автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Оптимизация технологии получения чугуна заданной структуры и свойств в массивных отливках втулок цилиндров судовых дизелей большой мощности

0034683

КАРЕЛИН СЕРГЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА ЗАДАННОЙ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ В МАССИВНЫХ ОТЛИВКАХ ВТУЛОК ЦИЛИНДРОВ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Специальность 05.02.01 - «Материаловедение (машиностроение)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

з оапр2::з

Брянск - 2009

003468313

Работа выполнена в ГОУВПО «Брянский государственный технический университет» на кафедре «Литейное производство и материаловедение»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор КУЛЬБОВСКИЙ Иван Кузьмич

Официальные оппоненты:

доктор технический наук, доцент Давыдов Сергей Васильевич

Ведущее предприятие:

кандидат технический наук, доцент Трощанович Вячеслав Павлович

ОАО Любохонский чугунолитейный завод «САНТЕХЛИТ» п. Любохна Брянская область

Защита состоится «/3 » /У¿уд? 2009 г. в & часов на заседании диссертационного совета Д 212.021.02 Брянского государственного технического университета по адресу: 241035, г. Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7, ауд. 220.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянского государственного технического университета.

Автореферат разослан /У 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.021.02 д.т.н., профессор / А Реутов А.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Производство судовых дизелей большой мощности (до 40 тыс-л.с.) осуществляется единственным предприятием в России и СНГ - ЗАО «Управляющая компания «Брянский машиностроительный завод» (ЗАО «УК «БМЗ»). В гильзах цилиндров этих дизелей используются литые чугунные втулки массой до 7,5 т с толщиной стенок до 150 мм, к которым предъявляются высокие эксплуатационные требования - они должны обеспечивать работу дизелей в течение 60 тыс. ч. Отливки втулок изготавливаются из низколегированного серого чугуна, и в каждой отливке в соответствии с ТУ контролируются: предел прочности на растяжение Ов и твердость НВ чугуна, его микроструктура, химический состав, плотность отливки. На ЗАО «УК «БМЗ» отливки втулок изготовляются в песчано-глинистых формах, в которых не обеспечиваются условия стабильного получения заданной микроструктуры и механических свойств чугуна. Поэтому оптимизация технологических процессов, обеспечивающих получение чугуна заданной микроструктуры и высоких механических свойств в массивных отливках втулок цилиндров судовых дизелей большой мощности, является актуальной проблемой.

Цель работы. Оптимизация технологических процессов, обеспечивающих получение чугуна заданной микроструктуры и Ои до ЗООМПа в массивных отливках втулок цилиндров судовых дизелей большой мощности.

Задачи работы. 1. Исследования влияния химического состава и модифицирования серого чугуна на его микроструктуру, механические свойства и усадку в массивных отливках.

2. Выбор оптимального химического состава и модифицирования втулочного чугуна, обеспечивающих механические свойства и микроструктуру отливок втулок в соответствии с требованиями ТУ.

3. Исследования влияния наследственных свойств шихтовых материалов на микроструктуру и свойства втулочного чугуна и разработка оптимальной технологии его выплавки для отливок втулок.

4. Исследования влияния фактических условий кристаллизации отливок втулок на формирование микроструктуры чугуна в них.

5. Исследование с помощью компьютерного моделирования процессов кристаллизации отливок втулок.

6. Разработка и внедрение оптимальных технологических процессов получения отливок втулок с заданной ТУ структурой чугуна и его прочностью до 300 МПа.

Общая методика исследований. Основные результаты работы получены проведением экспериментальных и опытно-промышленных исследований, в ходе которых использовались математические методы планирования экспериментов, ко-релляционно-регрессионного анализа, компьютерного моделирования процессов кристаллизации отливок втулок. Изучаемые параметры получены с помощью определения характеристик механических свойств, микроструктуры и химического состава чугуна в отливках втулок.

Научные положения диссертации. выносимые па защиту, и их научная новизна:

- найдены математические зависимости влияния химического состава и модифицирования низколегированного серого чугуна на его микроструктуру, механические свойства и усадку в массивных отливках;

- разработаны 2 варианта оптимального химического состава втулочного чугуна, обеспечивающие получение заданных ТУ характеристик микроструктуры и свойств массивных отливок втулок:

состав №1 для отливок втулок с толщиной стенок 120-150 мм и массой 3,5-7,0 т (%): 2,9-3,1 С, 0,9-1,15 81, 0,7-0,8 Мп, 0,25-0,35 Р, <0,04 Я, 0,10-0,25 V, 1,35-1,5 Си, 0,01-0,02 И, 0,03-0,04 В;

состав №2 для отливок втулок с толщиной стенок 80-110 мм и массой 1,5-3,0 т (%): 3,1-3,2 С, 1,25-1,40 81, 0,7-0,8 Мп, 0,25-0,35 Р, <0,04 8, 0,15-0,20 V, 1,05-1,15 Си, 0,01-0,02 И, 0,02-0,03 В.

- установлены фактические условия кристаллизации различных типов массивных отливок втулок в существующих формах, позволяющие управлять направленной их кристаллизацией и формированием микроструктуры;

- на основе компьютерного моделирования процессов заливки и кристаллизации массивных отливок втулок выявлены места образования в них усадочных дефектов;

- разработан и внедрен в чугунолитейном цехе ЗАО «УК «БМЗ» способ внуг-риформенного модифицирования чугуна для сггливок втулок использованием специальной чаши, что отражено в технологической инструкции на заливку чугуна для них.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

- разработаны и внедрены в технологическую инструкцию ЗАО «УК «БМЗ» ТИ № 240401.25010.00329-05 оптимальные химические составы втулочного чугуна, обеспечивающие получение заданных ТУ значений параметров микроструктуры и механических свойств в различных типах отливок втулок;

- разработан и внедрен в технологической инструкции ЗАО «УК «БМЗ» ТИ №240401.25010.00329-05 оптимальный технологический процесс выплавки синтетического чугуна высокого качества оптимального химического состава из оптимальной шихты для отливок втулок в промышленных индукционных электропечах;

- разработаны и прошли опытно-промышленные испытания оптимальные технологические процессы получения отливок втулок в стопочных формах и центробежным способом, обеспечивающие получение их с заданными ТУ значениями параметров микроструктуры и Оп чугуна до 300 МПа;

- внедрение научных разработок настоящих исследований на ЗАО «УК «БМЗ», подтвержденных актом внедрения, обеспечивает годовой экономический эффект: достигнутый 1,47 млн. руб. в год, ожидаемый от 6,866860 до 16,411 млн. руб. год.

Обоснованность и достоверность выводов и рекомендаций подтверждаются применением современных методов исследований - математических, компьютерного моделирования, структурного, химического анализа, механических испытаний металлов, проведением большой серии экспериментальных и опытно-промышленных исследований.

Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, состоит в формировании научной проблемы, связанной с разработкой оптимальных технологических процессов получения массивных отливок втулок с заданной структурой и механическими свойствами чугуна, и постановке задачи исследования, в непосредственном участии на всех этапах проведения теоретических, экспериментальных и опытно-промышленных исследований, в анализе и использовании на производстве полученных результатов.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на региональных и международных научно-технических конференциях: на б-й международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, 22-23 мая 2008 г.), на 58-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава БГТУ.

Публикации. По теме опубликовано 11 работ, из которых 4 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации: Работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы из 187 наименований и содержит 187 страниц текста, 64 рисунка и 36 таблиц, одно приложение (акт внедрения).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, изложены цель и задачи работы, представлена ее научная новизна и практическая значимость и вы-носимыя на защиту основные научные положения.

В первой главе представлен анализ влияния структурообразующих факторов на формирование микроструктуры и свойств чугуна. Дана оценка эксплуатационным свойствам чугуна, которые определяются его механическими свойствами и микроструктурой. Показано, что для обеспечения высоких эксплуатационных свойств серого чугуна требуется создание в нем оптимальной микроструктуры в виде мелкопластинчатого перлита и пластинчатого графита небольшой длины. Влияние на них различных факторов и методы их прогнозирования освещены в работах Н.Г. Гиршовича, К.П. Бунина, A.A. Жукова, В. Паттерсона, А. Маурера и других авторов. Показано, что важнейшими элементами, формирующими микроструктуру и свойства серого чугуна, являются С и Si, влияние которых выражается константой графитизации Кг, на основе которой выведены многие эмпирические и графические зависимости. Но они не учитывают влияние модифицирования, легирующих элементов, скорость охлаждения, усадку, поэтому имеющиеся зависимости отражают лишь качественную картину, а для производственной практики необходимо иметь количественные зависимости, учитывающие более полно факторы, влияющие на структурообразование чугуна в отливках.

В настоящее время для прогнозирования свойств отливок получили распространение компьютерные системы моделирования литейных процессов, такие как Solid Works, SolidCast, Полигон и другие. Анализ показал, что многие из них являются сложными многомодульными, среди них доступной для освоения инженерами-технологами литейного производства является программа SolidCast, позволяющая моделировать процессы заливки, кристаллизации и охлаждения отливок в песчано-глинистых формах.

Анализ состояния вопроса позволил сформулировать цель и задачи работы по получению массивных отливок втулок судовых дизелей из серого чугуна с высокими свойствами, данные которых позволят управлять процессом их структу-рообразования на стадии изготовления.

Во второй главе представлены методики проведения расчетных, экспериментальных лабораторных и опытно-промышленных исследований, используемые при проведении исследований оборудование, материалы, методики измерений и измерительные приборы, компьютерные программы для компьютерного

У-1

Ч О

Л? ^ у

аА!.5?

Сродним слон

моделирования процессов кристаллизации, математические методы и прграммы для расчетов.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований влияния различных структурообразующих факторов на формирование микроструктуры, механических свойств и макростроения массивных отливок из серого низколегированного чугуна, используемого для получения отливок втулок.

