автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Обеспечение качества крупных стальных отливок ответственного назначения

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ Г0СУДАРСТВЕП1НЫИ ТЕХНИЧЕСКИ!! УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ОЕЕСПЕ'ЖНИЕ КАЧЕСТВА КРУПШХ СТАЛЬНЫХ ОТЛИВОК ОТВЕТСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.16.04. - Литейное производство

Автореферат Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук

РГ8, ОД-

т

ДЕСИЩКИИ Владимир Владимирович

УДК 621.74.002.6

Санкт-Петербург 1994

Работа выполнена в Санкт-Петербургском институте машиностроения на кафедре "Машины и технология литейного производстве"

Официальный оппоненты:* д.т.н. Паршин A.M. ,

д.т.н. Валисовский И.В. д.т.н. Анастасиади Г.П.

Ведущее предприятие - ВПГИЛвтПром, г.С.-Петербург

Защита состоится " Я " ^CtQL^ 1994 г. в ^ час, на заседании специализированного совета ДР63.38.08 Санкт-Петербургского государственного технического университета по адресу: 195251, .г.С.-Петербург,Политехническая ул.,29 (химический корпус, ауд. 51).

Ваш отзыв в 2-х экземплярах, заверенный печатью организации, просим выслать по указанному адресу на имя ученогс секретаря специализированного совета.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке университета.

Автореферат разослан _"_ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета ДОЦ.

Г.С.Казакевич

ОБЩЛЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Проблема повышения эффективности машиностроительного производства гю многом определяется качеством и себестоимостью изготовления лигах заготовок деталей машин. Под качеством отливок следует иметь ввиду наличие необходимых свойств будущей машиностроительной детали. Среда многих показателей для ответственных отливок главшм является ресурс ее работы. Ресурс работы оценивается весьма приблизительно яз-за неопределенности развития и степени опасности дефектов в отливке, главным, образом усадочного происхождения.

Все эти проблемы повышения качества, снижения затрат на исправление дефектов и сокращения расхода материалов взаимосвязаны между собой, но решаются раздельно из-за несовершенства представлений о формировании структуры и свойств литой детали, факторов, определяющих ресурс работа литой детали, несовершенства закономерностей, описывающих эти сложные процессы. Таким образом, проблема повышения работоспособности литой детали непосредственно связана с совершенствованием представлений и математических моделей протекания разнородных литейных процессов, описыващих формирование отливки.

Трудности управления качеством стальных отливок связаны с одновременным протеканием разнородных и взаимосвязанных литейных процессов, совокупный анализ которых представляет .весьма трудную задачу. Эта проблема может бить решена только на основе теории, позволяющей разработать комплекс математических моделей, учитывавших взаимное влияние или совместное протекание литейных процессов, при условии представления отливки как единой системы. Особую актуальность эта проблематика приобретает для крущшх сталышх отливок ответственного назначения.

Проблеме повышения отдельных параметров качества стальных отливок посвящены многочисленные исследования. Теоретические и прикладные вопросы технологии стального литья, широко отражены в работах: Г,Ф.Баландина, П.Ф.Василевского, И.В.ВаЛисовского,

A.Е.Вейпикэ, /.В.¡Грузных, Б.Б.Гуляева, В.М.Голода, В.А.Денисова,

B.А.Ефимова, 0.!;. Магницкого, Л.Я.Козлова. Ю.А.Нехецдзи, А.ЛЛиязисова и многих других.

Рассматриваемые в роботе типы отливок характеризуется ерягегат^лыю болыпими габаритими размерами при относительно

3

небольшой толщине стенки и требуют расчетов условий питания для достжкеиая необходимой плотности и свойств металла в отливке. В раде случаев, для более глубокого исследования, опыта и расчетные методики осуществлялись применительно к отливкам небольшой мзссы, но которые являются аналогами крупных отливок по действию мехаш1змов образования тех или наш дефектов.

Литые детали подвергаются действию высоких наирязкьшй и циклических нагрузок и имеется опасность их выхода из строя вследствие зароздения и распространения усталостных трещин, из-за наличия дефектов усадочного происхождения. В этих отливках не допускаются крупные усадочные раковины и 1-орячие трещины, а пористость и изменение структуры, которые неизбежно имеют место в отливках, должны бить критически оцепени. Эта оценка в виде прогнозного распределения механических свойств будукхцей детали, на стадии конструкторско технологического проектирования, должна определить основные положения разработки технологического процесса ее изготовления.

Наиболее чувствительной характеристикой опасности дефектов является сопротивление разрушении в виде К1с или его аналога К1б. Прогнозное распределение этой величины в сечении отливки или экспериментальное ее определение должно оцепить каадий локальный участок на предает распространения в нем возможной усталостной трещины.

Для отказа от способа проектирования, заключающегося в разработке технологии традиционным способом с последующим контролем ее вычислительными средствами, необходимо разработать модель вычисления условий питания и алгоритм реализации расчетных условий наиболее рациональными средствами с учетом действия разнородпых литейных процессов.

Сложность литейных процессов и большие отклонения в условиях формирования литого металла в различных частях отливки требуют системного (многоуровневого ) подхода при исследовании и создания сложного комплекса их математических моделей. Трудности разработки требуемого комплекса моделей литейных процессов связаны с выбором определенных допущений или упрощений, выбором числа и вида одновременно взаимодействующих факторов, возможностью ввода полной геометрической информации об отливке, ограничением памяти и быстродействия ЭВМ и других условий. Предложенная замена анализа температурных нолей затвердевающей отливки на анализ полей 4

продолжительности затвердевания обеспечила рациональное сочетание разносторонних требований к моделям литейных процессов. Модель вычисления условий гитапня также требует разработан способа декомпозиции отливки, способного целиком описывать геометрическую информацию об отливке и изменять размеры элементов в ходе расчетов. Разработанная система декомпозиции отливки и комплекс математических и программна моделей позволяют учитывать в масштабе каждого малого объема Факторы определяющие ого ' заполнение, затвердевание, питанио, деформации.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Цель» настоящей диссертационной работа является обеспечение качестве крупных стальных отливок за счет сокращения дефзктов усадочного происхождения, экономии материалов и снижения трудоемкости изготовления путем повышения уровня конструкторско- технологического проектирования лигах деталей на основе разработанного комплекса вычислительных моделей и проектирующих алгоритмов.

НАУЩАЯ НОВИЗНА рг.бота за ¡033420тся в разработке принципов обгединеиия математических моделей разнородных литейных процессов на основе замены анализа температурных полей затвердевающей отливки на анализ полей продолжительности затвердевания отливки, состоящей из элементов декомпозиции. Эта замена позволяет учитывать все Фактора, влияющие на заполнение, затвердевание, деформацию и питание отливки в масштаба малых объедав, на которые она условно расчленена. Условием связи мевду единицами расчленения предложен относительный временной градиент затвердевания, который является критерием оценки направленности затвердевания, прогноза распределения механических свойств и основой для вычисления технологических параметров питания отливки.

В том числе установлено:

Распределение характеристик сопротивления разрушению материала в рассматриваемых сечениях отливки для локальных ее участков можно прогнозировать по взаимосвязям с расчетный! параметрами кристаллизации, от которых зависит распространение пористости.

Возникновение горячих трещин определяется силовым взаимодействием сопряженных частей отливки с изменяющимися упругостью и вязкостью. "Разработай метод экспериментального определения упругих и вязких свойств в зависимости от температуры, йсподьзованае этих зависимостей и разработанной математической

5

модели напряженно-деформированного состояния отливки, позволяет определить место возникновения горячих трещин и назначить мероприятия, предупреждающие их образование.'

