощности 46
2.2. Методика экспериментальных исследований влияния химического состава на процесс структурообразования и формирования механических свойств отливок из чугуна 47
2.3. Методика определения влияния химического состава втулочного чугуна на его усадку и жидкотекучесть с применением математических методов планирования экспериментов и компьютерного моделирования 52
2.4. Методика исследований влияния толщины стенок отливок втулок из втулочного чугуна на их механичес з
кие свойства и микроструктуру 57
2.5. Методика снятия кривых охлаждения отливок втулок 58
2.6. Методика отработки оптимальной технологии получения отливок втулки с повышенными свойствами 59
2.6.1. Методика отработки оптимальной технологии получения отливок втулок в стопочной форме 59
2.6.2. Методика отработки оптимальной технологии изготовления отливок втулок центробежным литьем 61
2.7. Методика модифицирования чугуна для получения массивных отливок втулок 61
2.8. Методика проведения процесса плавки металла
2.8.1. Выплавка чугуна при проведении экспериментальных исследований 62
2.8.2. Выплавка чугуна при проведении опытно-промышленных исследований 63
2.9. Методика проведения металлографических исследо ваний и химического анализа чугуна 64
2.10. Методика проведения механических испытаний 64
ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования влияния различных структурообразующих факторов на формирование микроструктуры, свойств и макростроения массивных отливок из чугуна типа отливок втулок судовых дизелей 65
3.1. Исследование влияния скорости охлаждения на микроструктуру и механические свойства отливок разной толщины из втулочного чугуна и разработка на этой основе оптимального химического состава для обеспечения заданных ТУ значений микроструктуры и свойств отливок втулок судовых дизелей 65
3.2. Исследование зависимости механических свойств чугуна отливок втулок от его химического состава и параметров его структуры с применением корреляционно-регрессионного анализа 73
3.2.1. Исследование зависимости механических свойств чугуна отливок втулок от параметров его микроструктуры 73
3.2.2. Исследование влияния химического состава на структуру и механические свойства втулочного
чугуна 80
3.3. Исследование влияние химического состава на усадку и жидкотекучесть втулочного чугуна, применяемого для изготовления массивных отливок втулок судовых дизелей большой мощности 89
3.3.1. Исследование влияния химического состава втулочного чугуна на его усадку и жидкотекучесть с применением математического метода планирования экспериментов 89
3.3.2. Компьютерное моделирование объемной усадки втулочного чугуна в отливках шаров 0 100 мм 98
3.4. Исследование влияния модифицирования и микролегирования на структуру и свойства массивных от ливок из чугуна типа отливок втулок судовых дизелей в условиях длительной их кристаллизации 100
3.5. Рекомендации для опытно-промышленных исследований 110
ГЛАВА 4. Опытно-промышленные исследования по выбору оптимального состава шихт и оптимальной технологии выплавки различных марок втулочного чугуна в индукционных электропечах для отливок втулок и исследования условий их кристаллизации в форме
4.1. Исследования по выбору оптимального технологического процесса выплавки различных марок втулочного чугуна в индукционных электропечах 111
4.2. Исследование структуры и свойств отливок втулок судовых дизелей, изготовленных из втулочного чугуна оптимального химсостава 112
4.3. Исследование влияния условий кристаллизации массивных отливок втулок на их структуру и свойства 115
4.4. Выводы и рекомендации для разработки новой технологии изготовления отливок втулок с высокими
свойствами 126
ГЛАВА 5. Разработка оптьимальнои технологии получения отливок втулок с высокими свойствами 128
5.1. Характеристика существующей технологии получения отливок втулок на ЗАО «УК «БМЗ» 128
5.2. Компьютерное моделирование затвердевания и охлаждения отливок втулок по действующему техпроцессу 130
5.3. Разработка и опытно-промышленное опробование новой технологии изготовления отливок втулок гильз
судовых дизелей в стопочных формах 137
5.4. Разработка и опытно-промышленное опробованиеновой технологии изготовления массивных отливок втулок судовых дизелей центробежным литьем в металлические изложницы 141
5.4.1. Разработка нового технологического процесса изготовления центробежным литьем отливки «Втулка ДБ14» 141
5.4.2. Исследование структуры и свойств опытных заготовок отливок втулок судовых дизелей, полученных центробежным литьем 150
5.5. Расчет технико-экономической эффективности от внедрения в производстве на ЗАО «УК «БМЗ» научных разработок настоящей работы 152
Основные выводы 156
Список использованной литературы