Найдены зависимости па-

раметров микроструктуры графита, металлической основы и механических свойств от толщины стенок отливок в разных частях массивных отливках из чугуна (угол, боковая поверхность, сердцевина) в слитках сечением ]50х150 мм из втулочного чугуна, эквивалентных максимальной толщине стенок отливок втулок. Установлено, что в разных частях стенки отливки и массивного слитка микроструктура и свойства чугуна разные, они разные и в разных частях отливок втулок -наружная, внутренняя, сердцевина (рис.1). Поэтому нужно выбирать такой оптимальный химический состав чугуна в пределах требований его значений по ТУ, который обеспечивал бы получение заданных ТУ параметров микроструктуры и механических свойств в разных частях тела отливки втулки, т.к. образцы для их определения пересекают разные зоны стенки втулки (рис.2).

Параметрами микроструктуры чугуна отливок втулок, регламентируемыми ТУ, является строе-

Внутренний слой

Матриц» чугуна среднего слоя

Рис. I. Микроструктура гранита чугуна отливки втулки дизеля ДБ32 с толщиной стенки 151 мм и массой 7500 кг (х 100)

д&шеи

А-А

<У

т

Рис. 2. Сй;тор кольца отливки втулки, из которого вырезаются образцы для определения механически* свойств и микрострукту ры чугуна

ние графита и металлической основы, а макростроения - герметичность отливок. Зависимость значений параметров микроструктуры и механических свойств серого чугуна от его химического состава определяли по следующим уравнениям: 8г^8,4+1,2-С+],Ь5Н^-МпЧХ6/!.У-(),5Сг+0,13-Си+(),2-Р-(),5Х(%), (1)

1.п=270+30-С+88 51-2-М11-28-У-25 Сг+3.1 ■Си+25Т)~55 5 (мкм). (2)

Ф=1,9^),71С+().51^Ии)8М11-()37У-().6]-Сг-[),31С11+(),07-Р-0,06-$(%), (3) Ц=9,09-1,79-С- 1Д7- $¡+0,53-МГН-1 ,24#+1. Ь-Сг-033*Си-0,31 ■ Р+55 ^ (%), (4) Дэ=730+88С+39-81-44-Мп-35У-13Сг-4,4-Си-6-Р-6-8 (мкм). (5)

Ов = 202-21-С-20-81+16'Ма+5'У+80+18-01-12'1Рс-1-5 (МПа), (6)

НВ=206-17-С-13-&+18-Мп+2гУ+7-Сг+12-Си-5-Р-1-8 (кг/мм2). (7)

В уравнениях (1)-(5) параметрами микроструктуры являются определяемые по ГОСТ 3443-87 следующие их значения: 8г - количество графита на площади шлифа; Ьг - длина включений графита; Ф - количество феррита; Ц - количество цементита; Дэ - диаметр эвтектического зерна. Зависимость значений механических свойств чугуна Ов, НВ в отливках втулок от параметров его микроструктуры находили по уравнениям (8) - (9), полученным путем математической обработки корреляционно-регрессионным анализом данных заводских испытаний 800 отливок втулок.

Сц = 286-7,88г- 0,14 Ьг-5 Ф -4 Ц- 11 \Уп-0,21 Дэ (МПа), (8)

НВ=244 - 2,7 вг - 0,1 Ьг - 1,7Ф - 1,18Ц - 1,6 \Уп - 0,1 Дэ (кг/мм2).

(9)

1 70 *

60

с.

0

5 50

а

■I 40

5

1 30

.а

5 20 <и

| 10 й о

Влияние усадки чугуна в приведенных уравнениях учитывается умножением на фактор \Уп - объем пористости (рассредоточенной усадки) в отливках втулок. Его определяют по найденной с применением планирования экспериментов зависимости

У/п=0,705-0,06С-0,3581+0,121Р-0,050Сг-0,151 В-0,039У+0,53Мп+0,43Си (см3). (10)

Экспериментальными исследованиями нашли коэффициент эффективности модифицирования втулочного чугуна Км, (рис.3), который используется для определения параметров механических свойств и микроструктуры втулочного чугуна по уравнениям (1)-(9). Разработан оптимальный способ модифицирования чугуна для отливок втулок введением в расплав 0,4 % ФС60Ба27 через устанавливаемую на форму втулок специальную чашу (рис.4).

Для оперативного использования в условиях производства полученных зависимостей (1) - (10) на их основе построили графики типа рис. 5-10.

На основе зависимостей (1)-(Ю) и графиков типа рис. 5-10 разработали следующие оптимальные химические составы втулочного чугуна, обеспечивающие значения параметров микроструктуры, механических свойств и герметичности отливок втулок различных модификаций в пределах требований ТУ:

\

Чч

41

у

/

/

0 4

045

0,3 «

О

0 ">5 *

•е-

0,15 5

О

0 1 н

0 05 а

0

О 0,1 02 0.3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Коэффициент эффеюивности мозйфкиироваяиа (Ку1), ед

Рис. 3. Экспериментальный график для определения коэффициента эффективности модифицирования: К(.п=КжКкол

Рис. 4. Заливочная чаша для внутриформен-ного модифицирования отливки втулки

Si, % ISO 1S0

состав №1 для отливок втулок с толщиной стенок 120-150 мм и массой 3,5-7,0 т (%): 2,9-3,1 С; 0,91,15 81; 0,7-0,8 Мп; 0,25-0,35 Р; <0,04 8; 0,10-0,25 V; 1,35-1,5 Си; 0,01-0,02 Тц 0,03-0,04 В.

состав №2 для отливок втулок с толщиной стенок 80-110 мм и массой 1,5-3,0 т (%): 3,1-3,2 С; 1,25-1,40 81; 0,7-0,8 Мп; 0,25-0,35 Р; <0,04 Б; 0,15-0,20 V; 1,05-1,15 Си;

0,01-0,02 П; 0,02-0,03 В.

Si, % м0 ira.nW

Рис. 5. Влияние содержания углерода и кремния на предел прочности (Св, МП а) втулочного

чугуна марки «РУЛ» Я, % " ц,%

Рис.7. Влияние содержания углерода и кремния на содержание цементита (Ц, с/с) в структуре втулочного чугуна марки «РУЛ»

Рис. 6. Влияние содержания углерода и кремния на твердость (НВ, кг/мм ) втулочного чугуна марки «РУЛ»

Кп.% V.SS

s р Р.% S.% Tl.%

335 0.05 ' «к

П Ю 0,01 0,04

0.25 0.03 0,03

020 0.02 0.С2

0.15 0.01 0,01

"" 120 ГО 10Ü ЩЯ) 0,80

Коэффициент Ка, изменения прочности на разрыв чугуна Рис. 8. График для определения коэффициента изменения предела прочности КОв чугуна марки «PVA» от химсостава

P,% Г|.%

leo tü] 1.0 1 ?: ico oso üoo o;o Коэффициент K¡¡ изменения содержания цементита в чугуне Рис. 10. График для определения коэффициента изменения содержания цементита Ц в чугуне марки «РУЛ» от химсостава

'.08 "х to', to? 1 сз Коэффициент Кцд 1пмепенис твердости чугуна

Рис. 9. График для определения коэффициента изменения твёрдости НВ чу гуна марки «PVA» от химсостава

Оптимальные химические составы чугуна №1 и №2 и оптимальная технология их выплавки и модифицирования введены в технологическую инструкцию ЗАО «УК «БМЗ» на выплавку чугуна ТИ №240401.25010.00329-05, которая внедрена в производство. Анализ данных заводских испытаний большого числа отливок втулок различного типа показал, что при соблюдении приведенных выше оптимальных химических составов чугуна и оптимальной технологии выплавки их микроструктура, механические свойства и качество соответствуют требованиям ТУ.

Для проверки достоверности полученных зависимостей проведено сравнение расчетных данных с фактическими данными большого числа заводских испытаний отливок втулок различного типа. Фрагмент таких расчетов приведен в таблице 1 для 20 отливок «Втулка ДБ14» массой 5,617 т с максимальной толщиной стенки 150 мм, изготовляемой из втулочного чугуна марки «PVA».

Таблица 1

Сходимость значений Ов, НВ и количества цементита Ц в отливках «Втулка ДБ14» из чугуна

Механические свойства и микрострукту ра Расчетные значения Фактические значения Требования ТУ

Ов, МПа 184-255 175-255 >170

НВ, кг/мм' 197-215 187-229 180-240

ц, % 4,7-8,6 3-9 <9

Данные таблицы 1 свидетельствуют, что рассчитываемые по полученным в исследованиях зависимостям значения параметров микроструктуры и механических свойств втулочного чугуна имеют хорошую сходимость с фактическими значениями и соответствуют требованиям ТУ, что свидетельствует об их пригодности для прогнозирования на производстве свойств и структуры отливок втулок. Они дают возможность на стадии выплавки чугуна оперативно управлять по данным химического экспресс-анализов формированием микроструктуры и свойств отливок втулок с целью получения в них заданных ТУ значений.

В четвертой главе представлены данные исследований по выбору оптимального состава шихты с «хорошими» наследственными свойствами и оптимальной технологии выплавки из нее различных марок синтетического втулочного чугуна в индукционных электропечах для отливок втулок и условий их кристаллизации в существующих формах.

Найдено, что стабильно соответствующие ТУ механические свойства и микроструктура чугуна в массивных отливках втулок достигаются при выплавке в промышленных индукционных электропечах синтетического втулочного чугуна на базе стальных металлоотходов стали СтО-СтЗ и графитизированного коксика фирмы «Графит» г. Вязьма, что внедрено в производство в технологической инструкции ЗАО «УК «БМЗ» ТИ № 240401.25010.00329-05.

Анализ данных за ряд лет гидроиспытаний отливок втулок показал, что их брак по гидротечи в результате образующейся в них усадочной рыхлоты достигает 20 %. Исследовали температурные условия кристаллизации и охлаждения в существующих формах разных типов отливок втулок, для чего снимали фактические кривые их охлаждения, некоторые из которых приведены на рис.11-12, а их микроструктура - на рис.1.