При сифонном заполнении отливки происходит значительный разогрев частей формы в местах подводэ, что приводит к образованию отрицательного температурного градиента в отливке. Одновременно возникают благоприятные, с точки зрения питания, струи металла, выносящие горячий металл в верхние горизонты полости формы, а при толщинах свыше 80 мм имеет место сильное положительное влияние процесса естественной конвекции, что вызывает, в результате, значительный положительный временной градиент затвердевания. Показано, что ярусные литниковые системы мзнее рациональны, чем сифонные, дающие вертикальную струю в полости формы.

Разработаннзя модель вычисления условий питания позволяет определять рациональные средства управления затвердеванием без предварительной разработки литейной технологии традиционными средствами.

Представляя отливку в виде множества объемных элементов, возможно учесть влияние условий заполнения на затвердевание и питание, так как в масштабе каждого малого объема, с достаточной для практики точностью, учитываются конкретные параметры (продолжительность протекания металла при заполнении отливки, металлостатическое давление, наличие холодильников и др.) Учитывая эти параметры каждого объема, вычисляют потребление ими питающего металла во времени, что позволяет рассчитать оптимальную форму горизонтального сечения, число и размеры совместно работающих прибылей, требующих минимального расхода металла.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Предложено заманить анализ температурных полей затвердевающей отливки на анализ полей продолжительности затвердевания, где время затвердевания играет объединяющую роль совместного влияния тепловых и гидравлических параметров.

2. Для оценки .направленного затвердевания предложен относительный временной градиент затвердевания , через который устанавливается связь условий питания, уровня пористости и механических свойств. Расчет полей временного градиента для любого сечения будующей отливки позволяет прогнозировать распределение в ней механических свойств.

3.Предложена модель вычисления параметров питания, не

требующая предварительной разработки технологии.

Д. Предложено рассматривать конструкцию отливки как сложную взаимосвязь участков отливки, обладающих свойствами реологического тела, что позволило разработать метод расчета иапряаэнно-деформяровзтюго состояния. Он позволяет достоверно прогнозировать факт появления горячей трещины в отливке.

5. Установлены новые особенности процесса заполнения, связанные с движением жидкого металла в полости формы и выявленном динамического противодавления втекающей струи.

6.Предложена система декомпозиции отливки на малые объема, обладающая свойствам;! изменять один из геометрических размеров узла в ходе процесса вычисления условий питания.

7. Разработана система проектирования параметров питания, которая учитывает особенности заполнения и затвердевания, решает задачу распределения технологических средств управления затвердеванием, расстановки прибылей л питания отливка группой прибылей.

3 результате решена научно-техническая проблема, имеющая важное народно - хозяйственной значение: повышение качества ответственных отливок для энергомашиностроения, работающих в условиях тяжелых динамических нагрузок. Разработанные модели и метода проектирования составляют достаточно полную систему конструкторско-технологического проектирования изготовления отливок, что является содержанием настоящей диссертационной работы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Основными практическими результатами работы является комплекс методик и программных моделей проектирования технологических пзрнметров:

модель взаимосвязи механических свойств стали и пористости с временным градиентом затвердевания; методика гфогнозировайия распределения механических свойств в заданных сечениях отливки на стадии конструкторско-технологического проектирования; расчзтно-зкепериментальная методика определения упругих: и вязких свойств металла отливки при окосолидусшх температурах; модель процесса заполнения отливки из стопорного ковша через литниковую систему; ун'шереэльиая модель вычисления параметров питания и ее реализация для получения плотными протяженных отливок; система проектирования наилучших технологических параметров питания отливки, распределения группы прибылой, определения их числа и формы сечения с учетом их

совместной работы;

Использование этих результатов позволило устранить брак по пористости, отыскать эффективные способы снижения брака по горячим трещинам, постоянно экономить расход жидкого металла для крупных отливок, снизить затраты на исправление дефектов при переходе на литшглошв система предлоавной конструкции.

Экономический эффект от внедрения за период 1970-1990 гг. составляет около I млн.руб.

Работа выполнялась на кафедре "Машины и технология литейного производства" Санкт-Петербургского института машиностроения по координационным планам научно-исследовательских работ АН СССР 1980-1985 г. и 1986-1990Г. по решению научной проблемы 2.25.1.5. "Разработка теоретических основ управления процессами формирования отливок с применением внешних воздействий" задание 05.01.06. "Разработка систем автоматизированного проектирования оптимальных технологических параметров и средств управления процессами формирования отливок, обеспечивающих требуемое качество отливок при минимальных и энергетических затратах" с практическим приложением на ПО "Невский завод" и других предприятиях и учебных институтах.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные материалы докладывались на 20-ти Всесоюзных, республиканских и отраслевых научно-технических съездах, конференциях и семинарах (Ленинград, Москва. Одесса. Красноярск, Киев, Волгоград, Минск, Краматорск ).

ПУБЛИКАЦИИ. Материалы диссертации отражены в монографии "Автоматизированное проектирование технологии изготовления отливок" Издательство Ленинградского университета 1987 г., двух учебных пособиях, более 60-ти научных работах и 3-х авторских свидетельствах СССР.

В настоящей работе обобщены результаты исследований, выполнен них автором самостоятельно, а также совместно с сотрудниками института Машиностроения доц. Русиновым А.П., доц. Рыбачуком С.И... Главным, металлургом ПО "Невский завод" к.т.н. Примаком И.Н. зам. гл. металлурга Назаровым В.И. инж. Креймеруаном Г.М. к.т.н. Друаавским Н.А., сотрудниками кафедры "Теория технология литейных сплавов " СПГТУ. При этом автору принадлежит постановка проблемы вцелом и задач экспериментальных исследований, разработка методик проведения экспериментов, обработка и анализ результатов, руководство и непосредственное участие во внедрении результатов.

Автор считает приятной обязанностью поблагодарить научных кон-

сультантов д.т.н.,проф. Б.Б.Гуляева, д.т.н.,проф. И.В.Грузных.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Работа состоит из введения, 6 глав, выводов и трех приложений; содержит 232 страницы машинописного текста, 93 рисунка, 9 таблиц, библиографию из 170 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ОТЛИВОК

Проектирование технологии изготовления отливок требуемого качества является трудной задачей, и в настоящее время складывается из различных методик, которые дают возможность спроектировать отдельные технологические параметры изготовления отливки как самостоятельною.

Метода оценки направленного затвердевания широко представлена в видо различных приемов, которые рекомендует экспериментально найденные и расчетные значения технологических напусков ала температурных градиентов для термических центров рассматриваемых сечений затвердевающей отливки, что ке позволяет переносить решения, получешше для одного типа отливок на другие и одновременно учесть особенности процесса заполнения полости фор?,ш.

Решения по расчетам размеров прибылей весьма разнообразны. Последовательное совершенствование этих моделей происходит по многим параметрам, главными из которых являются все более полное описание конфигурации отливки и изменение конфигурации прибыли. При использовании нескольких прибылей на отливке, исходят из предположения об их автономной работе и питания только своей части отливки и не принимаются во внимание условия работы прибылей как сообщающихся сосудов. Наиболее рациональной формой горизонтального сечения считается круг, хотя при использовании нескольких прибылей на отливке эта рекомендация не выполняется Я критерий рационального их распределения отсутствует.

Разнообразные рекомендации по проектировании литниковых систем сводятся к обеспечения условий подачи более горячего металла в верхние горизонты полости формы. Поэтому рекомендует подвод на двух уровнях, устройство обратного стояка и т.д., и считается, что использование сифонного подвода благоприятных условий для питания отливки не обеспечивает. Зарубежная практика применяет, преимущественно. сифонные литниковые системы. что требует дополнительных исследований и определения области их рационального

9

использования.

