автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Исследование процессов формообразования оболочек по выплавляемым моделям и их влияние на свойства форм

Г Г 5 О Л

На правах руке*.

ВАСИН ВАЛЕРИЙ ВИКТОРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ОБОЛОЧЕК ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛИ.) И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА <МРМ

05.16.04 - Литейное производство

Автореферат диссертации на соискание ученой стелет! кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре 1996

Работа выполнена в Комсомольском-на-Амуре государственном техническом университете (г.Комсомольск-на-Амуре) и институте машиноведения и металлургии ДВО РАН (г. Комсомольск-на-Амуре)

Научны? руководители: канд.техн. наук, профессор

Евстигнеев А.И. канд.хим. наук, доцент Петров В.В.

Научный консультант:

докт.техн. наук, профессор Ри Хосен

Официальные оппоненты: • докт.техн. наук, профессор

Бабкин В.Г. (г. Красноярск) канд.техн. наук, доцент

¡Цекин А.В. (г. Хабаровск)

Ведущая организация: Комсомольское-на-Амуре авиационно-

- производственное объединение им. 50.А. Гагарина (г.Комсомольск-на-

заседании диссертационного совета К 054.70.02 Комсомольского* на- Амуре государственного технического университета по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27, КнАГТУ.

Баш отзыв в 2-х экземплярах, заверенный печатью организации, просим высылать по укаганноы/ адресу ня имя ученого секретаря диссертационного совета.

О диссертацией мсиио ознакомиться в библиотеке КнАГТУ.

Амуре)

Защита состоится _1996 г. в ч. на

Автореферат разослан _ 1995 Г-

- з - .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. С ростом потребности народного хозяйства в точных отливках соответственно возрастают к требования к. их качеству, з том числе по конструктивной сложности, чистоте поверхности, эксплуатационной надежности, с-г о требует создания более совершенных и стабильных технологических процессов, обеспечивающих получение отливок с заданными свойствами. Высокие показатели по этим признакам обеспечивают оболочковые формы, которые получают по выплавляемым моделям.

Однако, отливки получаемые в оболочковые формы (05) имеют и ряд существенных недостатков, связанных с нпакоп деформационной устойчивостью 00 на различных технологических этапах формообразования и получения отлизок. В свою очередь деформационная устойчивость 05 определяется величиной и распределением напряжений в системе "03 - технологическая среда", которые при превышении предела прочности материала О? приводят к их трещинообразованию и полному разрушению и является источником брака отливок.

Также, к факторам сдерживающим широкое применение литья по выплавляемым моделям можно отнести высокую стоимость материалов форм, связующего, сложность и длительность технологического процесса изготовления отливок. Эти ¡.'-достатки могут быть устранены разработкой новых технологических вариантов приготовления суспензий, отработкой основных технологических параметров и режимов приготовления суспензий и процессов формообразования 05, а также проектпроЕсЛигем рациональных конструкций технологических установок и оборудования для его осуществления.

Таким образом, актуальным направлением исследования является определение уровня напряженного состояния на кзддом этапе формообразования 03 и разработка путей его снижения, связанных оптимизацией основных технологических этапов формообразования

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является исследование закономерностей формирования эксплуатационных характеристик и фпгико-мехакпч:'-::-:пх свойств 01, а также изучение влияния технологических параметров процесса формообразования на качество получаемых отливок. Для доотиления поставлено» цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

- анализ известных методов повышения фквико-механических, технологических и эксплуатационных свойств связующи растворов и суспензий, ОФ и их влияние ка, качество отливок;

- разработка методик и устройств для исследования физико-химических свойств свявуияцпх растворов к суспензий, а также качества этилсиликата;

- разработка методики количественной оценки трещиностой-кости ОФ;

- разработка методов расчета теплофиэических параметров и продолжительности процесса выплавления моделей из ОФ;

- исследование напряженно-деформированного .состояния (НДС) ОФ с учетом слоистости и пористости их структур на основных этапах формообразования;

- определение рациональных технологических режимов получения отливок по выплавляемым моделям;

- разработка экспериментального и производственного технологического оборудования для приготовления, нанесения и хранений связующих растворов и суспензий;

- опытно-промышленные испытания и внедрение новых технологических процессов и оборудования для получения отливок.

Научная новизна. Предложены расчетные формулы для определения НДС слоистых и пористых образцов оболочковых форм.

Разработан способ контроля качества этилсиликата, основанный на регистрации изменения светопропускания раствора этилсиликата в процессе гидролиза и поликонденсации.

Предложен способ определения трещиностойкости капиляр-но-пористых огнеупорных материалов методом акустической эмиссии.