Рис. 11. Кривая охлаждения отливки Рис. 12. Кривая охлаждения отливки втулки втулки №125 для дизеля ДБ32 №17 для дизеля ДБ32

Установлено, что температура жидкого металла прибылей отливок втулок при их кристаллизации в существующих формах незначительно превышает или не превышает температуру металла в теле отливок, что свидетельствует об отсутствии в них направленной кристаллизации. При этом оказалось, что для всех исследованных отливок втулок, масса которых составляла от 2 т до 7,1 т, а толщина стенок от 83 мм до 150 мм, характерным является весьма продолжительное время кристаллизации - от 1 часа для наименее массивных до 4 часов для наиболее массивных. Такие условия кристаллизации массивных отливок втулок в существующих формах способствуют развитию в их теле усадочной пористости и рыхлоты и образованию в микроструктуре отдельных очень крупных включений графита длиной 750-1500 мкм (рис.1), что наряду с усадочной рыхлотой способствует образованию брака отливок втулок по гидротечи. Данные этих исследований послужили основанием для разработки оптимальных технологических процессов получения на ЗАО «УК «БМЗ» отливок втулок.

В пятой главе представлены данные по разработке и исследованию оптимальных технологических процессов получения отливок втулок с высокими свойствами. В настоящее время отливки втулок на ЗАО «УК «БМЗ» изготовляются в сухих, состоящих из 2-х полуформ, формах из смесей на глинистом связующем, половинки которых затачиваются шаблонами (рис.13).

приоыль

кольцо для механических испытаний

Компьютерное моделирование с помощью программы 8оПс1Са81

процесса кристаллизации отливки втулки ДБ72 с максимальной толщиной стенки 131 мм и массой 3700 кг в существующей форме без холодильников и с холодильниками (рис.13) показало, что в форме без холодильников наблюю-даются дефекты в виде усадочной пористости на границе перехода от массивного к более тонкому сечению отливки (рис. 14).

Компьютерное моделирование процесса кри-

сталллизации этой отливки в форме с холодильниками показало, что между ними и ниже их, где кристаллизация происходит позднее, образуются локальные тепловые узлы, поэтому там образуются усадочные дефекты (рис.15), что наблюдается и в действительности.

В отливках втулок наблюдаются так же дефекты и в виде засоров, при этом компьютерноемоделирование выявило, что преобладают частицы, попадающие в них в результате размыва формы металлом (засоры) при ее заливке, однако присутствуют также частицы, попадающие из расплава (шлак, нмв).

Рис. 13. Схема отливки втулки ДБ72, половинки которой изготовляются из песчано-глинистой смеси заточкой шаблоном

Рис. 14. Твердо-жидкая фаза (темная) на момент времени 50 мин. после начала заливки отливки втулки ДБ72 в форме без холодильников

Рис. 15. Объемы жидкого металла (темная фаза) через 11 мин. после окончания заливки в отливке втулка ДБ72 с холодильником

На основе проведенных исследований предложены отличающиеся от существующего следующие оптимальные техпроцессы получения отливок втулок на ЗАО «УК «БМЗ»:

а) применение стопочной формы (рис.16), состоящей из нескольких частей вместо применяемой формы из 2-х половинок (рис.13);

б) применение центробежного способа отливки втулок (рис.17).

Для исследования микроструктуры и механических свойств отливок втулок, получаемых в стопочных формах (рис.16), изготовили отливку втулки ДБ62,

имеющей максимальную толщину стенки 130 мм и массу 3 т. Каждая составляющая такой формы изготовляется из разных смесей. Опытные отливки, изготовленные в таких формах с применением хроммагнезитовых смесей, показали высо-^ - 11 ! 11' 1,1 ■• 1—1 ' кие свойства чугуна - Ов более 295 МПа при

требованиях ТУ Ов = 250 МПа. На основе данных этих исследований в настоящее время на ЗАО «УК «БМЗ» проводятся работы по подготовке производства изготовления отливок втулок в стопочных формах.

Разработали технологический процесс изготовления отливки «Втулка ДБ 14» массой 5617 кг с толщиной стенки до 150 мм и высоте 2455 мм центробежным литьем чугуна «PVA». Отливка «Втулка ДБ14», изготовленная в существующей форме, представлена на рис. 17, а изготовляемая центробежным литьем-на рис. 18.

По разработанному в настоящих исследованиях техпроцессу изготовлена и установлена в чугунолитейном цехе ЗАО «УК «БМЗ» опытная центробежная машина для получения отливок втулок, на которой могут использоваться изложницы разных по размеру отливок втулок.

Анализ рис.17 и 18 показывает, что для изготовления отливки «Втулка ДБ 14» центробежным способом требуется расходовать в 2 раза меньше металла, чем при ее изготовлении в существующей форме, что обеспечивает значительную экономию.

Для исследования микроструктуры и качества получаемых центробежным способом массивных отливок втулок в настоящих исследованиях был разработан и осуществлен опытный технологический процесс получения опытных заготовок для отливки «Втулка ДБ14» на опытной центробежной машине с модифицированием чугуна флюсом АНФ-29 совместно с ферросилицием ФС75. Было отлито 6 опытных заготовок из чугуна «PVA» с толщиной стенки 110 и 150 мм. На рис. 19 приведена схема вырезки образцов для испытаний из сектора кольца, отрезаемого от заготовки. Исследовали механические свойства и микроструктуру чугуна опытных отливок.

Рис. 16. Стопочная форма для втулки ДБ62

Рис. 17. Отливка «Втулка ДБ 14». изготовленная в существующей форме

А

й -на"

«ОТ

:

Рис.!«. Отливки «Втулка ДБ 14», изготовляемая центробежным литьем

Рис. 39. Схем л вырезки образцов из центробежной заготовки шулки; 1, 2. 3 ■ образцы для определения прочности: 4. 5 - для определения послойного химсостава й - образец для снятия серного отпечатка н определения послойного содержания С, Р: 7 - 10 - образцы для опреде-1ения микппстп\гктупы

Таблица 2

О]; чугуна опытных отливок, полученных центробежным способом

Толщина стенки опытной отливки, мм П редел прочностиОц. МПа

Наружная поверхность отливки (образец 1) Середина стенки отливки (образец 2) Внутренняя поверхность отливки (образец 3)

ПО 270 240 290

150 200 225 246

Требования ТУ Ие менее 170

Твердость НВ отливки с толщиной стенки ! 10 мм находилась в пределах 207-229 кг/мм2, с толщиной стенки 150 мм— 192 — 207 кг/мм2 при требования* ТУ - 180-240 кг/мм2 НВ. Микроструктура чугуна отливки с толщиной стенки 150 мм приведена на рис, 20. аналогичная микроструктура наблюдалась и в отливке с толщиной стенки 110 мм. Она состоит ш сорбит о образного перлита баллов П. Г1д 0.5-1 Д графита баллов ПГд90-ПГд350 по ГОСТ3443-87. содержит до 10 '/, цементита, до 8 ск феррита, что соответствует ТУ,

]Ш-

и **

Г/ \ Г— «.

- - - __ч

-'-Л,

Наружная по- Середина отливки Середина отливки Внутренняя поверхность от- на расстоянии 50 на расстоянии 85 верхность отливки лнвки мм от наружной мм от нар}"жной (образец 10)

(образец 7) поверхности поверхности

(образец Я) (образец 9)

Рис, 20. Микростру ктура чугх на полученной центробежным способом отливки

(хКЮ)

Анализ результатов исследований микроструктуры и механических свойств центробежной отливки заготовок для «Втулка ДБ14» позволил сделать следующий вывод.

Массивные толстотеннные отливки из чугуна перлитного класса типа массивных отливок втулок судовых дизелей можно получать с заданными ТУ механическими свойствами и микроструктурой центробежным литьем с применением шлакообразующего модифицирующего флюса типа АНФ-29 и модификатора ФС75 при их расходе 0,3 кг на 1 т жидкого металла. Это позволяет сократить в 2 раза расход жидкого металла для получения отливок втулок с высокими свойствами (рис. 17, 18). В настоящее время на ЗАО «УК «БМЗ» ведется подготовка производства для серийного изготовления нескольких типов втулок центробежным литьем.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Исследованиями отливок серого чугуна с разной толщиной стенок установлено, что в массивных отливках типа слитков сечением 150x150 мм, эквивалентных толщине стенок массивных отливок втулок из серого чугуна, значения механических свойств и микроструктуры существенно отличаются по сечению. В то же время образцы для испытаний механических свойств и микроструктуры чугуна массивных отливок втулок по ТУ вырезаются так, что они пересекают все зоны стенки отливки втулки, поэтому для достижения заданных ТУ показателей в разных зонах массивных отливок втулок необходимо выбирать оптимальный химический состав чугуна в пределах требований ТУ.

2. Разработаны математические зависимости механических свойств и микроструктуры серого чугуна в массивных отливках втулок от его химического состава, на основе которых разработаны 2 варианта оптимального химического состава втулочного серого чугуна, обеспечивающие получение механические свойства и микроструктуры разных отливок втулок в соответствии с требованиями ТУ.

3. На основе исследований наследственных свойств различных шихтовых материалов разработана и внедрена в производство на ЗАО «УК «БМЗ» для отливок втулок оптимальная технология выплавки синтетического чугуна оптимального химического состава на основе стальных металлоотходов в индукционных электропечах, внесенная в технологическую инструкцию ТИ №240401.25010.00329-05.

4. Найдены математические и графические зависимости концентрированной (\УК) и рассредоточенной в виде пористости усадки (\¥„) и жидкотекучести (1ж) втулочного серого чугуна от его химического состава и модифицирования. Установлено, что наилучшие их значения обеспечивают те же варианты оптимального химического состава втулочного чугуна №1 и №2, которые обеспечивают его механические свойства и микроструктуру в соответствии с ТУ. Поэтому они обеспечивают более высокую плотность чугуна и снижение брака отливок втулок по гидротечи.

5. Разработано и внедрено оптимальное модифицирование чугуна для отливок втулок модификатором ФС60Ба27 с помощью устанавливаемой над формой специальной чаши для внугриформенного модифицирования, и найден коэффи-

циент Кю, учитывающий эффект модифицирования и вводимый в разработанные зависимости свойств и микроструктуры втулочного чугуна от его химического состава.