Большинство методик расчета трещшоустойчивости отливок основаны на анализе степени неравномерности затвердевания отдельных участков отливки, при использовании их геометрических соотношений, которые имеют связь с усилиями при образовании горячей трещины. Для алюминиевых отливок в виде бруска разработать математические модели напряжов^о-двформированного состояния на основе законов реологии. Выявленная сложная реологическая модель оказалась весьма близкой к чисто уиругой модели. Однако, в стальных отливках имеют место высокие скорости релаксации возникающих напряжений и требуются изыскания модели реологического тела, близкого к свойствам стали при околосолидусных температурах. Достоверный выбор этой модели и экспериментальное определение реологических. свойств для стали представляет значительные теоретические и практические трудности. Одновременно, па базе теории реологии требуется разработать модель напряженно-деформированного состояния отливки с целью определения ее трещшоустойчгаюсти.

По результатам анализа сформулированы цель и задачи работы.

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ДЕКОМПОЗИЦИИ ОТЛИВКИ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

При выполнении вычислителышх экспериментов и при проектировании технологических параметров изготовления отливки считается, что в масштабе каждого элемента, на которые условно расчленена от ливка, с достаточной для практики точностью определены все факторы, влияющие на условия формирования7 отливки. Декомпозиция отливки осуществляется путем ее условного расчленения горизонтальными и вертикальными поверхностями на слои и столбцы, соответственно. Единицей расчленения является индексировашшй малый объем, положение которого фиксируется среди других объемов. Каждый объем имеет определенный набор.размеров, проставленных единообразно, с помощью которых проводятся текущие вычисления и выполняются их изменения в ходе процесса проектирования условий питания.

В работе основной способ декомпозиции - поузельный, >■• дополнительный, где каждый узел расчленяется в годе вычислительного процесса на более мелкие составляющие.

Экспериментальные исследования проводились на различного рода литых образцах типа плит 600*600*100 мм для изучения влияния особенностей процесса заполнения на свойства отливки. Отливки с различной конусностью использовались для определения механических свойств при различной личной пористости в отливке. Кроме 10

кратковременных стандартных испытания образцов, вырэза[шых из фиксированных мест отливок, определялась пористость и трещиностойкость при статическом и циклическом нагружетш. на специальной установке для инициации устэлостных трещин. Это позволило установить требуемые взаимосвязи, необходимые при разработке математических моделей или рекомендаций.

СВОЙСТВА И СТРУКТУРА МЕТАЛЛА В ОТЛИВКАХ Выполненные экспериментально исследования процесса затвердевания отливок методом термического анализа и исследование величины пористости и механических свойств для тех же участков отливки показали, что предел прочности и предел текучеета п локальных участках отливки мало изменяются от величины пористости. Относительное удлинивние и сутение и, особенно, трещиностойкость при статическом и циклическом нагрухении образцов значительно •зависят от величины пористости.

Испытания при циклическом нэгружэши образцов с надрезом и выращепой усталостной трещиной показали, что поры и дефекта микроструктуры являются учас.ткзми, ускоряющими продвижение трещин. При этом разрушение начинается при пониженных значениях коэффициента интенсивности напряжений. В зависимости от вида микроструктуры существенно мелется и вид распространяющейся трещины. При структуре с рзвяоморшм распределением перлита и феррита (сталь 25Л ) и при отсутствии сетки перлита усталостная трещина ветвится и имеет место преимущественно вязкое разрушение ( по данным микрофрактографяи). Мелкозернистое строение значительно повывает трещиностойкость и увеличивается критический размер поры, способный стать началом распространения усталостной трещины. Показано преимущество нормализации по сравнению с отжигом, используемым для крупных отливок.

При статическом нагрухении образцов с предварительно выращёной усталостной трещиной в направлении ее распространения образуется зона предрэзрушения, наличие дефектов в которой определяет величину сопротавлеюЕЯ разрушению. Испытания покззали, что поры небольшого размера ( до 0.2-0.3 мм ) не снижзют сопротивления разрушению и лимитирующим факторен является микроструктура. Поры большего ррзмера являются важным звоном в процессе распространения усталостной трещины и эти условия связаны с технологическими параметрами затвердевания в данном локальном объема отливки.

Множество факторов, влшгаздк на свойства металла в отливке,

II

кратко иллюстрирует схема взаимосвязей процессов, протекающих при формировании литой летали ( рис. 1 ), к которые рассмотрены шда с позиций оценки технологических условий для каждого локального участка отливки .

Установлена взаимосвязь мезду получаемой пористостью и условием направленного затвердевания в произвольной точке отлижи;

0 = 4,79-10"6*П_3,38 ТГ^^а-О.ОШк -0.0007Нк*0,0000001Нк)1/см(1)

„ _А1__ Тк

ь = КТт. = Шск-13 • где Ах = ак -ас к-13 - разница времен затвердевания питающего -и и

питаемого ас к-и объемов;

где С-относительный временной градиент затвердевания 1 /см;

П-объешая пористость в процентах (0.02.. .0.50);

П-приведеннзя толщина участка отливки (0.01...20.)в см:

-расстояние) мезду рассматриваеваешми сечениями

(0.01...50)см;

Нк -высота напора гаггамцэго металла см (0____500).

В дальнейшем устанавливается взаимосвязь между вибраашет

видами и требуемым уровнем механических свойств и относительным

временным градиентом затвердевания. Эта взаимосвязь необходима,

т.к. расчетным путем может быть определен в любой локальном участке

отливка временной градиент, который является основой для

прогнозирования распределения механических свойств.

В частности, приближенно эту взаимосвязь можно представить

выражением : (в выражении указаны размерные коэффициенты)

0,8 о.э

0=2,6*б0(С-0,0005*1^ +0,006)

где 0о -максимальная величина относительного удлинения в Я; ^-продолжительность затвердевания в мин; О -относительное удлиняете в расчетной точке отливки.

На базе численного решения дифференциального уравнения теплопроводности построены алгоритмы и программы расчета температурных нолей произвольного сечения отливки. Анализируяорасчетные температурные поля, они выделяют поля продолжительности затвердевания, на их базе - шля относительного временного градиента. Расчет вертикального сечения отливки корпуса нагнетателя природного газа показал двумерное поле временного градиента по сечению, что является аналогом распределения вязко-пластических свойств материала в отливке, ответственных за надежность эксплуатации 12

высокопэгруягеной литой детали. Пористость и несовершенства структуры рассматриваются как Факторы, снижающие вязко-пластически« свойства участков отливки, которые выявляются расчетом. В этом случае конструктору обеспечивается возможность выявить участки литой детали с пониженными значениями коэффициента интенсивности напряжений для выполнения расчета ресурса работы.

Рис I.Схема взаимосвязей процесса формирования свойств металла в отливке

Значительное снижение пластических свойств выявлено в протяженных отливках, в частности из жаропрочного сплава ВЖЯ-12

13

(результаты получены на образцах размером 2*70*240 мм). Анализ показал значительное развитие пористости в отлквке и отсутствие направленного затвердевания:

Степень о„ 0 ое 0

развития кг Дм" % кг/мг/ %

пористости при 900°С при 900°С

отл.вЖ

0,1 92 7,5 66 3.5

0,4 86 4.5 54 1.5

Для обеспечения условий питания в отливках разработана модель вычисления этих условий. Эти условия выражены в виде взаимосвязи между продолжительностью затвердевания рассматриваемого сечения или объема и величиной требуемого для ее питания относительного временного градиента. Таким образом, для каждого питаемого сечения 1Ск_1:> вычисляется требуемая величина градиет-а С, а по его значению определяется значение продолжительности затвердевания питающего сечения /ск, отстоящего на Д1, что вытекает из формулы (2):

V (5-"-'1Ск-1> + где С -вычисляется по формуле (1).

Затем расчитываются средства, обеспечивающие требуемую продолжительность затвердевания, и так, от сечения к сечению, в сторону прибыли. После каждого определения продолжительности затвердевания питающего сечения и средств его осуществления, начинается новый цикл, в котором рассматриваемое ранее сечешь отливки становится уже питаемым, и расчитываются параметры для нового сечения отстоящего от него на расстояние Д1. Цик.'1 повторяется с новыми значениями столько раз, сколько элементов декомпозиции содержатся в отливке. В качестве расчетного параметра выбрана температура нагрева керамической формы. По принятой схеме расчета эта температура вычислялась от сечения к сечению и выявлено требуемое температурное поле.