Разработана модель технологического процесса и аппаратов приготовления связующих растворов и суспензий, позволяющая анализировать достигнутый уровень технологических процессов и установок, а также прогнозировать пул1 и способы их дальнейшего совершенствования.

Разработаны методы интенсификации процесс:^ приготовления этилсиликатных суспензий.

Практическая значимость работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны новые технологические процессы приготовления этил-силикатных сусленз1/.-; и процессов фпр,:о:бр?.гоЕз.нпя оболочек с требуемы;;:; фпгико-меха-

- 5 -

ническими ü технологическими свойствам!.

Разработаны и защищены авторскими сгвдетельствеми технологические установки приготовления, нанесения' и хранения связующих растЕоров и суспензий.

Внедрение разработанных технологических процессов формообразования позволило получить суммарный годовой экономический эффект в условиях литейного цеха ААПО им, H.H. Сазыкина в сумме 45 тыс. руб. (в ценах 1990 г.).

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и с-бсу>:дались на XXY-XX1X научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников КнАПИ (г. Комсомольск-на-Амуре, 1987-1991 гг.); на научно-технической конференции "Совершенствование технологических процессов при производстве отливок (г. Омск, 1987 г.); на научно-технической конференции "Прогрессивные процессы изготовления качественных отливок в песчаных формах" fr. Челябинск. 1987 г.); ча региональной научно- технической конФеоенцпи "Интенсификация технологических процессов е литейном производстве (г. Варна;", 1988 г.); на региональной научно-техническом совещании "Повышение эффективности литейного производства" {Сыск, 1989 г.); на областной научно-технической конференции "Прогрессивные методы получения отливск" (г. Горький, 1989 г.); региональной научно-технической конференции "Интенсификация технологических процессов в литейном производстве" (г. Барнаул. 1990 г.); Всесоюзной научно-технической конференции "Новые высокопроизводительные технологические процессы, высококачеств1"чнь:е сплавы и оборудование в литейном производстве" (г. Минск, 1990 г.); межрегиональной научно-технической конференции "Прогрессивные технологические процессы в литейном производстве (г. Хабаровск, 1991 г.); н-учно-практическом семинаре "Методы контроля и исследован!::"; в производстве отливок по выплавляемым моделям" (г. Москва, 1992 г,).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 31 печатная работа и получено 2 ав-торских свидетельства.

Структура и сбгем работы. Диссертация состоит иг введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы из fZZ наименований и ё приложений. Содержит "/3& листов машинописного текста, £5" таблиц и -^рисунков.

- 6 -

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Бс> введс-.пи показана актуальность теки, сформулирована научная новизна, основные положения, выносамые на защиту ' и практическая значимость работы.

Б первой главе рассмотрены тенденции развития процессов изготозленпк СФ с использованием выплавляемых моделей, а также основные представления о трещиностойкости и НДС СФ, критериях их оценки. Представлены пути и схема применяемых в практике литейного производства способов снижения ЦЦ*, и трециностойкос-ти 05, показана целесообразность применения физико-механических способов воздействия на связующие растворы и суспензии, а также использование аэрированных суспензий для повышения трещиностойкости СФ и снижения их ЦЦО. 1.роаналиэированы известные варианты определения фпзико-мехакичэскях характеристик ОФ.

Исследование причин возникновения трещин в СФ подтверждает, что к числу основных факторов, влияющих на формирование кх НДС, относятся технологические особенности и режимы процессов формоо'-'разоваучя (изготовление и хранение моделей, приготовление суспензии, послойная сушка, удаление модели и т.д.), из которь:: наиболее опасной, с точки зрения трещинообразования, является технологическая операция выплавления модели из ОФ.

Показано, что снижение НДС ОФ может достигаться различными способами. С позиций комплексного подхода к повышению качества 05 наиболее целесообразным является использование для процессов формообразования податливых при послойной сушке и высокотемпературной обработке огнеупорных слоев покрытия, изготовленных на основе аэрированной и модифицированной суспензии, а также готовых связующих (ГС-20Э).

Проведенный анализ показал, что поиск и выбор путей повышения трещиностойкости ОФ и снижения их НДС возможен только на базе комплексного изучения акономерностей их формирования в процессе формообразования. Исходя из этого была поставлена цель и определены задачи исследований.

ро второй главе приведены краткое описание объекта и общая схема этапов исследований, описаны методики оценки степени полноты гидрол^а связующих растворов и суспензий, трещиностойкости ОФ.

