Науковий вісник НГУ

Графітизуюче модифікування осьової зони чавунних прокатних валків в інтервалі температур ліквідус-солідус

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2023

Останнє оновлення: 23 березня 2023

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 2168

Authors:

В.Є.Хричиков*, orcid.org/0000-0002-8557-098X, Український державний університет науки та технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О.В.Меняйло, orcid.org/0000-0002-6874-7202, Український державний університет науки та технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О.Д.Семенов, orcid.org/0000-0002-2339-5856, Український державний університет науки та технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Є.Г.Афтанділянц, orcid.org/0000-0001-5864-9855, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С.Г.Гнилоскуренко, orcid.org/0000-0003-0201-7191, Фізико-технологічний інститут металів і сплавів НАН України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (1): 067 - 073

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-1/067

Abstract:

Мета. Розробити методику розрахунку процесу графітизуючого модифікування незатверділої рідко-твердої зони для зменшення транскристалічності макроструктури й цементиту у центрі виливків.

Методика. Тривалість твердіння виливків визначали по кінетичним кривим ліквідус, солідус і виливання в координатах відносної товщини затверділого шару металу й параметричному критерію Б. Б. Гуляєва.

Результати. Розроблено процес модифікування осьової зони валків, установлена маса і час уведення алюмінію в розплав, що залишається після твердіння робочого шару. На прикладі валка масою 1115 кг уведено 0,488 кг алюмінію в рідко-тверду зону після затвердіння робочого шару в бочці. Переміщення алюмінію до фронту кристалізації забезпечене відцентровими силами обертання й розподілом алюмінію по висоті валка.

Наукова новизна. Уперше побудовані кінетичні криві ліквідус, солідус і виливання в координатах відносної товщини затверділого шару металу х/R і /R² – параметричному критерію для валкових чавунних сплавів, що охолоджуються в кокільно-піщаних формах різних розмірів. Розроблена методика розрахунку процесу модифікування алюмінієм осьової зони валків після затвердіння робочого шару в бочці, яку встановлювали по межі виливання, а кількість алюмінію – залежно від залишків рідко-твердої фази.

Практична значимість. Графітизуюче модифікування зменшує транскристалічність макроструктури й кількість цементиту в осьовій зоні виливків. Перспективним напрямом подальшого розвитку є розробка нових способів виготовлення виливків за рахунок фізико-механічного впливу на двофазну зону, розкислення й легування центральних зон виливів.

Ключові слова: чавун, модифікування, прокатні валки, твердіння, кокільно-піщана суміш

References.

1. Skoblo, T. S., Klochko, O. Yu., Belkyn, E. L., & Sidashenko, A. I. (2018). New Approaches in Study of Inhomogeneity of Heterogeneous Structures. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 40(2), 255-280. https://doi.org/10.15407/mfint.40.02.0255.

2. Fesenko, E. V., Mogylatenko, V. G., Fesenko, A. N., Kosyach­kov, V. A., & Fesenko, M. A. (2015). Manufacture of two-layers and double-sided iron castings with differential structure and properties. “EUREKA: Physical Sciences and Engineering”, (1), 55-59. Retrieved from https://foundry.kpi.ua/wpcontent/uploads/2020/03/maksym_fesenko.pdf.

3. Yamshinskij, M., Fedorov, G., & Verkhovliuk, A. (2016). The development of new casting alloys intended for operation under extreme conditions and some techniques of making castings from them. “EUREKA: Physical Sciences and Engineering”, (2(3)), 51-60. Retrieved from https://foundry.kpi.ua/wp-content/uploads/2020/03/33-175-1-pb.pdf.

4. Movchan, O. V., & Chernoivanenko, R. O. (2019). Phase and Structural Transformations of High-Carbon Alloy of the Fe–V–C System During Chemical-Thermal Processing and Deformation. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 41(2), 251-261. https://doi.org/10.15407/mfint.41.02.0251.

5. Yakym, R. S., & Petryna, D. Yu. (2020). Analysis of Causes and Preventing Ways of Early Workability Loss of Three-Cone Rock Bit Cutters. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 42(5), 731-751. https://doi.org/10.15407/mfint.42.05.0731.

6. Stefanescu, D. M., & Ruxanda, R. (2017). The Liquid State and Principles of Solidification of Cast Iron. In ASM Handbook, (Vol. 1A), Cast Iron Science and Technology. The Ohio State University and The University of Alabama. Emerson Climate Technologies, (pp. 46-58). Retrieved from https://www.asminternational.org/documents/10192/22533690/05924G_SampleArticle.pdf/1aef72fd-eb5f-094d-7450-c9c7b7bbe90c.

7. Kostryzhev, A. G., Slater, C. D., Marenych, O. O., & Davis, C. L. (2016). Effect of solidification rate on microstructure evolution in dual phase microalloyed steel. Scientific Reports, 6, 1-7. https://doi. org/10.1038/srep35715.

8. TU U 28.9-00187375-106:2018 (2018). Cast iron and steel rolls for hot rolling of metals. Dnipro: Dnipropetrovsk Rolling Mill Plant. Retrieved from https://nmetau.edu.ua/file/ty_y_28.9-00187375-106-2018_rollers_cast_iron_and_steel.pdf.

9. Khrychikov, V. E., Meniailo, H. V., & Semenov, A. D. (2018). Influence of solidification processes on the distribution of magnesium sulfides and the macrostructure of ductile iron castings. Metallurgical and mining industry, (1), 18-27. Retrieved from https://www.metaljournal.com.ua/1-310-2018/.

10. Hitko, O. Yu., Ivanova, L. Kh., & Khrychykov, V. E. (2021). Modifier for in-form modification of the axial zone of rolling rolls. Theory and practice of metallurgy, (3), 26-30. https://doi.org/1034185/tpm.3.2021.04.

11. Fesenko, M. A., & Fesenko, A. M. (2020). In-mould graphitizing, spheroidizing, and carbide stabilizing inoculation of cast iron melt. Progress in Physics of Metals, 21(1), 83-101. https://doi.org/10.15407/ufm.21.01.083.

12. Ciesielski, M., & Mochnacki, B. (2019). Comparison of approaches to the numerical modelling of pure metals solidification using the control volume method. International Journal of Cast Metals Research, 32(4), 213-220. https://doi.org/10.1080/13640461.2019.1607650.

13. Moumeni Elham (2013). Solidification of cast iron - A study on the effect of microalloy elements on cast iron. Technical University of Denmark. Denmark: Department of Mechanical Engineering. Retrieved from https://backend.orbit.dtu.dk/ws/portalfiles/portal/77801669/Elham_Moumeni_Thesis. pdf.

14. Khrychikov, V. E., & Menyailo, E. V. (2011). Temperature Patterns and Pouring Limits of High-Strength Cast Iron during Solidification in the Combined Chill-Sandy Mold Box. Metallurgical and Mining Industry, 3(2), 39-43. Retrieved from https://www.metaljournal.com.ua/assets/Uploads/attachments/Khrychikov39.pdf.

15. Lukianenko, I. V., Fesenko, M. A., Kosiachkov, V. O., & Fesenko, E. V. (2016). The time factor in the spheroidizing and grafitizing modification and cast iron cristallization. International scientific journal. “Materials science. Non-equilibrium phase transformations”, (2), 25-29.

• < Попередня
• Наступна >