6. Экспериментальными исследованиями путем снятия кривых кристаллизации и охлаждения, получаемых по действующему техпроцессу различных типов отливок втулок, найдено, что для них характерным является большая продолжительность кристаллизации - до 4 часов и незначительный перегрев или его отсутствие над эвтектической температурой кристаллизации их прибыльной части и тела отливки, что приводит к значительному росту длины включений графита в их микроструктуре, нарушению направленной их кристаллизации и снижению свойств.

7. Компьютерным моделированием процесса кристаллизации отливок втулок в существующих формах установлена возможность образования в их тепловых узлах усадочных рыхлот, чему способствуют и установленная длительная их кристаллизация.

8. На основе проведенных исследований разработаны и прошли опытно-промышленную проверку с хорошими показателями и отличающиеся от существующего техпроцесса оптимальные технологические процессы изготовления отливок втулок, направленные на формирование в них микроструктуры, обеспечивающей Оц чугуна до 300 МПа и снижению брака: технология изготовления их в стопочных формах, состоящих из нескольких частей по высоте отливки, в которых используются разные формовочные смеси с разными теплофизическими их характеристиками, создающие условия направленной кристаллизации отливок по высоте; центробежный способ изготовления отливок втулок в металлических вращающихся изложницах, обеспечивающий получение плотных отливок с мел-козернистоймикроструктурой и сокращение расхода металла на отливку в 2 раза.

9. Годовой технико-экономический эффект от внедрения в производство на ЗАО «УК «БМЗ» научных разработок настоящей работы, подтвержденный актом внедрения, составляет:

а) достигнутый - за счет внедрения оптимальной технологии выплавки втулочного чугуна оптимального химического состава в индукционных электропечах, отраженных в технологической инструкции ТИ №240401.25010.00329-05 -1,47 млн. рублей;

б) ожидаемый - от внедрения серийного изготовления отливок втулок в стопочных формах - 6,866860 млн. рублей;

в) ожидаемый - от внедрения серийного изготовления центробежным способом отливок втулок - 16,411 млн. рублей.

Основные положения диссертационной работы изложены в следующих

работах:

Публикации в профильных изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Компьютерное моделирование процессов затвердевания и охлаждения массивных отливок из чугуна в литейной форме / И.К. Кульбовский, C.B. Карелин, Е.В. Попов, Д.А. Туркин //Вестник БГТУ. -2008.- №2. - С. 23-27.

2. Разработка процесса изготовления отливки втулки судового дизеля ДБ14 центробежным литьем / И.К. Кульбовский, C.B. Карелин, Д.А. Туркин // Вестник БГТУ. -2008,- №2,- С. - 27-32.

3. Исследование влияния условий кристаллизации массивных отливок гильз цилиндров судовых дизелей большой мощности на их структуру и свойства / И.К. Кульбовский, C.B. Карелин, Д.А. Илюшкин, Д.А. Туркин //Заготовительное производство в машиностроении. - 2008- №6- С.3-9.

4. Компьютерное моделирование процесса кристаллизации массивных отливок втулок цилиндров судовых дизелей / И.К. Кульбовский, С.В.Карелин, Д.А.Илюшкин// Вестник БГТУ.-2008.-№2. С.-16-20.

Статьи и материалы конференций:

5. Исследование влияния химического состава на усадку и жидкотекучесть чугуна, применяемого для изготовления массивных отливок втулок судовых дизелей большой мощности / И.К. Кульбовский, C.B. Карелин, Е.В. Попов, Д.А. Илюшкин, Д.А. Туркин // Литейщик России,- 2008,- №3- С. 17-23.

6. Исследование условий кристаллизации массивных отливок втулок судовых дизелей с помощью компьютерного моделирования / И.К. Кульбовский, Д.А. Илюшкин, C.B. Карелин //Проблемы качества машин и их конкурентоспособности: материалы 6-й Междунар. науч.-техн. конф, Брянск, 22-23 мая 2008 гJ Брянск, 2008.-С. 17-19.

7. Исследование структуры и свойств массивных отливок втулок судовых дизелей, получаемых центробежным литьем / И.К. Кульбовский, Д.А. Илюшкин, C.B. Карелин //Проблемы качества машин и их конкурентоспособности: материалы 6-й Междунар. науч.-техн. конф., Брянск, 22-23 мая 2008 гJ Брянск, 2008.- С. 57-59.

8. Исследование влияния условий кристаллизации массивных отливок втулок гильз цилиндров судовых дизелей большой мощности на их структуру и свойства / И.К. Кульбовский, Д.А. Илюшкин, Д.А. Туркин, C.B. Карелин // Материалы 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава БГТУ/Брянск, 2008,- С.149-151.

9. Разработка новой технологии изготовления массивных отливок втулок цилиндровых гильз судовых дизелей большой мощности из серого специального чугуна с высокой прочностью // И.К. Кульбовский, Д.А. Илюшкин, Д.А. Туркин, C.B. Карелин // Материалы 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава БГТУ/Брянск, 2008.- С. 151-154.

10. Исследование усадки и жидкотекучести чугуна / И.К. Кульбовский, Д.А. Илюшкин, Д.А. Туркин, C.B. Карелин // Материалы 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава БГТУ/Брянск, 2008,- С. 154-156.

11. Повышение прочностных свойств массивных отливок втулок цилиндровых гильз судовых дизелей большой мощности / И.К. Кульбовский, C.B. Карелин, Д.А. Илюшкин, // Конструирование, исследование и надежность машин сельскохозяйственного назначения. Сборник научных работ БГСХА. / Брянск, 2007.- С. 136-141.

Карелин Сергей Валентинович

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА ЗАДАННОЙ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ В МАССИВНЫХ ОТЛИВКАХ ВТУЛОК ЦИЛИНДРОВ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Автореферат

Лицензия №020381 от 24.М.97. Подписано в печать 14.М.09. Формат 60x84 1/16 Бумага Типографическая №2. Офсетная печать. Печ.л.0,98 Уч.- изд.л.0,98. Т. 100 экз. Заказ 140. Бесплатно

Брянский государственный технический университет, 241035, г. Брянск, б-р 50-летия Октября, д.7, Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Институтская, 16

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВА МАССИВНЫХ ОТЛИВОК ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА.

1.1 .Условия эксплуатации, технология производства и основные требования, предъявляемые к массивны отливкам цилиндровых втулок из серого чугуна.

1.2. Связь параметров структуры и свойств серого чугуна.

1.3. Анализ влияния структурообразующих факторов на структуру серого чугуна и методы прогнозирования структуры и свойств отливок из него.

1.4. Тепловое взаимодействие металла и формы и методы определения характеристик процессов кристаллизации отливок.

1.5. Анализ теплового взаимодействия металла и формы.

1.6 Обзор компьютерных систем моделирования литейных процессов.

1.7. Цель и задачи работы.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Методика компьютерного моделирования кристалл-лизации массивной отливки типа втулки цилиндров судового дизеля большой мощности.

2.2. Методика экспериментальных исследований влияния химического состава на процесс структурообразования и формирования механических свойств отливок из чугуна.

2.3. Методика определения влияния химического состава втулочного чугуна на его усадку и жидкотекучесть с применением математических методов планирования экспериментов и компьютерного моделирования.

2.4. Методика исследований влияния толщины стенок отливок втулок из втулочного чугуна на их механические свойства и микроструктуру.

2.5. Методика снятия кривых охлаждения отливок втулок.

2.6. Методика отработки оптимальной технологии получения отливок втулки с повышенными свойствами.

2.6.1. Методика отработки оптимальной технологии получения отливок втулок в стопочной форме.

2.6.2. Методика отработки оптимальной технологии изготовления отливок втулок центробежным литьем.

2.7. Методика модифицирования чугуна для получения массивных отливок втулок.

2.8. Методика проведения процесса плавки металла.

2.8.1. Выплавка чугуна при проведении экспериментальных исследований.

2.8.2. Выплавка чугуна при проведении опытно-промышленных исследований.

2.9. Методика проведения металлографических исследований и химического анализа чугуна.

2.10. Методика проведения механических испытаний.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ, СВОЙСТВ И МАКРОСТРОЕНИЯ МАССИВНЫХ ОТЛИВОК ИЗ ЧУГУНА ТИПА ОТЛИВОК ВТУЛОК СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ.

3.1. Исследование влияния скорости охлаждения на микроструктуру и механические свойства отливок разной толщины из втулочного чугуна и разработка на этой основе оптимального химического состава для обеспечения заданных ТУ значений микроструктуры и свойств отливок втулок судовых дизелей.

3.2. Исследование зависимости механических свойств чугуна отливок втулок от его химического состава и параметров его структуры с применением корреляционно-регрессионного анализа.

3.2.1. Исследование зависимости механических свойств чугуна отливок втулок от параметров его микроструктуры.

3.2.2. Исследование влияния химического состава на структуру и механические свойства втулочного чугуна.

3.3. Исследование влияние химического состава на усадку и жидкотекучесть втулочного чугуна, применяемого для изготовления массивных отливок втулок судовых дизелей большой мощности.

3.3.1. Исследование влияния химического состава втулочного чугуна на его усадку и жидкотекучесть с применением математического метода планирования экспериментов.

3.3.2. Компьютерное моделирование объемной усадки втулочного чугуна в отливках шаров 0 100 мм.

3.4. Исследование влияния модифицирования и микролегирования на структуру и свойства массивных отливок из чугуна типа отливок втулок судовых дизелей в условиях длительной их кристаллизации.

3.5. Рекомендации для опытно-промышленных исследований.

ГЛАВА 4. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВЫБОРУ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА ШИХТ И ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫПЛАВКИ РАЗЛИЧНЫХ МАРОК ВТУЛОЧНОГО ЧУГУНА В ИНДУКЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧАХ ДЛЯ ОТЛИВОК ВТУЛОК И ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ ИХ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

В ФОРМЕ.,.

4.1. Исследования по выбору оптимального технологического процесса выплавки различных марок втулочного чугуна в индукционных электропечах.

4.2. Исследование структуры и свойств отливок втулок судовых дизелей, изготовленных из втулочного чугуна оптимального химсостава.