Для количественной оценки трещиностойкости капилярно-по-ристых керамических материалов применена разработанная в Ком-

сомольском-на-Амуре политехническом институте методика для диагностирования качества и кинетики разрушения 03 по выплавляемым моделям. Принцип действие использованного прибора основан на регистрации импульсов акустической змиссии (ИАЭ) трещин при термическом удэре и механическом нагрууении /8,9/.

Для определения качества и степени полноты протекания реакций гидролиза и поликонденсаппи этилсиликзта предложена методика, основанная на регистрации и количественной оценке изменения сзетопропускеющей гюссбности связующего раствора. Для этого использовался фотоэлектрический тптратор Т-107, имеющий в своем составе ячейку для измерения светопропуекания раствора и магнитную меналку. Регистрация результатов проводилась посредством самописца КСП-4. Контролируемые параметры: срск хранения этилсиликата; количество коллоидных частиц (золь кремниевой кислоты), образующихся в процессе гидролиза и поликонден-сацин ЭТС-40 / 22/.

Третья глава посвящена теоретическим исследованиям особенностей выплавления моделей в различных срезах.

Наиболее опасной технологической операцией с точки зрения трещинообразования СФ, является процесс выплавления модели из них, который сопровождается ее нагревом и как следствие интенсивным тепловым расширением, которое приводит к трещинообра-вованию в структуре 01. На процесс трещинообразования главным образом,' влияют условия выплавления моделей из 05, а именно, температура выплавляющей среды и продолжительность процесса выплавления.

В настоящее время выбор оптимальных параметров процесса Еыплавления 'моделей осуществляется обыч.-:о экспериментальным путем. Математическое моделирование тепловых процессов в системе "м дель - 05 - выплавляющая среда" позволяет еще на стадии проектирования технологического процесса определить продолжительность выплавления модели, а также оценить величину и распределение температур в системе в зависимости от теплофизп-ческих характеристик выплавляющей среды и основных параметров Еыплавляемси модели.

На стадии выплавления моделей важными факторами являются момент начала плавления тн.п. модели и длительности' расплавления моделей тп.р; "£н.п.'+ гп.р - тв, где тв- время полного Еыплавления моделей. Необходимость управления началом плавления

- р. -

моделей связана с тепловым расширением модельной массы, вызывающим растягивающие напряжения в 03, что приводит к появлению в их структуре микро- или макротрещин.

3 общем случае аналитическое решение задачи сводится к задачам нагрева двуслойной стенки (первый слой - материал 0&, второй - материал модели).

Для анализа условий формирования остаточных напряжений, и как следствие возможного трещинообразования в стуктуре ОФ, достаточно определить время в течении которого поверхность моделей нагревается до температуры плавления модельной массы (плавление и удаление модельной массы ив полости СФ снимают напряжения, возникновение которых обусловлено высоким коэффициентом ее термического расиирения). При анализе температурного поля системы "модель - ОФ - выплавляющая среда" необходимо решить краевую линейную задачу теплопроводно ти при условии, что коэффициенты тепло- (X) и температуропроводности (а) не зависят от температуры.

Постановка задачи; ОФ с выплавляемой моделью находится в выплавляющей среде с температурой ТСр.> Тс, где То - начальная температура системы "оболочка - модель" (рисЛ). .Данная расчетная схема процесса выплавления модели характерна для условий литейных цехов ЛВМ авиационной промышленности. Задача сводится к определению температурного поля системы в заданный момент времени. Поскольку высота СФ значительно превышает ее толщину и ввиду симметричных условий нагрева, задача ':ожет быть рассмотрена для средних температур в радиальном направлении.

Кроме того, в области литниковой чаши поверхность модели непосредственно контактирует с выплавляющей средой, а на внешней поверхности в области зумпфа и по всей длине стояка тепловой поток преодолевает термическое сопротивление стенки ОФ. В этом случае следует считать, что процесс выхода системы на температуру плавления модельного состава практически определяется теплообменом на поверхности оболочки в области литниковой чаши.

Решением ^акой задачи является выражение для определения времени Еыхода модели на температуру ее плавления в условиях нестационарного температурного поля СФ произвольной конфигурации в зависимости от режимов нагрева л распределения темпера-

тур системы "модель - оболочка", а также толщины стенок ОФ и температуры плавления модельного состава.

Анализ полученных результатов показал, что тепловые потоки в модели за счет ее теплопроводности малы по сравнению с тепловыми потоками за счет теплообмена с внешней средой и ими в расчетах можно пренебречь.