Эффективность универсальной модели вычисления условий питания выявлено на примере отливок, изготавливаемых методом литья по выплавляемым юдел!ям. Для этого в стенках керамической формы перед 14

заливкой ее металлом создавалось требуемое температурное поле в специальном нагревательном устройстве. Металл, залитый в такую форму, затвердевал в соответствии с расчетам режимом. Рентгеновский контроль отливок зафиксировал отсутствие пор, е измерения распределения плотности методом дифференциального взвешивания показало наличие низкого равномерного уровня пористости. Таким образом, разработанная модель вычисления условий питания является достаточно универсальной для использования в широком диапазоне типоразмеров отливок.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРЯЧИХ ТРЕЩИН В ОТЛИВКАХ Единицу декомпозиции отливки находятся также в деформированном состоянии в ходе процесса затвердевания и охлаздения и требуется анализ этого состояния для прогноза образования горячей трещины.

Наибольшее влияние на достоверность результатов моделирования напряженно-деформированного состояния отливки оказцвзет внбор реологической модели сплава. Исследования деформации стальной отливки в интервале кристаллизации, показали что кривая деформации при постоянной приложаной нагрузке имеет незначительное отклонение от линейного закона и, следовательно, деформируемое тело обладает вязко-упругими свойствами. В работе доказано соответствие свойств стальной отливки, затвердевающей в песчаной форме, реологическому / телу Максвелла, что полностью объясняет процессы релаксации, интенсивно протекающие в отливке при высоких температурах.

Проводилось исследование вида зависимости упругости и вязкости сплава от температуры по данным различных авторов. Доказано, что наиболее рационально эти зависимости представить в виде степенного уравнения: в с

Е=В1>в° и тН^-8.0

где 9=(ТЛ-Т)/ТЛ-ТС> -относительная температура, в1* V с1' со ~ коэффициенты стеленного упавнения. Такое представление позволяет сравнивать и однотипно описывать зависимости упругости и вязкости для различных сплавов и ставить за дачу экспериментального определения неизвестных коэффициентов уравнения.

Для выявления реологических свойств участков отливка разработан метод дифференциального измерения деформаций в условиях общего приложения усилияв сопряженных частях образца, одинаковой площади поперечного сечения и равных длин, но имеющих различную приведенную толщину. Различная скорость охлаздения этих частей

15

определяет различие упругости и вязкости. Условия деформации этой састекш записываем системой уравнений:

= есв1"11+есвз"г2

, ДО

°у = йу+ТГ

Е = вг'в ° со

т) = С^-в °

где Д - величина, уменьшающая общую деформацию за счет

перемещения в сторону действий силы Р, м; 61'С2 ~ деформации соответствующих частей, м;

есв1,есв2 " сво0°дные усэдаи, м; Р1,Р2 - площади сечений, м2;

Оу,0в- упругая и вязкая составляющая деформации, имеющие место на момент 1-Д1, м;

о - напряжение, н/м2; бу.бд- упругвя и вязкая составляющая деформации, имеющие место на момент а, м;

До - приращение напряжения.

В разработанной установке двухплечевой образец удерживается по концам в захватах и тем самым создается торможение усадки. Записываются термические кривые и фиксируются перемещения в дауг точках, чтобы ждать деформации растяжения каждой части образца. Перемещения, связанные со свободной усадкой измеряются отдельно и вычитаются. Для определения .зависимостей модуля упругостей и коэффициента вязкости от температуры был разработан алгоритм. В качестве критериев, по которым сравниваются расчетные и экспериментальные значения, были выбраны зависимости усилий и отношение деформаций составляющих участков образца от времени т.к.. эти зависимости отражают как силовую, так и деформационную сторону 16

ггроцесса.1

Пря ранении обратной задачи, когда известны го эксперимента все деформационные н силовые параметры во временя, могло определять реологические характеристика:

Изменение реологических свойств стали 20Ш!ТЛ от тешюратурн

т е г,в 0 Б 3.2 ■ в

°с 1Шз МПа с

1492 0 0 0 0 0

1486 0.2 0,11 331 0,006 289

1479 0.4 0,076 2306 0,05 2664

1472 0,6 0,24 7178 0,195 9751

1466 0,8 0.53 16061 0,49 24483

1460 1,0 1.0 30000 1.0 50000

Построения программных моделей напряженно -деформированного состояния отливки проводятся нз првнэре отливки колесного типа, являющейся аналогом крупных отливок для энергомашиностроения. Эта отливка характеризуется наличием двух разнотщинвш: ободов, соединенных кезду собой более тонкими элемента*®.

Анализ формирующегося силового поля в отливке позволяет представить его в ввде двух силовых схем. Первая схема обуславливается возникновением термических напряжений вследствие различия скоростей протекания усадки связанных частей отливки в одном направлении. С точки зрения реологической модели данная схема представляет собой два паралельао соединенных тела Максвелла, имеющих общую длину-

Вторая силовая схема обуславливается наличием внешних растягивающих усилий за счет сопротивления усадки отливки со стороны формы ила

1)Мвтодаха рэзработявэ союгастпо с проф.д.т.н. Грузных И.В.

стержня. Реологическая модель этой схемы соответствует двум или более последовательно соединенным телам Максвелла. Обе схемы описываются системами уравнений силового равновесия и неразрывности деформаций.

Система уравнений для первой схемы имеет вид:

°1'г1^2г2 = - есв2'г2

= °2*Р2

где 1т, и - длины участка, м;

х « о

Ор о, - напряжения, нАГ;

Рр Р? - площади-сечения, м".

есв1 2свободнэя усадка первой и второй части образца

ер-реализованная усадка. По второй схеме части образца будут деформированы на величины 0J и 62 соответственно:

= есв1 " ер б2 = есв2 " ер

Система уравнений равновесия частей отливки и неразрывности деформаций, отвечающая затвердеванию отливки в абсолютно жесткой форме, имеет вид:

е1ч1 ь б2ч, = есв1-гг+ есв2-1, = °2'Р2

Моделирование напряженно-деформированного состояния построено на основе нахождения состояния равновесия сил и условий неразрывности для соответствующих силовых схем в ходе усадочных процессов в дискретные моменты времени. Прогнозирование возможного возникновения горячих трещин осуществляется путем сравнения расчетных и критических деформаций для данного материала отливки.

На основе вычислительного эксперимента, проанализировано напряженно -деформированное состояние рассматриваемой отливки в условиях отсутствия сопротивления усадки стержнемСс целью выявления степени влияния термических и механических напряжений на образование горячих трещин. Результаты доказала, что термические напряжения весьма малы до момента конца затвердевания толстого обода л горячие трещины по. этой причине возникнуть не могли. Следовательно, ответственным за образование горячих трещин в рассматриваемом типе отливок является механическое торможение 18

усадки центровым стержнем, и одним из средств предупреждения горячих трещин является увеличение податливости стерхневоЯ смеси.

ПРОЦЕССЫ ЗАПОЛНЕНИЯ ФОРМЫ ИЗ СТОПОРНОГО КОВША ЧЕРЕЗ ЛИТНИКОВУЮ СИСТЕМУ Для обеспечения рекомендуемой, продолжительности заливки литейной формы и скорости подъема жидкого металла требуются подробные расчеты гидравлических параметров в системе "стопорный ковш-литниковая система -отливка". Эти параметры значительно изменяются в процессе заполнения отливки, образуя сложную математическую и программную модель. В общей системе управляющими параметрами являются диаметр стопорного стаканчика, уровень металла в ковше и размер.ие характеристики литниковой системы. Модель процесса истечения из коваа предполагает постоянное (пошаговое во времени) вычисление расхода с учетом изменения толщины слоя шлака и ограничения расхода металла стопорной пробкой. Литшжовая система в начальный период истечения из коваа может не обладать требуемой пропускной способностью, поэтому постоянно происходит сравнение расхода металла вытекающего из ковша, с возможностями литниковой системы.