4.3. Исследование влияния условий кристаллизации массивных отливок втулок на их структуру и свойства.

Актуальность проблемы. Производство судовых дизелей большой мощности (до 40 тыс.л.с.) осуществляется единственным предприятием в России и СНГ - ЗАО «Управляющая компания «Брянский машиностроительный завод» (ЗАО «УК «БМЗ»). В гильзах цилиндров этих дизелей используются литые чугунные втулки массой до 7,5 т с толщиной стенок до 150 мм, к которым предъявляются высокие эксплуатационные требования — они должны обеспечивать работу дизелей в течение 60 тыс. ч. Отливки втулок изготавливаются из низколегированного серого чугуна, и в каждой отливке в соответствии с ТУ контролируются: предел прочности на растяжение ств и твердость НВ чугуна, его микроструктура, химический состав, плотность отливки. На ЗАО «УК «БМЗ» отливки втулок изготовляются в песчано-глинистых формах, в которых не обеспечиваются условия стабильного получения заданной микроструктуры и механических свойств чугуна. Поэтому оптимизация технологических процессов, обеспечивающих получение чугуна заданной микроструктуры и высоких механических свойств в массивных отливках втулок цилиндров судовых дизелей большой мощности, является актуальной проблемой.

Цель работы. Оптимизация технологических процессов, обеспечивающих получение чугуна заданной микроструктуры и ств до ЗООМПа в массивных отливках втулок цилиндров судовых дизелей большой мощности.

Задачи работы. 1. Исследования влияния химического состава и модифицирования серого чугуна на его микроструктуру, механические свойства и усадку в массивных отливках.

2. Выбор оптимального химического состава и модифицирования втулочного чугуна, обеспечивающих механические свойства и микроструктуру отливок втулок в соответствии с требованиями ТУ.

3. Исследования влияния наследственных свойств шихтовых материалов на микроструктуру и свойства втулочного чугуна и разработка оптимальной технологии его выплавки для отливок втулок.

4. Исследования влияния фактических условий кристаллизации отливок втулок на формирование микроструктуры чугуна в них.

5. Исследование с помощью компьютерного моделирования процессов кристаллизации отливок втулок.

6. Разработка и внедрение оптимальных технологических процессов получения отливок втулок с заданной ТУ структурой чугуна и его прочностью до 300 МПа.

Общая методика исследований. Основные результаты работы получены проведением экспериментальных и опытно-промышленных исследований, в ходе которых использовались математические методы планирования экспериментов, корелляционно-регрессионного анализа, компьютерного моделирования процессов кристаллизации отливок втулок. Изучаемые параметры получены с помощью определения характеристик механических свойств, микроструктуры и химического состава чугуна в отливках втулок.

Научные положения диссертации, выносимые на защиту, и их научная новизна:

- найдены математические зависимости влияния химического состава и модифицирования низколегированного серого чугуна на его микроструктуру, механические свойства и усадку в массивных отливках;

- разработаны 2 варианта оптимального химического состава втулочного чугуна, обеспечивающие получение заданных ТУ характеристик микроструктуры и свойств массивных отливок втулок: состав №1 для отливок втулок с толщиной стенок 120-150 мм и массой 3,57,0 т (%): 2,9-3,1 С, 0,9-1,15 81, 0,7-0,8 Мп, 0,25-0,35 Р, <0,04 Э, 0,10-0,25 V, 1,35-1,5 Си, 0,01-0,02 Т1, 0,03-0,04 В; состав №2 для отливок втулок с толщиной стенок 80-110 мм и массой 1,5-3,0 т (%): 3,1-3,2 С, 1,25-1,40 Эь 0,7-0,8 Мп, 0,25-0,35 Р, <0,04 Э, 0,15-0,20 V, 1,05-1,15 Си, 0,01-0,02 Л, 0,02-0,03 В.

- установлены фактические условия кристаллизации различных типов массивных отливок втулок в существующих формах, позволяющие управлять направленной их кристаллизацией и формированием микроструктуры;

- на основе компьютерного моделирования процессов заливки и кристаллизации массивных отливок втулок выявлены места образования в них усадочных дефектов;

- разработан и внедрен в чугунолитейном цехе ЗАО «УК «БМЗ» способ внутриформенного модифицирования чугуна для отливок втулок использованием специальной чаши, что отражено в технологической инструкции на заливку чугуна для них.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

- разработаны и внедрены в технологическую инструкцию ЗАО «УК «БМЗ» ТИ № 240401.25010.00329-05 оптимальные химические составы втулочного чугуна, обеспечивающие получение заданных ТУ значений параметров микроструктуры и механических свойств в различных типах отливок втулок;

- разработан и внедрен в технологической инструкции ЗАО «УК «БМЗ» ТИ №240401.25010.00329-05 оптимальный технологический процесс выплавки синтетического чугуна высокого качества оптимального химического состава из оптимальной шихты для отливок втулок в промышленных индукционных электропечах;

- разработаны и прошли опытно-промышленные испытания оптимальные технологические процессы получения отливок втулок в стопочных формах и центробежным способом, обеспечивающие получение их с заданными ТУ значениями параметров микроструктуры и ств чугуна до 300 МПа;

- внедрение научных разработок настоящих исследований на ЗАО «УК «БМЗ», подтвержденных актом внедрения, обеспечивает годовой экономический эффект: достигнутый 1,47 млн. руб. в год, ожидаемый от 6,866860 до 16,411 млн. руб. год.

Обоснованность и достоверность выводов и рекомендаций подтверждаются применением современных методов исследований математических, компьютерного моделирования, структурного, химического анализа, механических испытаний металлов, проведением большой серии экспериментальных и опытно-промышленных исследований.

Личный вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, состоит в формировании научной проблемы, связанной- с разработкой оптимальных технологических процессов получения массивных отливок втулок с заданной структурой и механическими свойствами чугуна, и постановке задачи исследования, в непосредственном участии на всех этапах проведения теоретических, экспериментальных и опытно-промышленных исследований, в анализе и использовании на производстве полученных результатов.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на региональных и международных научно-технических конференциях: на 6-й международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, 22-23 мая.2008 г.), на 58-й научно-технической конференции-профессорско-преподавательского состава БГТУ.

Публикации. По теме опубликовано 11 работ, из которых 4 в,изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации: Работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы из 187 наименований и содержит 187 страниц текста, 64 рисунка и 36 таблиц, одно приложение (акт внедрения).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Исследованиями отливок серого чугуна с разной толщиной стенок установлено, что в массивных отливках типа слитков сечением 150x150 мм, эквивалентных толщине стенок массивных отливок втулок из серого чугуна, значения механических свойств и микроструктуры существенно отличаются по сечению. В то же время образцы для испытаний механических свойств и микроструктуры чугуна массивных отливок втулок по ТУ вырезаются так, что они пересекают все зоны стенки отливки втулки, поэтому для достижения заданных ТУ показателей в разных зонах массивных отливок втулок необходимо выбирать оптимальный химический состав чугуна в пределах требований ТУ.

2. Разработаны математические зависимости механических свойств и микроструктуры серого чугуна в массивных отливках втулок от его химического состава, на основе которых разработаны 2 варианта оптимального химического состава втулочного серого чугуна, обеспечивающие получение механические свойства и микроструктуры разных отливок втулок в соответствии с требованиями ТУ.

3. На основе исследований наследственных свойств различных шихтовых материалов разработана и внедрена в производство на ЗАО «УК «БМЗ» для отливок втулок оптимальная технология выплавки синтетического чугуна оптимального химического состава на основе стальных металлоотходов в индукционных электропечах, внесенная в технологическую инструкцию ТИ №240401.25010.00329-05. I

4. Найдены математические и графические зависимости концентрированной и рассредоточенной в виде пористости усадки (М^) и жидкотекучести (1ж) втулочного серого чугуна от его химического состава и модифицирования. Установлено, что наилучшие их значения обеспечивают те же варианты оптимального химического состава втулочного чугуна №1 и №2, которые обеспечивают его механические свойства и микроструктуру в соответствии с ТУ. Поэтому они обеспечивают более высокую плотность чугуна, и снижение брака отливок втулок по гидротечи.

5. Разработано и внедрено оптимальное модифицирование чугуна для отливок втулок модификатором ФС60Ба27 с помощью устанавливаемой над формой специальной чаши для внутриформенного модифицирования, и найден коэффициент Кмэ, учитывающий эффект модифицирования и вводимый в разработанные зависимости свойств и микроструктуры втулочного чугуна от его химического состава.

6. Экспериментальными исследованиями путем снятия кривых кристаллизации и охлаждения, получаемых по действующему техпроцессу различных типов отливок втулок, найдено, что для них характерным является большая продолжительность кристаллизации - до 4 часов и незначительный перегрев или его отсутствие над эвтектической температурой кристаллизации их прибыльной части и тела отливки, что приводит к значительному росту длины включений графита в их микроструктуре, нарушению направленной их кристаллизации и снижению свойств.

7. Компьютерным моделированием процесса кристаллизации отливок втулок в существующих формах установлена возможность образования в их тепловых узлах усадочных рыхлот, чему способствуют и установленная длительная их кристаллизация.

8. На основе проведенных исследований разработаны и прошли опытно-промышленную проверку с хорошими показателями и отличающиеся от существующего техпроцесса оптимальные технологические процессы изготовления отливок втулок, направленные на формирование в них микроструктуры, обеспечивающей ств чугуна до 300 МПа и снижению брака: технология изготовления их в стопочных формах, состоящих из нескольких частей по высоте отливки, в которых используются разные формовочные смеси с разными теплофизическими их характеристиками, создающие условия направленной кристаллизации отливок по высоте; центробежный способ изготовления отливок втулок в металлических вращающихся изложницах, обеспечивающий получение плотных отливок с мелкозернистой микроструктурой и сокращение расхода металла на отливку в 2 раза.