При сравнении тн.п и та в зависимости от ТПд модели использовали следующие значения теплофизических параметров: коэффициент теплоотдачи теплоносителя « - 100...600 Вт(м2'°С); коэффициент температуропроводности модели ам - 7-10-3м2/ч; коэффициент теплопроводности модели ™, 0,3 высота модели 0,5 м; радиус литниковой чапи г£ - 0,05 м; ТСр -120 °С; Т0 - 20 °0.

Результаты расчета для ТПд - 45 °С тн.п и та приведены

ниже:

а - 100 а - 600

•Сн.п 0,3" 0,05

íв 13,07 6,26

Таким образом, предложена методика оценки времени выплав-

ленш модельного состава из СФ любых геометрических размеров. Получены выралени? для расчета времени выплавления модельного состава из ОФ с уче-ом теплофпгических свойств выплавляющей среды, необходимой температуры перегрева среды выплавления, геометрически:-: характеристик и теплофизических свойств ОФ.

Предложенная методика позволяет при проектировании технологического процесса выплавления моделей производить разделение технологических потоков в вависииости от номенклатуры изделий цехов по БМ, толщины стенок 00, теплофизических свойств форм, геометрических особенностей и реологических свойств моделей.

В четвертой глазе пг-едставдены результаты исследований напряженно-деформированного состояния слоистых и пористых ОФ с учетом деформации поперечного сдвига.

При исследованиях учитывалась слоистость структуры материала образцов, возникающая при послойном нанесении суспензии и обсыпочного слоя. Из-за неравномерного распределения обсыпочного материала по толщине образца механические характеристики слоев будут различны.

Приняв за модель 3-х слойный образец, разбивали ::аддый технологический слои ка два подслоя. Структура, которого представлена на рис. 2.

4М

V —.. ^ т. - ~ 1 ' 43

»«,•'.'■' г -' ~ • •» • 1 ; , ь

« - ... ■■ - & - Г Г "М ',«41

1- -*>

<* •

Рис. 2. Схема структуры слоистого образца ОФ

Наружные подслои в каждом технологическом слое содержат больше обсыпочного материала, чем внутренние. Несимметричность структуры материала вызывает смещение пояснения нейтральней линии е - Ь/2. При испытании на изгиб и рзстякзние образцов ОФ

НДС в слоистом образце существенно отличается от '1ДС в однородном образце /4,5/, в связи с чем, предложены расчетные форели для определения разрушающих напряжений 3-х слойных образцов.

Во _ 2к . Оо _ 2к бтах---е--; бщп---(2-е)--;

Б к+1 Ю к+1

где 6тах - напряжения на нижней поверхности образца (максимальные вследствие растяжения); бт1П - напряжения на вер.гней поверхности образца (минимальные вследствие сжатия); Бо - из-гибная жесткость однородного образца; 0 - изгибная жесткость слоистого образца; е - относительное смещение положения нейтральной линии; к - коэффициент пропорциональности модулей упругости внутреннего (без обсыпочного материала) и наружного (с обсыпочным материалом) подслоев, 0,5 < к < 1.

Результаты расчета НДС образцов СФ'представтены в табл.1.

Таблица 1.

е/Ь

ввах/Во"** бт;п бтах ДЬД ДНД

1,0 0,50000 1,00000 1,00000 1,00000

0,9 0,50439 1,00878 1,00023 1,04357

0,8 0,50926 1,01852 1,00103 1,09165

0,7 0,51471 1,02940 1,00260 0,14480

0,6 0,52083 1,04166 1,00524 1,20414

0,5 0,52778 1,05556 1,00935 1,27102

1,00000 О О

0,95585 2,61 2,66

0,90628 5,46 5,66

1/, 84991 8,59 9,11

0,78529 12,04 13,09

0,71023 15,89 17,76

При исследовании НДС слоистых образцов (рис. 3.) для подслоев 2,4,6, с повышенным содержанием обсыпочного материала и для подслоев 1,3,5 с пониженным его содержанием предложены следующие расчетные формулы для определения пределов прочности при растяжении:

бг2,4,б - 2Р/[Г-(1 + к)] ; бр1.з,5 - 2кР/Г-Ц1 к)],

где Р - усилие разрушения образца; ? - площадь поперечного се-

- IE -

чения; к - коэффициент пропорциональности модулей упругости слоев с обсыпочным материалом и без него.

Рис. 3. Распределение относительных нормальных напряжений по толщине образцов при растяжении: а - однородного образца; б - слоистого образца; в - слоистого образца от дополнительного изгиба

Относительные напряжения определяются по формулам:

_ Ртах _ Fmin

б - 2/(1 + к) ; б - 2к/(1 + к).