Пропускная способность литниковой системы расчитывается от места втекания металла в полость формы и учитывает сопротивление втекания под ззтопленый уровень, сопротивление трению, повороты, скорости движения, и т.д. для каждого шага по времени в процесса заполнения отливки. Основой для решения этой задачи является уравнение Бернулли, которое можно считать справедливым для каждого шага по времени.

Дополнительные исследования доказали, что имеет место динамическое сопротивление втекания струи под ззтоплэшшй уровень, которое зависит от высоты затопленной части отливки а скорости. Методом гидромоделирования определялся коэффициент расхода литниковой системы ц при. заполнении прозрачной полоста через литшпсвую систему и расчитывалась величина расхода жидкости в функции от нротивонапора Ь. '

,.=У/гср; ТГ-О^/Г = Н -Ю ;

Г = 1^/4

дая Ча= 1000см"

3

Экспериментальное измерение поступления жидкости н полость

19

^экслер. выполнялм на той же установко. Сравнение результатов показало различие этих расходов и указало на наличие динамического противоиапора, которое отражено в виде поправочного коэффициента ш. Значения поправочного коэффициента о> находим из формулы:

°пр= /н - ь - и) :

отсюда: „

(О /Ц /1 )2

ш =

2-981

- Ь получаем о^-^О.Обб ]1

ч

Значение этого коэффициента зависит от скорости и почта линейно зависит от противонапора, что сложны« образом влияет на скорость заполнения отливки. Наиболее информативным параметром, отражающим процессы течения в литниковой системе, является пьезометрическое давление на ее участках. Оно указывает высоту зэполнеиой части стояка, возможную инжекцию воздуха, возможное возникновение обратных потоков и другие параметры.

Геометрическая информация об отливке соответствует принятой системе поу дельной декомпозиции на слои и столбца и процесс заполнения отливки раса.- л^гззется послойно. Для кавдого слоя расчитывается скорость подъема уровня металла, которая является критерием качества заполнения. В работе определены рекомендуемые скорости подъема металла в форме для. различных сталей с точки зрения прэдупрезденая пленообрэзования. Если при вычислительном эксперименте в какой-либо части отливки оказалось понижение скорости шею критической, то он повторяется с измененными входными условиями до тех пор тока, они не будут укладыватся в требуемые ограничения.

Уровень подвода литников к отлквке и скорость заполнения не являзтся достаточным условием качества заполнения, т.к. не учитывается характер потоков металла в полоста формы. Ркдротдазтровашге и анализ заполнения отливок типа плит при боковом и СЕфоыаом заполнении показал, что при невысокой скорости зашышешя сифсшх со старот нашей повзрхности происходит вынос горячего металла к зеркалу ашошяэшй полоста формы. При высокой скорости зашда&йяя происходит сильное перемешивания и эффект вшоса горячего металла к; поверхности сшшзётся. При толщине отяявок бохзе 80 ма имеет место. значительная естественная кошшцшг, сдасобстзуяцая улучшению направленного "затвердевания.

20

При боковом подводе металла образуется поперечный проток, приводящий к местному разогреву, сиазаэдему направленность затвердевания и, соответственно, механические свойства в отливке. Эти результаты позволили рекомендовать подвод .металла к нижней поверхности отливки и отказаться от ярусных литниковых систем для больного количества отливок. Значительно снизились затраты на исправление дефектов.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПИТАНИЯ ОТЛИВОК Процесс проектирования состоит из большого количества этапов, на кэздом из которых одна ц тая» отливка представляет собой систему, состоящую из большого количества элементов и условий связи между ними. На каздом этапе отыскиваются наиболее рациональные технологические параметра, которне складываются а технологический процесс.

Как показано выше, условие обеспечения питания отливки следует вычислять по рззрзботанной модели последовательно для каждого элемента, на которые условно расчленяется отливка. Необходимость расчленения связана с трудность» описания геометрии отливки з целом, с невозможностью определения факторов, влияющих на формирование отливки во всем ее объеме, т.к. з различных частях отливки они имеют отличные значения. О технологических факторах, имеющих определяющее значение с достаточной точностью можно судить только в масштабе малого объема. Для описания входной информации об отливки, она расчленяется на малые объемы имещие различную конфигурацию и последовательную индексацию. Учитывается также, что в масштабе малого объема имеет ¡■зсто различие в скорости затвердевания металла па различных поверхностях. Отдельно выделяются те поверхности, на которые могзз назначаться материал формы с большей или меньшей захолажвваадей способности, чем основной материал форма.

Затвердевание малого объема различной конфигурации происходят одновременно на различных поверхностях с различной скоростью, которая зависит от назначенного' материала форт и кривизна радиусной ной поверхности. Затазрдввэше рассматривается с вычисляемым шагом по времени и на каждом шаге определяется суммарный объем затаердавазго металла на всех поверхностях. Как только объем затвердеваете металла сравняется с геометрически« объемом данного узла, фиксируется текущее вретш и тзи самым определяется его продолжительность затвердевания. Период заполнения

' 21

полости формы существенно влияет на продолжительность затвердевания тех малых объемов, через которые протекал металл, соответствующее время. Время протекания для них предварительно расчитывается в зависимости от скорости заполнения формы и вида литниковой системы. Это время влияет на замедление хода затвердевания от поверхностей малого объема, в результате общий объем затвердевшего металла будет медленнее нарастать и продолжительность затвердевания узла увеличится. Как правило увеличивается время затвердевания .низших слоев отливки. Явление естественной конвекции учитываеся через эмпирические взаимосвязи, где в зависимости от положения (выше или ниже относительно середины высоты отливки ) рассматриваемого малого объема может увеличиваться или уменьшатся продолжительность затвердевания. Главными факторами, которые учитывают влияние естественной конвекции являются толщина стенки отливки и вертикальное положение стенки отливки. При горизонтальном положении стенки этот фактор влияния не оказывает.

При расчете продолжительности затвердевания узла отливки учитывается наличие внутреннего холодильника. Как правило расчитывается диаметр прутка из соображения достижения требуемого значения продолжительности затвердевания. При этом учитывается ся предварительный его рззг^в протекающим металлом в период заполнения полости фор..ш и одновременно контролируется свариваемость с металлом отливки. Если свариваемость может не произойти, то увеличивается количество прутков холодильника, уменьшая диаметр, сохраняя при этом его эфективность.

В отливке, расчлененной на малые объема, выделены вертикальные столбцы, в которых следует обеспечить направленное затвердевание снизу вверх к прибыли. Согласно принятому критерию необходимо для каждого, малого объема обеспечить требуемые продолжительности затвердевания средствами, имеющимися в распоряжении технолога, с тем. чтобы соотношение между каждым питаемым и питаэдим объемом характеризовалось расчетным значением временного градиента. На основании этих положений решена задача распределения средств управления затвердеванием в виде пошаговых вычислений от узла к узлу, где на каждом шаге вычисляется требуемая продолжительность затвердевания питающего узла и подбираются наиболее рационзльные средства для его достижения.

Для установления оптимального расположения прибылей на отливке решена задача расчета различных вариантов их распределения, из ко-22

торых выбярзется лучший по критерии минимальной площади поверхности грзшиш раздела отливка-прибыли. Задача опирается на модель работы прибили с различной формой основания, где главным фактором является соотношение времени затвердевания участка отливки и прибыли, и модель зоны действия прибыли, которая построена на новых формальных представлениях о длине зоны направленного затвердевания вблизи прибили. Формирование вариантов осуществляется по принципу последовательного удлинения прибылей на расчетном участка отливки. Самостоятельные расчеты распределения прибылей дали экономим металла на прибили.