9. Годовой технико-экономический эффект от внедрения в производство на ЗАО «УК «БМЗ» научных разработок настоящей работы, подтвержденный актом внедрения, составляет: а) достигнутый — за счет внедрения оптимальной технологии выплавки втулочного чугуна оптимального химического состава в индукционных электропечах, отраженных в технологической инструкции ТИ №240401.25010.00329-05 - 1,47 млн. рублей; б) ожидаемый - от внедрения серийного изготовления отливок втулок в стопочных формах - 6,866860 млн. рублей; в) ожидаемый — от внедрения серийного изготовления центробежным способом отливок втулок - 16,411 млн. рублей.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Граневский Ю,В. Планирование экспериментов при поиске оптимальных условий,-М.: Наука, 1971,-283 с.

2. Александров H.H., Ковалевич Е.В., Поддубный А.Н. Производство высококачественных чугунов//Литейное производство,— 1996. №11.- С. 11-14.

3. Амельянчик A.B., Политкина В.Т. Универсальная программа БИСОЛИД для расчетов процессов затвердевания отливок. // Литейное производство.-1988.- №10.-С. 7.

4. Анисович Г.А., Гриневич Р.Н. Интенсификация процесса принудительного охлаждения отливок чугунных станин в литейных формах // Литейное производство.-1964.№2. С. 15 - 16.

5. Анисович Г.А., Жмакин Н.П. Охлаждение отливки в комбинированной форме. М: Машиностроение, 1969.-186 с.

6. Асташкевич Б.М., Булгок A.C. Износостойкость и механические свойства цилиндрового чугуна, легированного медью и бором. // Литейное производство,-1992.-№1.-С.14.

7. Баландин Г.Ф. Основы теории формирования отливки. В 2-х частях. 4.1. Тепловые основы теории. Затвердевание и охлаждение отливки М.: Машиностроение 1976. 348 с.

8. Баландин Г.Ф. Состояние и перспективы математической теории формирования отливки. // Литейное производство.-1980.- №1-С. 19.

9. Бобров Ю. Г. Легированные чугуны. М.: Металлургия, 1976.-286 с.

10. Богачев И.Н. Металлургия чугуна, М., Машгиз. 1962.-542 с.

11. Бунин К.П., МалиночкаЯ., Таран Ю.Н. Основы металлографии чугуна. М.: Металлургия, 1969.- 414с.

12. Бунин К.П., Таран Ю.Н. Строение чугуна.-М.¡Металлургия. 1972.-170 с.

13. Васышн В.В., Кропотин В.В., Голод В.М., Фролов М.М., Пулит В.В. Численное моделирование процесса формирования чугунных отливок на основе' трехмерной геометрической модели. // Литейное производство.- 1991.-№10.-С. 2-3.

14. Вейник А. И. Расчет отливки. М.: Машиностроение, 1964.-254 с.

15. Вейник А.И. Основы тепловой теории.М.Машиностроение, 1964.-346 с.

16. Вейник А.И. Тепловые основы теории литья М.:МАШГИЗ; 1953.-387 с.

17. Вейник А.И., Комлик С.Ф. Экспериментальное определение хрональных свойств материалов. // Литейное производство,-1992.- №8.- С. 12-14.

18. Виноградов В.П., Сорокин Г.М., Колокольников М.Г. Абразивное изнашивание,- М,: Машиностроение, 1990.- 440 с.

19. Гветадзе Р.Г., Мумладзе Г.Д., Микадзе У.С. Оценка структуры и механических свойств серого чугуна. // Литейное производство.-1985,- №10.- С. 6-7.

20. Генералов С.Г., Вихлянцев A.A., Покровский В.Ю., Мельников Ю.И. Влияние химического состава чугуна на брак отливок гильз цилиндров по газоусадочным дефектам. //Литейное производство.-1980.- №2.- С. 33.

21. Терек А., Байка Л. Легированный чугун конструкционный материал, М.-Металлургия. 1978.- 208 с.

22. Гиршович Н.Г. Кристаллизация и свойства чугуна в отливках. М.: Машиностроение, 1966.- 563 с.

23. Голод В;М., Ишханов А.Е., Тихомиров М.Д., Сабиров Д.Х., Фролов М.М., Морозов Б.М., Сивко В.И., Бех Н.И. Интегрированная САПР литейной технологии "POLYCAST", Литейное производство.- 1994, Но 10-11.- С. 44-47.

24. Голод В.М., Тихомиров М.Д., Сабиров Д.Х. Сист. анализ процесса формирования отливки: Сборник трудов ЦНИИМ, Литейные материалы, технология, оборудование, выпуск IСанкт-Петербург, 1995. С.26-30.

25. Голод В.М., Тихомиров М.Д., Сабиров Д.Х., Ишханов А.Е., Фролов

26. Гольнев B.JL, Данилькевич М.И. Прочностные характеристики кристаллических веществ и их связь с энергией решетки и износостойкостью.// Трение и износ 1983.- С.415-420.

27. Голынтейн Я.Е., Мизин В.Е. Инокулирование железоуглеродистых расплавов. Mi: Металлургия. 1993.- 416с.

28. Болдырев Д.А., Давыдов C.B. «Тяжелые» лигатуры для получения отливок из высокопрочного чугуна высоких марок и их особенности // Заготовительные производства в машиностроении. 2008. №10. — С. 13-18.

29. Болдырев ДА., Давыдов C.B. Экономическая целесообразность применения лигатур, содержащих дефицитный элемент // Заготовительные производства в машиностроении. 2008. №9. — С. 12-13.

30. Болдырев ДА., Давыдов C.B., Сканцев В.М. Основные принципы экономической эффективности внедрения новых типов модификаторов в чугунолитейном производстве // Заготовительные производства в машиностроении. 2007. №9. - С. 9-16.

31. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1977.- 647с.

32. Гуляев Б.Б. Теория'литейных процессов. М.: Машиностроение, 1976327 с.

33. Даркен JI.C., Гури Р.В. Физическая химия металлов. Перевод с английского. М.:Металлургиздат, 1960- 582 с.

34. Довгопол В.И., Медведев A.A., Хайкин А.Е., Воробьева Э.Л., Шаповалов И.П. Эффективность использования ванадийсодержащих чугунных отливок.// Литейное производство.- 1981. №5.- С.6-1.

35. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твердых тел. Перевод с английского.- М.: Металлургия, 1971 264 с.

36. Жак Е.М, Определение неизвестных факторов численных моделей литейных процессов. Литейное производство, .№1, 1986.- С. 27.

37. Жуков A.A. Конодная номограмма для расчета состава, структуры и прочностных свойств перлитных чугунов.- Литейное производство, 1959, №1. -С.36-41.

38. Жуков A.A. Геометрическая термодинамика сплавов железа. М.: Металлургия, 1979,- 232 с.

39. Жуков A.A. Внутрикристаллическая ликвация кремния и структурные диаграммы чугуна // Литейное производство. 1998. №8. - С. 34.

40. Жуков A.A. Ликвация кремния в чугуне и построение структурных диаграмм // Диссертация на соискание кандидатской* степени.- М. ЦНИИтмаш, 1959.-346 с.

41. Жуков A.A., Давыдов C.B., Добровольский И.И. Температурная зависимость влияния меди и алюминия на склонность чугуна к графитизации // Литейное производство, — 1999. №5. С. 17-19.*

42. Жуков A.A., Добровольский И.И. Теоретическое обоснование критериев склонности чугуна к графитизации. // Литейное производство.-1982.- №6.-С. 2.

43. Жуков A.A., Снежной PJL О возможности образования железоуглеродистых комплексов аренового типа в железоуглеродистых сплавах. // Процессы литья, 1993. №4.- С.29-32.

44. Журавлев В.А., Колодкин В.М. Проблемы кристаллизации сплавов и компьютерное моделирование. // Литейное производство.-1991.- №4,- С. 33.

45. Иванов B.C. Разрушение металлов.- М.: Металлургия. 1979.-165 с.

46. Ильинский В.А. К истории обнаружения "обратной" микроликвации кремния в чугунах // Литейное производство. 1998. №8. - С. 39.

47. Иоффе М.А., Боровский Ю.Ф., Яценко А.Д. Системный анализ техпроцессов литья // Литейное производство. 2000. №1. - С. 30-31.

48. Иоффе М.А., Корнюшкин O.A. Причинный анализ брака отливок. // Литейное производство.-1990.- №11- С. 29.

49. Ишханов А.Е., Фролов М.М., Пулит В.В., Тихомиров М.Д. Итегрированная САПР литейной технологии. Структура, функции, перспективы.-Литейное производство 1991. № 10 С. 23-24.

50. Каленов В.П. Удельная плотность серого чугуна и качество отливок. // Литейное производство.-1980.- №9.- С. 2.

51. Каленов В.Р. Расчет удельной плотности, усадки и усадочной пористости в Fe-C сплавах. // Литейное производство.-1981.- №6.- С. 3.

52. Калинина О.Н. Панкин В.Ф. Математическая статистика. М. Высшая школа, 1994, - 336 с.

53. Карагельский И.В. Трение и износ в машинах. М.: Машиностроение, 1968,-480с.

54. Коган Л.Б, Теоретические и технологические основы производства высококачественной^ синтетического чугуна в индукционных, печах Докт. дисс.-М.: МИСИС, 1977.-421 с.

55. Колесниченко А.Г., Доценко Г.С., Резвова В.Н. Влияние легирующих элементов на механические свойства, микроструктуру и износостойкость чугуна.// Литейное производство.- 1987,- №9.- С. 26.

56. Крале В.Д., Крюков ШТ., Дотов И.В., Левченко H.A. и др. РЗМмодификаторы для отливок ответственного назначения // Тез. докт. науч.-тех. конф. "Новые литейные материалы и технологии их получения". АНУССР Институт проблем литья. -Киев, 1991,- С. 104-109.

57. Кузин Л.А. Двухмерная геометрия в системе ПОЛИГОН: Сборник трудов ЦНИИМ, Компьютерное моделирование литейных процессов, выпуск 2,-Санкт-Петербург, 1996.- С. 15-20.

58. Кузнецов В.П., Абрамов A.A., Тихомиров М.Д., Сабиров Д.Х. Компьютеризация и автоматизация процесса проектирования отливок и изготовления оснастки Литейное производство, - 1997, №4.- С. 36.