Из эпюр распределения относительных нормальных напряжений видно, что иэ-аа несимметричности структуры плоского слоистого образца его растяжение будет сопровождаться изгибом с моментом М - Р(е - h/2).

В атом случае напряжение в образце определяется по формуле:

/ Р Р(е - h/2)

б - 6F + би - Е(у)---- (у - е)

В D

где Е(у) - модуль упругости каждого слоя; 6Р - напряжения при разрыве; би - изгибные напряжения.

- lb -

Величина 6й оценивается по отношению б/бр-100 7. и имеет вид для верхней поверхности образца (у - к):

Ab - [(1-к)•(7к+5)/ (11кг+26к+11)3-100 %; для нижней поверхности (у - 0):

ДН - [(1-к)•(7к+5)/ (11к£+26к+11)3-100 %,

В результате анализа схемы испытаний при изгибе и растяжении с учетом слоистости образца-пластины можно сделать следующие выводы,

- отношение максимальных прогибов слоистого и однородного образцов будет определяться формулой:

5шах/5отак - 12-(к+1)г/(11кг + 26к + 11),

- слоистость образцов влияет на величину и характер распределения нормальных напряжений по толщине образца. Смещение нейтральной линии слоистого образца по отношению к однородному определеятся соотношением:

е/ео - (5к + 7)/С6-(к + 1)3, '

где ео - h/2;

Для анализа НДС пориегых ОФ при изгибе предложены следующие выражения для определения нормальных продольных и касательных напряжений:

t N Л \ QEO х бх - тцЕ0 - + — (у-еЧ; tXy---. i^i • (y-e)dy,

В D > PiiBj о

где N - продольная сила; Q - поперечная сила; М - изгибающий

момент; у - ордината; bj - ширина бал"и; В - жесткость при растяжении; D - жест ость при изгибе; е - координата нейтральной оси.

Температурные напряжения при односторонем нагреве ОФ с пористыми слоями и при условии отсутствия внешних механических нагрузок определяются, как:

friTliEbdTC1)TidF _ FIEq ydT(nTidF л бТем - TiiEo F- + У F----dT TiI,

V В D >

где dTc15 - коэффициент теллогого линейного рас-зирсния 1-го слоя; Тх - перепад температур в 1-ом слое.

По результатам анализа НДС и прочности 01 сделаны следую-

щие выводы:

- оболочки с расположением пористости во внутренних слоях, т.е. форыы с промежуточными (буферными) пористыми слоями имеют повышенную стойкость к разрушению при механическом и тепловом воздействиях;

- при рациональном проектировании С® по ВЫ целесообразно пористые слои располагать симметрично по толщине 05, ближе к середине;

В пятой главе представлены основные н правления интенсификации процессов приготовления связующих растворов и суспензий.

Качество связующих растворов и суспензий зависит от многочисленных факторов, таких как кач.ство исходных материалов, физико-химических и физико-механических свойств компонентов и, главным образом, от условий и интенсивности протекания химических реакций в процессе приготовления огнеупорной суспензии, определяемых, как:

г г ом = ± сШ/Уа-с ; гГет - ± сЗМ/РсП:,

где Ггсм " скорость гомогенной реакции; ггвт ~ скорость гетерогенной реакции; М - количество вещества; V - объем (зона) протекания реакций; % - время; Р - поверхность раздела фаз.

На основании анализа имеющихся и возможных технологических и конструктивных решений процессов приготовления этилсили-катных огнеупорных суспензий, оценивающихся максимальными значениями Ггсм и Ггат. были предложены следующие'направления интенсификации процесса:

- применение технологических процессов и аппаратов с максимальной активной зоной перевешивания (высокоскоростные мешалки, барботаж и другие) /14;15/;

- применение технологических решений, способствующих увеличению раздела фаз в объеме суспензии на этапах гидролиза и поликонденсации этилсиликата (барботаж) /16;17/;

- создашь избыточного давления в реакторе /18/;

- амплитудно-частс?ное воздействие на суспензию /18;19/;

- комбинированное воздействие физических методов обработки суспензии на процесс ее приготовления /18;19/;

- 15 -

Использование указанных направлений интенсификации процессов приготовления связующих растворов и суспензий позволило сократить продолжительность их приготовления в 2 - 2,5 раза при одновременном увеличении степени полноты протекания реакций гидролиза и поликонденсации до 90 %.

В шестой главе приведены результаты опытно-промышленных испытаний разработанных технологических процессов, практические рекомендации и технологические инструкции по их применению. Отмечено, что данные технологии хорошо вписываются в существующий технологический процесс литья по выплавляемым моделям и не требуют существенных дополнительных капитальных вложений на модернизацию технологического оборудования. Практически подтверждена целесообразность применения способа контроля качества и степени полноты гидролиза ЭТО-40 для получения суспензий с заданными свойствами.