Для расчета размеров прибылей требуется предварительно знать кинетику потребления питающего металла отливкой или ее зонам;, которые питаются соответствующими прибылями. В качестве исходной информации для данной задачи служит геометрическая информация об отливке и распределение средств управления затвердеванием, которое является решением ранней задачи. • При расчете потребления питающего металла осуществляется последовательный вызов всех малых объемов. Выбирается постоянный шаг по времени а расчитывается количество затвердевшего металла за каждый рассматриваемый промежуток времени, путем умнетения его на коэффициент усадки формируеся массив потребления питающего металла. При любом количестве прибылей, (не более четырех), формируется двумерный массив "индекс прибыли - значения порций питающего металла в последовательные промежутки времени".

При изготовлении крупных сталышх отливок для нужд энергомашиностроения небходимо устанавливать несколько прибылей.. Эти прибыли, питая отдельные зоны отливки в процессе затвердевания, некоторое время работают как сообщающиеся сосуды, а затем, по мере затвердевания, происходит их разобщение. Расчет рззмеров группы прибылей заключается в последовательной "укладке" в прибыли порций питающего металла, которые должна потреблять питаемая зона отливки в равные промежутки времени, учитывая одновременное затвердевание в самой прибыли.

-Учитывая неравномерную работу прибылей, процесс укладки порций питающего металла начинается с рзглячяих моментов времени, считая от конца затвердевания каздой прибили з сторону уменьшения времени. Двигаясь в этом направлении, к ксаэнту конца периода совместной работы в резных прибылях будем иметь различное количество порций питающего металла а, следовательно, шгошцив объемы будут занимать различные высоты.

СТРУКТУРА СИСТЕМЫ АЛГОРИТМОВ. РЕШАЮЩИХ ЗАДАЧУ ОПТИМАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ОТЛИВКИ

В момент начала разобщенной работа прибылей высота питающего металла должна бить одинаковой и укладка порций питающего 24

металла продолжается, отсчитывая от общей, равной максимальной высоте в одной из прибылей. До момента временя, равного нули, продолжается укладка общих суммарных объемов, которые занимают в прибылях одинаковые высоти. После окончания укладки питающего металла сформируется высота прибылей, к которой добавляется высота моста.

Однако в процессе расчета, в момент перехода от раздельной работа прибылей к совместной, происходит изменение уровня отсчета на максимальный уровень в одной из прибылей. За счет этого в других прибылях образовалась "неиспользуемая высота" т.е. часть прибылей в груше работает с перегрузкой, часть с недогрузкой вследствие огга-сэнных сложных явлений. Следующая задача связана с выравниванием работы прибылей с целью уменьшения ¡а общего объема. Для решения этой задачи используется вычисленная неиспользуемая высота и нроиоционэлъно этой величине назначается утолщение прибили, работающей с перегрузкой. Далее повторяется процесс укладки порций питающего металла в прибыли с указанным изменением л полученный вариант анализируется. После трехкратной итерации результаты распечатываются.

Описанные этапы расчетов процессов питания отливки объединен:! в задачу, где входными данными являются геометрическая информация об отливке и технологические указания и ограничения, а входной информацией на кэздом этапе являются результаты расчета предыдущего. Таким образом, за один расчет получаем полное технологическое решение.

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИИ

Описанные исследования выполнялись непосредственно для производства и опробовались или использовались по мере получения результатов. Среди них можно выделить следующие:

-разработка метода получения плотных протяженных отливок из жаропрочного сплава путем заливки металла в керамические формы, в которых предварительно создано расчетное температурное поле

(предприятия авиационной промышленности 1570-1972гг.) с экономическим эффектом 343 тыс.рублей;

-разработка рационального подвода металла и питания крупных стальных отливок ответственного назначения (ПО "Невский завод " -более 200 тыс. рублей (1976-1991гг.), Магнитогорский металлургический комбинат - 30 тыс. рублей (1989г.);

-разработка метода расчета трещиноустойчивости отливок (ПО "Неаский завод" 40 тыс.рублей (1986г.)).

-текущие расчеты и эффект от передачи разработок другим предприятиям, что составило в сумме около 400 тыс.руб.

Экономический эффект получен за счет снижения брака отливок, уменьшения расхода жидкого металла на отливку и снижения затрат на исправление дефектов, что в целом составило около I млн.рублей в ценах 1990г.

Результаты исследования испольваны в учебном процессе и положены в основу принципиально новой учебной дисциплины по автоматизации проектирования технологии изготовления отливок, которая реализована автором впервые в СССР в ¡977г. Материалы в виде программ и учебных материалов переданы родственным кафедрам (Московский институт стали и сплавов, Киевский политехнический институт. Магнитогорский металлургический институт, Запорожский Машиностроительный).

вывода

1. С целью улучшения качества отливок ответственного назначения разработан ряд теоретических положений, математических моделей и широкий комплекс взаимосвязанных программтос средств, предназначенных, прежде всого, для прогнозирования распределения механических свойств в .. ^¡.лвке, для проведения моделирования напряженно- деформированного состояния отливки, процесса заполнения полости формы, для проектирования технологического процесса, обеспечивающего наилучшие условия питания отливки.

2. Разработаны принципы построения моделей, оОъедипявдие сложные разнородные литейные процессы. Принципы этого объединения основаны на замене анализа температурных полей затвердевающей отливки на анализ расчетных полей продолжительности затвердевания отливки. Эта замена позволяет выполнять расчеты для отливки вцелом и учитывать все факторы, влияющие нз заполнение, затвердевание, деформация и питание отливки в масштабе малых объемов, нз которые она условно расчленена.

3. Разработана система декомпозиции отливки, являющаяся единой системой представления геометрической информации об отливке, позволяющая изменять ряд геометрических размеров для единиц расчленения в ходе процессов проектирования.

4. В качестве условия связи между единицами расчленения и локалышж! объемами отливки предложен универсальный критерий направленности затвердевания в виде относительного временного

градконта затвердевания, который используется как функция. заданной плотности (пористости), толщины стенки отливки, метад.достз'гачосхого давления питающего металла.

5. Установлены взаимосвязи временного градиента с относительным изменением механических, свойств в отливке. Анализ полой расчетных значений временного градиента позволяет прогнозировать распределение механических свойств на стадии конструкторско-технслогического проектирования. Установлены границы лимитирующего влияния микроструктуру и пористости на вязкие и пластические свойства стали.

6. Разработана модель вычисления условий питания .для каждого последовательного элемента (узла) отливки, что позволяет непосредственно проектировать необходимые средства реализации требуемой плотности без предварительной разработки литейной технологии традиционными средствами.

7. Доказано, что реологическая модель упруго-вязкого тела соответствует состоянию стали в интервале образования горячих трещин. Разработан экспериментально-расчетный метод опрэделения модалей упругости и вязкости от температуры участка отливки.

8. Разработан метод расчета трещиноустойчивости стальных отлшзок, основашшй на численном моделировании напрягенно-деформированяого состояния. Сравнение расчетных деформаций в каздой единице расчленения отливки и критической, определяющей свойства материала, позволяет прогнозировать ее трещиноустойчивость.

9. Проведенные исследования и расчеты позволяет болев глубоко раскрыть механизм образования горячих трещин и дать рекомендации по снижению вероятности их образования в отливках.

10.При сифонной литниковой системе в районе подвода металла происходит разогрев формы, оказгтаквй отрицательное вякяяда на направленность затвердевания. В наибольшей степени это выражено на отливках с толщиной стенок до 60 мм и в менкгей стенеки при толщинах 80 - 100мм, где конвективные еотскя в нэзатвердеЕшэй часта отлив. способствуют установлешяо направленного загвердавакия.