59. Кузнецов В.П., Абрамов A.A., Тихомиров М.Д., Сабиров Д.Х., Кузин Л.А. Проект "Карат": от моделирования процессов литья до литейных моделей. -Литейное производство,-1995, № 4-5. С.27.

60. Кульбовский И.К. Влияние меди на структуру и свойства синтетического чугуна.//Изд. вузов. Черная металлургия.- 1984.- №9. С. 101 - 106.

61. Кульбовский И.К. Выбор легирующих добавок и модификаторов с помощью ЭВМ'. // Литейное производство.-1990.- №4.-С. 23.

62. Кульбовский И.К. Методы определения оптимального легирования и модифицирования синтетического чугуна. // Литейное производство,-1986.-№8:-С. 5-7.

63. Кульбовский И.К. Методы расчета свойств синтетического чугуна. -Литейное производство, 1985, №1. С. 7-9.68, Кульбовский И.К. Механизм влияния элементов на графитизацию чугуна. // Литейное производство.-1993.- №7.- G. 3-5.

64. Кульбовский И.К. Прогнозирование свойств и структуры отливок.из чугуна- на основе математических моделей и расчетов на ЭВМ// Тез. докл. Всесоюзн. научи техн. конф.- Андропов; 1987,- С.79-80.

65. Кульбовский И.К. Разработка теоретических основ и оптимальной технологии получения отливок из экономнолегированного и модифицированного синтетического чугуна с заданной структурой. Автореферат докторской диссертации,- Брянск: БИТМ, 1994, 40 с.

66. Кульбовский И.К. Факторы, влияющие на форму графита в чугуне. // Литейное производство.-1991.- №2.- С. 8.

67. Кульбовский И.К., Прокопенко А.С., Хрущев С.С., Тупатилов Е.А. Получение тонкостенных отливок, из чугуна с повышенными свойствами // Материаловедение и производство. Сб. научных трудов,- Брянск: изд-во БГИТА, 2000.- С. 208-212.

68. Кульбовский И.К., Давыдов C.B., Добровольский И1И. Прогнозирование механических свойств отливок из серого синтетического чугу-на//Технология машиностроения. Тула, 1979.- С. 137 - 144.

69. Кульбовский И.К., Добровольский И.И. Влияние отношения C/Si на механические свойства синтетического чугуна.// Литейное производство.- 1982.-№10.- С. 8-9.

70. Кульбовский И.К., Добровольский И.И., Давыдов C.B. Влияние включений графита на износостойкость синтетического чугуна// Литейное производство.-1979.-№6.-С. 5.

71. Кульбовский И.К., Егоров B.C. Расчеты на ЭВМ легирующих добавок и модификаторов с целью полученная заданных свойств и структуры чугу-на//Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств, деталей машин.-Брянск, 1988.-С.88-94.

72. Кульбовский И.К., Жарков В.Я. Сравнительная оценка абразивного изнашивания некоторых типов синтетического и ваграночного чугуна,// Проблемы технологичности конструкций изделий машиностроения. -М., ВНИИМАШ, 1974,-С. 152-154.

73. Кульбовский И.К., Мельников В П. Оптимальный химический состав синтетического чугуна. // Литейное производство.-1974,- №1.-С. 9-11.

74. Куманин И.Б. Вопросы теории литейных процессов. М., Машиностроение, 1976.- 324 с.

75. Курагин О.В., Соловьев М.П., Михайлов Д.П. Продолжительность действия графитизирующих модификаторов // Известия вузов. Черная металлургия. 1992. №3.-С. 56-58.

76. Лазаренко В.К., Прейс Г.А. Износостойкость металлов.- М.: Машгиз, 1960.-373 с.

77. Лаптев В.Г., Тупатилов Е.А. Формирование качества отливок в технологическом процессе // Тезисы докладов 55-й научной конф. проф.-препод. состава, -Брянск: БГТУ, 1999.-С. 36-38.

78. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990,- 528 с.

79. Леках С.Н., Киселев C.B., Храмченков И.А. Компьютерная система "Термозонд" анализа затвердевания отливок. // Литейное производство.- 1992.-№7.- С. 29-30.

80. Леках С.Н., Шейнерт В.А. Методы повышения эффективности графи-тизирующего модифицирования чугунов // Литейное произвдство.-1994. №9. С. 4-9.

81. Леках С.Н., Шишкин А.Е., Слуцкий А.Г. Расчет свойств чугунных отливок, полученных в облицованном кокиле. М.: Металлургия, 1968.-165 с.

82. Люборский И.М., Плотник JI.C. Металлофизика трения. Mi: Металлургия, 1976.-175 с.

83. Лядский В.Б, Износоустойчивость фосфористых перлитных чугунов.// Литейное производство Л 953.- №8.- С. 16-17.

84. Машиностроение. Энциклопедия. Том П-2. Стали. Чугуны // Под ред. Г.Р.Мухина; А/И.Белякова, Н.Н.Александрова: М-: Машиностроение, 2000. 783 с.

85. Мельников В .П. В лияние Си на износостойкость крупных толстостенных чугунных отливок. // Литейное производство — 1983.- №6.- С. 37-38.

86. Мельников'ВШ., Гамза А.П. Механические свойства чугуна для крупных отливок цилиндровой группы.// Литейное производство 1990:- №3:- С.32.

87. Мильман Б.С., Капустина Л.С. Повышение эффективности графити-зирующего модифицирования. // Литейное производство.-1982,- №8.- С. 8;

88. Моисеев B.C., Неуструев A.A. Прикладная программа расчета затвердевания отливок из низкотеплопроводных сплавов. // Литейное производство.- 1990.- №Ю:- С. 5.

89. Найсмит П., Пруч Т., Рудер Ж. Использование САПР для совершенствования технологии повышения качества продукции и эффективности производства отливок.// Литейное производство.-1992.-№5.- С. 26.

90. Налимов В.В: Статистические методы описания химических и металлургических процессов.- М.Металлургия, 1963.- 60 с.

91. Пирсон У. Кристаллохимия и физика металлов и сплавов. Перевод с английского.- М.: Мир, 1977, ч.1- 723 с.

92. Просфирин А.Ю. Анализ на ЭВМ влияния технологических средств управления на время затвердевания отливок // 24-е Гагаринские чтения, Москва 7-11 апр. Сб. тезисов докладов Всероссийской молод, научн конф. 41.- М., 1998. -С. 12-16.

93. Ревенко М.В., Кульбовский И.К, Тупатилов Е.А. Влияние химического состава чугуна на структуру и свойства массивных отливок // Тезисы докладов 55-й научной конф. Брянск: БГТУ, 2000.- С. 47.

94. Ри Хосен, Протасова Е.В., Корж Е.И., Мостовой Н.И. Зависимость механических свойств легированных чугунов от плотности расплавов и процессов кристаллизации и структурообразования.// Литейное производство 1981.-№1.- С. 3-4.

95. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металлов. -М.: Машиностроение, 1978.-274 с.

96. Сабиров Д.Х. Отрыв от DOS: Сборник трудов ЩТИИМ, Компьютерное моделирование литейных процессов, выпуск 2 .- Санкт-Петербург, 1996,-С.10-14.

97. Самсонов Г.В., Упадхая Г.Ш, Нешпор B.C. Физическое металловедение карбидов.- Киев: Наукова думка, 1974.- 455 с.

98. Свойства элементов. Справочник, 4.1. Физические свойства.- Металлургия, 1975.- 334 с.

99. Сильман Г.И, Жаворонков Ю.В., Камынин В.В., Малахов A.C. Особенности структуры и свойств антифрикционных чугунов с повышенным содержанием меди // Тез. док. науч.-тех. конф. Материаловедческие проблемы в машиностроении. -Брянск: 1997.- С. 8-9.

100. Сильман Г.И. Чугуны. Рекомендации по выбору вида и марки чугуна для литых деталей машин и оборудования // Брянск. Изд. БГИТА, 1999. 56 с.

101. Справочник по чугунному литью, М.: Машиностроение, 1978.-758 с.

102. Суходольская Е.А., Макогон И:А., Чигринов В.Ф. Модификаторы серого чугуна. // Литейное производство.-1983.- №9,-С. 30.

103. Таран Ю.Н., Мазур В.И. Структура эвтектических сплавов.-М.Металлургия, 1978.-312 с.

104. Тарасутин Т.Г. Метод определения термофизических коэффициентов неметаллической литейной формы. В кн. Теплофизика в литейном производстве/ Под ред. А.И. Вейника. Минск, изд-во Академии наук БССР. 1963. С 74-77.

105. Тен Э.Б., Воронцов В.И., Тухин Э.К., Изъюров А.Л. Сравнительная оценка точности прогнозирования различных форм графита. // Литейное производство.-1992-№8.-С. 22.

106. Тененбаум М.М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин, М.: Машиностроение, 1966.- 573 с.

107. Тихомиров М.Д. Модели литейных процессов в САМ ЛП "Полигон":

108. Сборник трудов ЦНИИМ, Литейные материалы, технология, оборудование, выпуск IСанкт-Петербург, 1995,-С.21-26.

109. Тихомиров М.Д. САПР технологических процессов литья в СССР и качествм отливок. Материалы IV научно-технической конференции.-Санкт-Петербург:ЛДНТП, 1991.- С. 66-71.

110. Тихомиров М.Д. Система автоматизированного моделирования литейных процессов.- М.: Литейное производство,- 1993, № 9.- С.32-35.

111. Тихомиров М.Д. Сравнение тепловых задач в системах моделирования литейных процессов "Полигон" и ProCast : Сборник трудов ЦНИИМ, Компьютерное моделирование лит. проц., вып. 2.- Санкт-Петербург, 1996.-С.22-38.

112. Тихомиров М.Д. Теплопередача через границу "отливка-форма" при затвердевании алюминиевых сплавов,- М.: Литейное производство.-1990, №6.-С. 18-19.

