Дослідження та оптимізація методів виробництва чавунних виливок з кульковим графітом з попередньо заданими характеристиками в литому стані

Abstract

Чавун з кульковим графітом є важливим інженерним матеріалом, який широко використовується у промисловості завдяки своїм винятковим механічним властивостям та здатності до деформації без руйнування. З чавуну з кльковим графітом виготовляють корпуси двигунів та передач, шестерні: шпиндельні гайки та гвинти, каркаси та рами, формуючі інструменти для прокатних станів. Формуючий інструменти для прокатного стана – прокатні валки, призначені для формування металевих заготовок шляхом їх деформації під великим тиском та температурою на прокатному стані. Ці інструменти використовується у виробничих процесах прокатки, де металеві заготовки пропускають через валки, що надає можливість отримати продукцію бажаної форму, розміру і властивостей. Прокатні вали з чавуну з кульковим графітом отримали широке використання на прокатних станах через їхні властивості, які включають високу міцність, стійкість до зношування та деформації, а також добру оброблюваність. Отримання формуючих інструментів з заданим рівнем експлуатаційних властивостей залежить від багатьох факторів таких, які хімічний склад сплаву, використання модифікуючих елементів, температуру відливання, швидкість охолодження, технологію відливання та кондиції охолодження. Хімічний склад чавунів з кульковим графітом може варіюватися залежно від конкретних властивостей і застосування сплаву, але в основному включає такі хімічні елементи: вуглець, магній, кремній, марганець, нікель , мідь, алюміній, молібден, хром. До складу чавуну з кульковим графітом можуть входити інші легуючі елементи, такі як титан, церій, тощо, які певним чином впливають на механічні та теплові властивості сплаву. Мета кваліфікаційної роботи полягала в оптимізації методів виробництва чавунних виливок з кульковим графітом для підвищення працездатності виробів з цього матеріалу з попередньо заданими характеристиками в литому стані. Завдання: - провести аналіз факторів, що впливають на виробництво чавунних виливок з кульковим графітом; - вибрати склад чавуну з кульковим графітом для проведення досліджень; -розробити методологію проведення досліджень; - визначити можливість виробництва чавунних виливок з кульковим графітом для підвищення працездатності виробів з цього матеріалу з попередньо заданими характеристиками в литому стані. Об’єкт дослідження – методів виробництва чавунних виливок з кульковим графітом. Предмет дослідження – науково-технічні основи виробництва чавунних виливок з кульковим графітом з попередньо заданими характеристиками в литому стані. Теоретичне значення одержаних результатів: - отримано кореляційну залежність впливу форми і розміру включень графіту на тріщіностійкість викоміцного чавуну з кулястим графітом; Практична значимість: розроблено науково-обгрунтовані практичні рекомендації виробництва чавунних виливок з кульковим графітом для підвищення працездатності виробів з цього матеріалу з попередньо заданими характеристиками в литому стані; Результати виконаних досліджень пройшли апробацію на на форумі «Молодь і індустрія 4.0» Харків: ДБТУ 4-5 квітня 2024 року та XIX Міжнародній науково-практичній конференції «Технічний прогрес в АПВ», Харків: ДБТУ 21–22 травня 2024 року. Публікації за темою (за наявності) 1. Автухов А.К., Ковалевський Є.В., Блажко В.Е. Використання чавуну з кульковим графтом для виробництва формуючих інструментів» – Збірка матеріалів ХХ-й Міжнародного форум молоді " МОЛОДЬ І ІНДУСТРІЯ 4.0 В XXI СТОЛІТТІ ". Харків: ДБТУ. 2024 С.129 2. Автухов А.К., Ковалевський Є.В., Блажко В.Е. Оптимізація властивостей та застосування високоміцного чавуну з кульковим графітом для виготовлення виробів, що працюють в умовах змінних навантажень високих температур та питомих тисків. Збірка матеріалів XIX Міжнародної науково-практичної конференції «Технічний прогрес в АПВ», Харків: ДБТУ