11. Установлено, что подвод в бокозузэ стенку вызывает поперечный разогревающий шток. Это настает направленность затвердевания и механические свойства металла в отливке. Необходимо подводить металл к штатай торцевой повврхкостз с тем, чтобы в отливке обеспечить вертикальные струи способствующие пергкзщяшго горячих порций металла в верхние горизонты полости формы.

12. Увеличение скорости подъема уровня металла Солее 30 мм/сек вызывает излишнюю интесивность перемешивания расплава, что несколько снижает степень направленности затвердевания. При скорости 9-15 мм/сек струя выносит перегретый металл в верхние горизонты и задерживается у поверхности зеркала жидкого металла, улучшая.направленность затвердевания. Для различных марок стали, с точки зрения пленообразования, определены минимальные скорости подъема металла.

13. Выявлен аффект противонапора при входе струи в полость литейной формы. По мэре увеличения высоты заполненной часта отливки противонапор у первого яруса увеличивается в ходе процесса заполнения.

14. Полученные рекомендации по изменению конструкции литниковых систем внедрены на целом ряде отливок для энергомашиностроения, что позволило повысить их качество и уменьшить расход металла. '

15. Разработан высокоэффективный метод обеспечения направленного затвердевания в протяженных отливках путем создания в стенках керамической формы, перед заливкой ее металлом, требуемого (расчетного) распределения температуры. Внедрение обеспечило высокий экономический зфф1 г.

16. Разработан метод проектирования технологических условий питания крупных отливок, учитывающий условия несимметричного охлаждения, особенности подвода металла и развитие конвективных потоков в полости формы. Метод реализован в виде системы программ решающих последовательные задачи: распределения средств управления затвердеванием, наилучшего распределения группы прибылей с различной формой сечения, расчета размеров прибылей с учетом их совместного действия как сообщающихся сосудов и дальнейшего их разобщения в процессе затвердевания. Внедрение позволило снизить расход металла и трудоемкость исправления дефектов.

Основное содержание диссертации опубликовано автором в следующих работах:

1. Грузных И.В., Десницкий В.В. Гуляев Б.В.Направленное затвердевание тонкостенных отлита:. // "Машиностроение", "Литейное производство" N 11, 1972 .

2." Дэсницкий З.В. Русинов А.П. Машинный поиск положения ярусов литниковой системы для крупных стальных отливок часть 1. //

28

Учебно-методическое пособие дая выполнения технологической частя дипломного проекта, 1977.

3. Голод В.М., Десшщкий В.В. Влияние конфигурации отливок на продолжительность их затвердевания в несчашсс формах. Киев: Наукова думка, 1970.

4. Способ изготовления литейных форм и стержней / Десницкий В.В. и коллектив авторов, а.с. N 761121.

5. Айзикович В.Я., Грузных И.В., Десницкий В.В., Телис М.Я., Фролов B.C. Пути получения плотзых тонкостенных отливок типа охлаждаемых лопаток турбины // Авиационная промышленность. Спец.приложение, 1971.

6. Грузных И.В., Десницкий В.В. Устройство для автоматической записи усадки литейных сплчвов // Заводская лаборатория.1973. N 10.

7. Грузных И.В., Десницкий В.В. Особенности формирования отливок из высоколегированных хромоникелевых сталей // Десятое совещание по итогам научно-исследовательских работ. Л. :ВПТШ1итпром, 1971.

'! В. Грузных И.В., Десницкий В.В. Исследование усадочных раковин и пористости отливок из високолегированных сталей // Тр. ЛИИ N 319. М.: Металлургия, 1971.

9. Грузных И.В., Десницкий В.В. Влияние состава хромоникелевых сталей на кристаллизацию и пористость отливок // Литейное производство. 1973. N 6.

10. Грузных М.В., Десницкий В.В. Повышение плотности отливок арматуры из хромоникелевой стали //Литейное производство. 1973.N 10

11. Грузных И.В, Десницкий В.В., Айзикович В.Я. Новое в технологии изготовления отливок.М.: МЛЛТН, 1971.

12. Грузных И.В., Десницкий В.В., Айзикович В.Я. Условия получения отливок повышенной плотности // Свойства сплавов в отливках. М.: АН СССР, 1975.

13. Шэпранов И.А., Десницкий В.В., Грузных И.В., Примак И.Н. Расчет условий направленного затвердевания стальных отливок с испшгзованием ЭВМ. Сб. Повышение качества а надешости отливок из стали и жаропрочных сплавов / Ред. Грузных И.В. Л.: ЛДНТП, 1973.

14. Шапранов И.А., Десшщкий В.В., Прсмак И.Н. Расчет на ЭВМ рациональной технологии получения плотных отливок // Литейное производство. 1974. N 3.

15. Десницкий В.В., Грузных И.В., Исследование и разработка способа создания направленного затвердевания тонкостенных отливок.

29

// Ноаое в процессах литья. Киев: ЖЛ АН УССР. 1974.

16. Десницкий В.В.. Русинов А.П., Примак И.Н., Шзпранов И.А. Проектирование литниковой системы для крупных стальных отливок // Литейное производство. 1976. N 8.

V 17. Десницкий В.В., Рыбачук С.П., Шацранов И.А., Примак И.Н. Оценка вероятности образования горячих трещин в отливках // Современные метода обеспечения высокого качества отливок. Л.: /ЩИТГ1

18. Десницкий В.В., Соколов A.B., Русинов А.П. Расчет питания отливок группой прибылей / Депонирована N 331.

19. Десницкий В.В., Шзпранов И.А., Примак И.Н. Выбор рационального способа подвода металла с использованием ЭВМ. Сб. Снижение материалоемкости при изготовлении литых заготовок. Л.: ЛДНТП, 1974.

20. Десницкий В.В., Шапранов И.А., Примак И.Н. Математическая модель формирования литого металла с заданной плотностью // Повышение точности отливок и эксплуатационной надежности литых деталей. Одесса: ОДНТП, 1975.

21. Десницкий В.В., Примак И.Н., Шзпранов И.А. Математическая модель формирования литог<" металла заданной плотности /7 Повышение точности отливок и зка-.^атационной надежности литых деталей. Одесса: НЮ Машпром, 1975.

22. Десницкий В.В., Примак И.Н., Королева Н.В. Математическая модель формирования плотного строения тонкостенных отливок // Энергомашиностроение. 1976. N 12.

23. Десницкий В.В., Русинов А.П., Шапранов И.А. Выбор с помощью ЭВМ основных параметров питания крупных сталышх отливок // Современные методы обеспечения высокого качества отливок. Л.: ДДН'ХЛ, 1977. •

£4. Десницкий В-В., Русинов A.n., Шапранов м'.А. Разработка автоматизированной системы проектирования технологии для крупных стальных отливок // Научные основы автоматизации процессов и управления качеством в машиностроении и приборостроении. М.: МВТУ ям.Баумана, 1979. •

25. Двсшвдмй. В.В., Грузных И.Н., Шапранов И.Д. Машинный метод проектирования оптимальной технологии изготовления отливок для энергомашиностроения // Литейное производство. 1978. N 5. С. 21-23.

26. Дсснжшй В.В. и др. Разработка методики расчета размеров и форш прибыли минимального объема // Совершенствование технологии литейного производства» целях повышения качества и снижения веса

30

отливок. Красноярск: ККДТ, 1980.

27. Рнбачук С.И., Десницкий. В.В., Корешков В.Ф. и др. Оценка сопротивляемости форм при усадке отливки // Опит соваршенствованпя процессов формовки. Л.: ЛДНТП. 1980. С. 66-71.

28. Шапранов И.А.. Магницкий О.Н.. Деснкцкгй В.В., я дру Изыскание способов управления формированием структур! и свойств лигах сплазов // Повышение прочности отливок в машиностроении. М.: Наука. 1981. С. 178-180.