Применение на ААПО им.Н.И.Сазыкина (г.Арсеньев) аэрированной суспензии позволило, по сравнению с цеховой технологией, снизить неисправимый брак отливок на 1.5%. и получить реальный годовой экономический эффект в сумме 39.6 тыс.рублей (по уровню цен на 1969 год), что подтверждается актом внедрения новой технологии.

Применение готового э^илсиликатного связующего ГС-20Э на ААПО им. Н.И. Сазыкина взамен эфироальдегидной фракции спирта (ЭАФ) и ЭТО-40 для приготовления огнеупорной суспензии позволило снизить себестоимость изделий типа СШ-2 на годовую программу, что позволило получить экономический эффект от внедрения в суше 6 тыс.рублей (акт внедрения N 12.361 от 13.12.90 г., без учета экологических и социальных показателей).

Разработан и рекомендован к внедрению для ААПО им. Н.И. Сазыкина технолопгченский процесс получения стальных отливок с применением аэрированной безрастворительной суспензии в состав которой дополнительно введены поливиниловый спирт (ПВО) в качестве стабилизатора свойств, а также отход гальванического производства (ОГП) с ортофосфорнон кислотой для образования железоалюмохромфосфата - дополнительного связующего. Это позволило снизить общее количество брака мелких и средних отливок на 5-10 а также улучшить санитарно-гигиенит-ск,.? условия труда (за счет^ликьпдации ЭАФ) и решить проблему утилизации огп.

- 16 -

основныг выводы

1. На о--ковании анализа научно-технической литературы и производственных испытаний выявлены основные причины брака ОФ, что позволило оценить уровень совершенства технологий и оборудования .НЕМ, а также прогнозировать пути и способы их дальнейшего развития к совершенствования.

2. Разработана методика определения механических характеристик 05 с учетом их слоистости и пористости.

3. Установлен характер распределения напряжений по сечению ОФ и их напряженно-деформированное состояние, на основании которых определены области вероятного разрушения форм.

4. Приме не метод определения трещиностойкости капиляр-но-поркстых 03, основанный на принципе регистрации импульсов акустической эмиссии прогрессирующих в структуре СС- трещин при механическом и тепловом воздействиях, который позволяет количественно оценить трещлностойкость 01.

•5.Разработан расчетный метод определения времени выплавления модели г? СФ в условиях нестационарного температурного поля 05 произвольной конфигурации.

5. Разработан и применен метод контроля качества этилси-ликатных СБЯзуюших, позволяющий оценить их технологические свойства.

7. Разработана модель технологического процесса и аппаратов приготовления связующих растворов и суспензий, позволяющей анализировать достигнутый уровень технологических процессов и установок, а также прогнозировать пути их дальнейшего развития и совершенствования.

8.Установлено влияние избыточного давления и амплитудно-частотных воздействий на гидродинамику перемешивания и свойства суспензий. Разработаны комбинированные методы приготовления этилсиликатных суспе- эий на основе совмещения барбо-тажного перемешивания с избыточным давлением и амплитудно-частотной их обработкой.

Разработан ускоренный метод приготовления этилсшшкат-ной суспензии барботажным способом, позволяющий сократить время приготовлен):. суспензии в два раза.

10. Определены пут: повышения качества ОФ, изготовленных на основе безрастворительных суспензий и предложены их оптимальные составы. Рекомендовано их применение для производства

мелких и средних стальных отливок на авиастроительных предприятиях.

11. Разработан и защищен авторским свидетельством промышленный вариант конструкции установки приготовления, хранения и нанесения суспензий на модельные блоки, а тэкхе способ подготовки установок к работе, обеспечивающий их защиту ст образующихся наростов суспензии на внутртчних поверхностях емкостей с помощью предложенного защитного материала.

12. Внедрение в производство разработанных процессов самообразования позволило получить реальный экономический эффект на авиационном производственном объединении км. Н.И. Сазыкина в объеме 45000 р., а именно: от внедрения бзрботажкого способа приготовления суспензии 39000 р. и от внедрения готового связующего марки ГС-20Э - свыше 5000 р.(по уровню цен 1990 г.).

Основное содержание диссертации изложено в следующих печатных работах:

1. Ри Хосен, Евстигнеев А.И., Васик В.В. Исследование засорения оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям.//Интенсификация технологических процессов в литейном производстве./ АЛИ - Барнаул, 1988.- С.53.