113. Тихомиров М.Д., Сабиров Д.Х. Численное моделирование для прогноза горячих трещин в отливках из алюминиевых сплавов.- М.: Литейное производство.- 1992. № 6. С.32-33.

114. Тихомиров М.Д., Абрамов A.A., Кузнецов В.П. Современный уровень теории литейных процессов.- М.: Литейное производство .- 1993, №9.- С.3-5.

115. Тихомиров М.Д., Голод В.М. Современная САПР лит, технологии -Лит, производство.-1996, №10.- С.29-30.

116. Тихомиров М.Д., Голод В.М. Численный анализ теплообмена в системе отливка-форма при наличии зазора: Тезисы V Международной научно-технической конференции "Кристаллизация и компьютерные модели".- Ижевск, 1992.-С. 61-63.

117. Тихомиров М.Д, Голод В.М., Морозов Б.М. Моделирование технологических процессов литья.- Литейное производство.-1992, № 10-11,- С.48-50.

118. Тихомиров М.Д., Некрасов В.К., Петриков А.В.Принципы поэтапного развертывания САПР ТПЛ-Литейное производство.-1992, №12.- С. 22.

119. Тихомиров М.Д., Сабиров Д.Х., Абрамов A.A. Пакет прикладных программ "Полигон" для моделирования процессов литья алюминиевых сплавов,- М.: Литейное производство,- 1991, № 10. С.6-7.

120. Тихомиров М.Д., Сабиров Д.Х., Абрамов A.A., Голод В.М. Очередная версия и перспективы развития 111111 "Полигон": Тезисы V Международной научно-технической конференции "Кристаллизация и компьютерные модели".-Ижевск, 1992. С.101-102.

121. Тихомиров М.Д., Сабиров Д;Х., Голод В.М. Модели и оценка систем моделирования литейных процессов Литейное производство.-1995, № 4- 5.-С.26.

122. Тупатилов Е.А. Методика исследования и управления процессами-"Сертификация и управление качеством продукции".-Брянск: БРТУ, 1999.-С.111.

123. Тупатилов Е.А. Управление качеством ваграночного чугуна для корпусных отливок железных дорог // Сб. информ. материалов междунар. научно-техн, конф. Брянск: Изд-во БГИТА, 2000.- С.88-89.

124. Тупатилов Е.А., Стафеев A.B., Пискунов O.A., Сердечная А. А., Израилев Я.Н. Влияние режимов охлаждения на структуру и свойства чугуна в крупных отливках // Материаловедение и производство. Сб. научных трудов.-Брянск: изд-во БГИТА, 2000.- С. 204-207.

125. Тупатилов Е.А., Израилев Я.Н., Стафеев А.Н. Структура и свойства крупных чугунных отливок, получаемых центробежным литьем // Материалы регион, научно-техн. конф. «Материаловедческие проблемы в машиностроении».- Брянск: Изд-во БГИТА, 1999.- С.29-31.

126. Тупатилов Е.А., Кульбовский И.К. Зависимость структуры и свойств чугуна в отливках от теплофизических параметров литейных форм // Сб. научных трудов. Брянск: Изд-во БГИТА, 2001. - С.221 -226.

127. Тупатилов Е.А., Кульбовский И.К. Микролегирование и модифицирование чугуна для ответственных отливок // Материаловедение и производство. Сб. научных трудов.- Брянск: Изд-во БГИТА, 2001. С. 169-174.

128. Тупатилов Е.А., Кульбовский И.К. Повышение свойств чугуна в отливках втулок цилиндров. //Матер. Регион, научно-техн. конф, «Материа-ловедческие проблемы в машиностроении».-Брянск: Изд-во БГИТА, 1999.- С.41.

129. Тупатилов Е.А., Кульбовский И.К. Разработка оптимальной технологии модифицирования отливок из чугуна // Сб. информ. материалов междунар. научно-техн. конф. Часть II.- Брянск: Изд-во БГИТА, 2000.- С. 86-87.

130. Тупатилов Е.А., Кульбовский И.К. Суспензионная заливка как средство повышения качества отливок // Материалы регион, научно-техн. конф. Т. 1 .-Брянск: Изд-во БГИТА, 2001.-С.67-69.

131. Тупатилов Е.А., Кульбовский И.К. Управление процессом кристаллизации отливок в форме //Сб. научн. трудов Брянск: изд-во БГИТА, 2001.-С. 227.

132. Тупатилов Е.А., Кульбовский И.К., Дюков A.B. Технологическое управление затвердеванием и кристаллизацией отливки в форме // Труды 5-го съезда литейщиков России,- Москва 21-25 мая 2001 г,- С. 158-162.

133. Тупатилов Е.А., Кульбовский И.К., Лаптев В.Г. Методика теоретического исследования процессов затвердевания и охлаждения отливки в форме // Тез. докл. 55-й научной конф. проф.-препод. состава. -Брянск: БГТУ, 1999.-С. 35.

134. Тупатилов Е.А., Кульбовский И.К., Малахов A.C. Разработка системы управления качеством при производстве отливок систем безопасности железных дорог // Сб. информ. материалов междунар. научно-техн. конф.-Брянск: Изд-во БГИТА, 2000.- С. 89-92.

135. Тупатилов Е.А., Стафеев A.B. Управление качеством ответственного литья для тепловозостроения // Сб. информ. материалов междунар. научнотехн. конф. Брянск: Изд-во БГИТА, 2000.- С.86-88.

136. Тупатилов Е.А., Стафеев A.B., Сердечная A.A. Оптимизация технологического процесса производства, отливок для тепловозных дизелей // Сб. инф. матер, междунар. научно-техн. конф. Брянск: Изд-во БГИТА, 2000,-С.84-85.

137. Филинков М.Д., Гуревич Ю.Г., Фраге Н.Р., Афонаскин A.B. Повышение механических свойств чугуна в отливках при модифицировании. // Литейное производство.-1985.-№4.-С. 11-12.

138. Харрисон У. Электронная структура и свойства твердых тел. М.: Мир, 1983.- 383 с.

139. Хац A.M. Приближенный расчет дендритного строения отливок. // Литейное производство.-1980.- №7.-С. 2.

140. Хенкин В.И., Лаптев В.Г., Тупатилов Е.А. Системный анализ причин дефектов при управлении качеством литейной продукции // Материалы регион, научно-техн. конф: «Материаловедческие проблемы в машиностроении».-Брянск: Изд-во БГИТА, 1998,- С.48.

141. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания металлов. -М.: Машиностроение, 1968.- 534 с.

142. Ченъ Гуй Жу, Воробьев А.П., Козлов Л.Я. Особенности взаимодействия РЗМ с фосфором в чугуне // Известия вузов. Черная металлургия. 1995, №5 -С. 56-57.

143. Черепов A.A. О некоторых особенностях структурообразования в отливках из комплексно-легированного чугуна.// Литейное производство.- 1982.-№7,-С, 9.

144. Черепов A.A., Михальков Н.С. Влияние бора на структуру и свойства чугуна в толстостенных отливках.// Литейное производство 1981.- №3.- С. 5-6.

145. Черепов А.И. Совершенствование технологии производства цилиндровых втулок мощных судовых дизелей. Литейное производство, №1, 1981.-С.24.

146. Чугун с вермикулярным графитом для отливок судовых дизелей. // Литейное производство.-1985,- №10.-С. 5-6.

147. Чугун. Под ред. А.Д.Шермана и А А.Жукова. М.: Металлургия.-1991.-576 с.

148. Чугунное литье в станкостроении.// Под ред. Г.И.Клецкина.- М.: Машиностроение, 1975.- 367 с.

149. Шенк Г., Фроберг М.Г.- В сб."Физико-химические основы металлургических процессов". M.,"Металлургия", 1964. -221о. ï 172. Экономическая эффективность машин: критерии и методы оценки.Ii 173. Эллиот Р. Структура двойных сплавов. M.: Наука, 1970.-472с.

150. Aus einem Guß Interessante Meehanite Gußsticke // Konstruktion-spraxas, - 1992. - №9. -C. 68,70.

151. Bobro J.G. Patricularites de la structure et de propriétés des fonts a lalu-minium-43-eme Congres international de Fonderie-Bucaresti, 1976, .№26, p. 14.

152. Exner Jaraslav, Cech Jaroslav. Optimalizace rezimy ochlazovani litirrovych odlitkU a jejich unvolnovani z forem pri vyroße na AFL // Slevarens tvi. -1991.-39. №5-6. -C. 144-147.

153. Fargues J. Traitements intereritiquis des fonts; recherche de hautes carac-teris // 60th World Foundry Congres. 1993. С. 22-3 - 22-10.

154. Harding Richard 1st world conference on ADI ~ BCIRA'S // BCIRA News.- 1991,-№5. C.3.

155. Lamb A.D. Wear resistance of cast iron. Brit, Foundryman, 1976, 69, №ll.-p.279-288.180.' Minimizing retainen austenite in heah treated cast iron // Mod. Cfst, -1995. 85.№4, -C. 50.

156. Nicel O.S. An Alloy in cast iron/- Modern Casting, 1977, 67, №9. p. 123-130.

157. Noumeier L.A., Bettes В.A. Zinn, kupters und andere Beimengungen im JuBeisen mit Kugellgraphit-Jeisserei-Praxis, 1977, №15-16.- S.73-79.

158. Patterson W. und Amman D. Beitrag zum Kristallization des lammelaren Hisen Jraphit - Eutecticums in Jusseisen,- Jiess techn.- Wiss. Beihm., 1959, №23,- S. 1247-1275.

159. Perspectives d'avanir pour les fonts bainitiques // Fonderie: Fondeur a jourd'hui. 1993. - №121.-C. 10-12.

160. Su A de. Oxygen, oxides, superheating and graphite nucleation in cast iron.- Mod. Jast, 1967, 52, №1.- p.84-89.

161. Waseda J., Tokuda M., Ontani.- Tensu-to Hagane, 1975, v.61.- p.57-70.

162. Zhukov A.A., Basak A., Yanchehko A.B. New viewpoints and technologies in field of austempering of fe-c alloys // Materils science and Texnology. 1997. -13. №5.-C. 401-407.