29. Шапраяов А.И., Русинов А.П., Десшясшй В.В. Проектирование технологии питания стальных отливок с помощью ЭВМ // Тезисы докладов II Всесоюзного съезда литейщиков. . И.: Нш информации машиностроения, 1983. С. 363-365.

•/30. РыбачукС.Й., Десницкий В.В., Андрейченко й.Я. и др. Алгоритм расчета трещиноустойчивости отливок на основе реологических свойств металла и Форш // Применение ЭВМ и повышение эффективности литейного производства. Л.: ЛДНТП, 1983. С.33-36.

31. Экзотермическая смесь / Десницкий В.В. и коллектив авторов, а.с. N 772584.

32. Креймерман Г.М..Примак И.Н., Десницкий В.В., Русинов А.П. Распределение прибылей на крупных стальных отливках с помощью ЭВМ. // Энергомашиностроение, 1981 N I С.38-40.

•.,'33. Десницкий В.В., Примак И.Н., Русинов А.П. Исследование питания сложных отливок с использованием легкоплавких веществ // Повышенно эффективности производства и качества чугунных и стальных отливок. Л.: ЛДНТП, 1982. С. 58-61. j

34. Корешков В.Ф., Кесильмэн А.Ш.. Грузных И.В., Десницкий В.В. Расчет распределения деформаций в период затвердевания рабочего колеса гидротурбины // Повышение эффективности литейного производства.(на основе применения ЭВМ). Л.: ЛДНТП, 1985.

35. Голод В.М., Десницкий В.В. Пути повышения эффективности применения ЭВМ в литейном производстве // Применение ЭВМ и повышение эффективности литейного производства, Л.: ДЦНТП, 1983. С. 33-36.

36. Ищенко В.В., Фукс А.И., Голод В,М., Десницкий В.В. Принципы использования типовых проектных решений САПР литейной технологии // САПР технологических процессов сварки, пайки, литья и нанесения газотермических покрытий. М.: МДНТП, 1Э85.

37. Рыбачук С.И., Дорошенко С.П., Десницкий З.В. Расчет деформаций в отливках во время затвердевания с помощью ЭВМ //

31

Международная конференция литейщиков в ЧССР.Острава, 1985.

\,f 38. Великанов Г.Ф., Десницкий В.В., Примак И.Н., Русинов А.II. Автоматизированное проектирование оптимальной технологии изготовления отливок // Литейное производство. 1985.N II.

39. Дружевский М.А., Десницкий В.В., Грузных И.В., Креймерман Г.М. Охлаздош'.е фзеонной отливки в песчаной форме // Повышение эффективности литейного производства (на основе применения ЭВМ). Л.: ДДНТП, 1985.

40. Деспицкий В.В, Рыбачук С.И. и др. Расчет распределения деформаций в отливках // Литейное производство. 1985, N II.

41. Десницкий В.В. Автоматизированное проектирование технологии изготовления отливок. Л.: ЛГУ, I9S7. 163 с.

42. Десницкий В.В., Креймермаи Г.М.-, Бадаева В.П. Оптимизация технологии отливок при автоматизированном проектировании // САПР технологических процессов сварки, пайки. литья • и нанесения газометрических покрытий. М.: ЗДНТП, 1985.

43. Голод В.М., Десницкий В.В., Ошурков А.Т. Проблемы и достижения автоматизирочанного проектирования технологии изготовления стальных отли л-. // Тезисы доклада Ш-го Все сошного научно-технического съезда литейщиков. Волгоград, сентябрь 1989.

44. Кратович Л.Ф., Десницкий В.В., Креймермзн Г.М. Влияше дефектов литого металла микроструктуры на трещиностойкость // Пути повышения надежности и долговечности отливок. Киев: КДНТП, 1990.

45. Кратович Л.Ф., Десницкий В.В., Ткачевская Г.Д., Креймерман Г.М. Особенности автоматизированного проектирования отливок ответственного назначения // Повышение качества и интенсификация производства отливок на основе применения ЭВМ. Л.: ДДНГП. 1989. С.54-59.

46. Назаров В.И., Десницкий В.В. Особенности процесса заполнения крупных стальных отливок через литниковую систему // Пути повышения надежности и долговечности отливок. Пиев: КДНТП, 1990.

47.Дружевский М.А., Грузных И.В.. Десницкий В.В. Определение вязко-упругих свойств стали в период ззтвердевания отливки // Литейное производство. 1991. N 5. С.7-8.

43. Друзкевский И.А.. Грузных И.В., Десницкий В.В. Численное моделирование иаарзпкенно-деформировзшюго состоягшя в процессе затвердоваштя отливки колесного типа. // Лптомзтазировашюе проектирование и управление качеством отливок. С.Пб.: ДДН?П, '[991.

32

С. 60-65.

49. Десницкий В. В.. Голод В. В., Юзвак В.М. Системы а нто ма таз щю ншшо го проектировашм те х но ло п гч о с ких процессов литейного производства // Учебное пособие. Конспект локций по дисциплине САПР ТП ЛП для студентов специальности 12.03. Запорожье: ЗМИ, 1991. 158 с.

50. Десницкий В.В.Дратович Л.Ф.Ткачевская Г.Д. и др. Критерии надежности литых деталей для САПР ТЛ. // Литейное производство. 1990, N 10, С.9-11 .

51. Десницкий В.В., Креймерман P.M., Назаров В.И. и др. Исследование взаимосвязи технологических параметров затвердевания и свойств металла в отливке // Повышение качества и интенсификация производства отливок на ocipbs применения ЭВМ. Л.: ЛДНТП, 1509. С.59-62 .

52. Десницкий В.В., Назаров В.И., Гриценко А.Я. Проектирование технологии изготовления крупных стальных отливок // Литейное производство. 1992, N 6. С. 28-29.

53. Десницкий В.В., Примак И.Н.. Королева Н.В. Математическая модель формирования плотного строения тонкостенных отливок // Энергомашиностроение. 1976. N 12.

54. Десницкий В.В., Русинов А.П. Автоматизированном система проектирования оптимальной технологии питания стальных отливок. Учебное пособие. Л.:ЛИИ, 1984.

55. Десницкий В.В., Русинов А.П., Бадаева В.П., Рыбачук С.И., Соколов A.B., Корешков В.Ф. Автоматизированное проектирование оптимальной технологии изготовления отливок // Литейное производство. 1985. N II.

56. Десницкий В.В., Русинов А.П. Автоматизированная система проектирования технологии питания крупных стальных отливок // Применения ЭВМ и повышение эффективности литейного производства. Л.: ЛДНТП. 1983. С.57-60.

57. Десницкий В.В., Русинов А.П., Креймерман, Г.И. Проектирование питания стальных отливок для мелкосерийно го производства, // "Литейное производство", N 3, 1984, с.17-18.

58. Правила разработки и применения типовых решений при про ектировашш технологических процессов литейного производства, // М., Госстандарт СССР СНШМАШ, 1984.(коллектив ззторов)

59. Десницкий В.В. Дружевский М.А..Ренина Т.П. Прибыль для крупных сталышх отливок, а.с. N 1496905.

60. Десницкий B.B. Примак И.Н.. Бадаева В.П. Формообразование на базе унифицированной оснастки при мелкосерийном производстве крупного литья, // "Энергомашиностроение". N 10, 1986 с.32-34 .

61. Недопекин Ф.В., Ковтун D.H., Десницкий В.В., Налетов К.Ю. Расчет поля давления в литейной форме. // Известия ВУЗов Черная металлургия., 1993. J 3 с. 75-77.,

П2К03)

Подписано в печать 10.03.94г. Формат бумаги 60x90 1/15

Бумага тип. № 3. Печать офсетная. Усл.печ.л. 2,12

Уч.-изд.л. 2,12. Тираж 100 окэ. Заказ 0.

0П ПЙМаш