2. Евстигнеев А.И., Ри Хосен, Васин В.В. Исследование процесса засорения оболочковых фор" в литье по выплавляемым моделям./ Авиационная промышленность, 1989.- N6,- С. 51 - 52.

3. Евстигнеев А.И., Петров В.В., Еасин В.В. и др. Иерархия структур и качество оболочковых форм по выплавляв),шм моделям. / Известия ВУЗов. Черная металлургия.- 1992.- N2.- С.59 -62.

4. Евстигнеев А.И.,• Тышкевич В.Н., Васин В.В. и др. Анализ методик определения прочности оболочковых форм по выплавляемым моделям.// Еопросы теории и технологии литейных процессов. /ЧГТУ - Челябинск, 1992.- С.78-83.

5. Евстигнеев А.И., Тышкевич В.Н., Васин В.В. и др. Определение механических характеристик оболочковых форм с учетом их слоистости./ Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1991.

_ но _ г. рд _

о, Евстигнеев А.И., Сапч-^нко К,Г., Васин В.В. и др. Влияние пористости ка кэпрякеино-де^с-рмпрованноз состояк. ? и прбч-нссть оболочковых iovu HD выплавляемым моделям.// Механика конструкций из ксмпсепинонных материалов и проблемы динамичес-

ких испытаний,/ КнАПИ - Комсомольск-на-Амуре, 1990,- С.65 -67.

7. Евстигнеев ;,.И., Сапченко И.Г., Васин В.В. и др. Влияние пористости на прочность оболочковых форм по вплавляемым моделям./ Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1991. N8. -С.51 - 53.

8. Евстигнеев А.И., Кабалдин Ю.Г., Васин В.В. и др. О способе определения трещлноустойчивостз! оболочковых форм по выплавляемым моделям.// Прогрессивные методы получения отливок./ ГШ - Горький, 1989.- С.61 - 62.

9. Евстигнеев А.И., Тараев С.П., Васин В.З. и др. Исследование трещиноустойчивости оболочковых форм по выплавляемым моделям акустическим методом.// Прогрессивные технологии изготовления форм и стержней для производства отливок./ ЧШ - . Челябинск, 1990. - С. 62 - 63,

Ю.Евстигнеев А.И., Сапченко И.Т., Васин В.В, и др. Акустический метод контроля качества оболочковых форм по выплавляемым моделям.// Методы контроля и исследований в производстве отливок по выплавляемым моделям./ М.: ЦРДЗ, 1992.- С.34 - 38.

11.Евстигнеев А.И., Васин В.В., Куренков В.И. • др. Свойства оболочковых форм по выплавляемым моделям при T&»)jepa-турных Еоздейсвиях.// Прогрессивные технологии изготовления форм и стержней для производства отливок./ ЧПИ - Челябинск, 1990. - С. 63 - 65.

12. Евстигнеев А.И., Дмитревский И.П., Васин В.В. и др. Расчет времени выплавления моделей. /Известия ВУРов. Черная металлургия, 1992. - N 10. - С. 28-32.

13. Евстигнеев А.И., Дмитревский И.П., Васин В.В. и др. Меид оценки времени выплавления моделей из оболочковых форм. /Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1993. - N 2. - С. 53-55.

14. Евстигнеев А.И., Сапченко И.Г., Васин В.В. Модель технологического процесса и аппаратов приготовления связующих растворов 15 суспензий. //Прогрессивные процессы изготовления качественных отливок в песчаных формах ./ЧГП. - Челябинск, 1987. - С. 52 - 53.

15. Евстигнеев А.И., Васин Е.Е.. Сапченко И.Г. и др. Модель технологического процесса приготовления связующих растворов и суспензий. //Управление строение:,: отливок и слитков .-'Сб. КПИ. - Нижи;: Новгород, 1989. - С. £>5-101.

16. Евстигнеев А.И., Васин В,В.. Сапченк. И.Г, др. Интенсификация 'процесса приготовления этплеилпнгтнол суспензии для литья по выплавляемым моделп::. //Развитие .v:-толов и процессов образования литейных форм и отливок. /ЦВГУ. - Владивосток, 1990. - С. 78-85.

17. Евстигнеев А.П., Васин В,В.. Черномас В.В. и др. Повышение эффективности процессов формообразования гболочзк з литье по вшявэляекым моделям. //Отчет по х/'д 357/87. Г'с. регистр. И .01.880025390./КнАПК, - йсксокгльск-нс-йуре, 193D. - 81 с.

13. Евстигнеев А.И., Васин В.В., С&ячекко К. Г. и др. зико-химические основы формирования оболочковых фор;.; по выплавляемым моделям. //Отчет по Ей? Г-1/39. Гос. регистр. N 01910023336. /КнАПИ. - Комсомольск-ка-Амуре, 1990. - SCO с.

19. Евстигнеев А.И., Евс.га В.В,, Сэпченко И.Г. и др. Интенсификация перемешивания этилсилпкэтных суспензии н процессе их приготовления, /'Интенсификация технологичгокнх процессов в литейном производстве. /АПН. - Барнаул, 1990. - С. 22.

20. Евстигнеев А.П., Петров В.В., Васин В,В. и др. Тенденции изобретательской деятельности в области гатья по выплавляемым моделям.//Технология получения и приготовления новых материалов з порошковой металлургии и .машиностроении, 'Сб. ДВО РАН, 1992. - С. 154-171.

21. Евстигнеев А.П., Васин В.В., Оапченкэ И.Г. Тлотэ.цпон-ные явления при барбота^ном способе приготовления суспензии. //Совершенствование технологических процессов при производстве отливок . /СШп-> Омск. 1987. - С. б£-С»/

22. Евстигнеев А,И.,. Сапченко П.Г., Васин В.В. и др. Способ контроля качества ЗТС-40. //'Методы контр гля и исследований в производстве отливок по выплавляемым моделям. /М.: цВДЗ, 1992. - С. 26-28.

23. Евстигнеев А.И., Васин В.В., Куренксв В И., и др. Отработка и опыт освоения барботахчой технологии приготовления этилсиликатнкх суспензии /Авиационная промышленность, 1990.--N6. - С. 60-51.

'•1. Евстигнеев А.Я., Васин 3.^. , Куренксв В.И. и др. Свойство п качество оболочковых ферм и отливок, полу енных на этилсилпкаткых суспензия;:, приготовленных барботэдкым способом. /Авиационная промышленность, 1950. - 11 7. - С. 70-71.

25. Евстигнеев А.И., ?и Хосен, Васин В.Е. и др. Опыт промышленного освоения барботажного приготовления этилсиликатной суспензии. //Прогрессивные технологические процессы пропзводс-тза отливок, материалов и их обработка. / ЧТУ. - Чебоксары, 1933, - С, 33-34.

25. Евстигнеев А.П. , ?;: Хосен, Васин В.Б, и др. Отработка и освоение технологии изготовления оболочковых форм по выплавляемым моделям с применением готовых связуюшнх. /'/Прогрессивные технологические процессы в литейном производстве. />331, -Хабаровск, 139i. - С. 118-119.

27. Евстигнеев А. 11., Васин В.В., Суриц Г.К. и др, Использование готового зтилсплпкатного связующего для изготовления оболочковых сорм по выплавляемым моделям. /Авиационная промышленность, 1992. 9. - С. 50-51.

28. Евстигнеев А.И., Гурекков B.Ii., Васин :.В. и др. Особенности приготовлении безрустЕорптелькых этплснлпкатнь::; суспензий.//Прогрессивные методы получения отливок./КШ1. - Нижний Новгород, 1989. - С. 63-63.

29. Евстигнеев А.И., Черномас В,В., Васин В.В. и др. Повышение живучести беграетворительных суспензий. //Повышение эффективности литейного производства./СШ. - Омск, 1989. - С. 44.

30. Евстигнеев А.И., Петров Б.В., Васин В.В. и др. Использование отходов гальванического производства при изготовлении оболочковых форм по выплавляемы»,i моделям. //Управление строением отливок и слитков. Сб./НПИ. - Нижний Новгород, 1991. - С. 72-74.

31. A.c. 1447526 СССР. В 22 С 7/02. Установка для приготовления суспензии. /А.И. Евстигнеев, В.В. Васин и др. -N 4166566/31-02; Заявл. 23.12.86; Опубл. 1988. Еюл. N 48.

32. Евстигнеев А.И.; Васин В.Е., Шишкин Б.В. Совершено- -тЕование конструкций установок приготовления, хранения и нанесения огнеупорных суспензий по выплавляемым, //Развитие методов и процессов образования литейных форм и отливок. Сб./ДЬ^У. - Владивосток, 1°50. - С. 89-93.

33. A.c. 1712059 СССР. В 22 С 6'04. Способ подготовки установки для приготовления, нанесения и хранения керамической суспензии. /А.И. Евстигнеев, В.В. Васин и др. - Н 4465182/02; Баявл. 19.05;88; Опубл. 1992. Бюл. N 5.

КнМТУ, тир Л 00 , п !■ к Л Т 672.