автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Разработка способов получения отливок из чугуна с шаровидным графитом с заданными свойствами из литого состояния

На правах рукописи

МАКАРЕНКО КОНСТАНТИН ВАСИЛЬЕВИЧ

ЙГВ- од

2 г ~

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ ИЗ ЛИТОГО

СОСТОЯНИЯ

Специальности 05.16.04 - Литейное производство 05.16.01 - Металловедение и термическая обработка металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в Брянском государственном техническом универа на кафедре "Машины и технология литейного производства".

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Кульбовский И.К.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Романов Л.М.

доктор технических наук, профессор Сильман Г.И.

Ведущая организация - ОАО "Брянский машиностроительный завод

Защита состоится 19 декабря 2000 г. в 14.30 на заседании диссерт онного совета К 064.02.02 в МГИУ по адресу: 109088, г. Москва, Автозавод ул., д. 16.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГИУ.

Автореферат разослан 18 ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, д

Рябышев А.М

К222.320. 72-1,0

КМ С)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Рыночные экономические взаимоотношения пре-определяют для успешной конкурентной борьбы ориентацию производства на шрокий ассортимент и высокое качество выпускаемой продукции. Это повы-гает уровень требований к технологическим процессам. В литейном производ-гве в этих условиях актуальной является задача получения качественных отли-эк из чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ) с заранее заданными механиче-кими и эксплуатационными свойствами непосредственно из литого состояния, отливках из ЧШГ графит имеет компактную форму, которая локализует воз-икающие при эксплуатации напряжения, поэтому решающее значение приоб-зтает структура металлической матрицы, изменяя которую можно получить их широким диапазоном механических и эксплуатационных свойств. Особенно сгуалыюй при этом является задача получения отливок из ЧШГ с бейнитной груктурой металлической матрицы, которая обеспечивает наиболее высокие ссплуатационные свойства. Получение таких структур в отливках из ЧШГ наи-элее широко используемым для этого способом изотермической закалки требу-г значительных затрат на его реализацию. Поэтому изучение и разработка эф-ективных методов управления процессами структурообразования в отливках из ШГ в процессе их получения является актуальной задачей, решение которой эзволит снизить расход материальных, энергетических и трудовых ресурсов.

Целью работы получение отливок из ЧШГ с заданной структурой метал-лческой матрицы за счет регулирования процессов структурообразования.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи; Определить факторы, влияющие на процессы структурообразования в твердой фазе, и оценить степень их воздействия на механизм формирования конечной структуры отливок из ЧШГ.

Разработать консолидирующую модель процессов структурообразования, протекающих в твердой фазе, и технологических процессов получения отливок из ЧШГ с заданной структурой.

Исследовать механизм формирования бейнитных структур в ЧШГ и на их базе разработать теоретические основы получения таких структур в отливках из литого состояния.

Провести экспериментальные исследования по получению различных структур металлической матрицы за счет регулирования условий охлаждения отливок из ЧШГ.

Разработать способы, позволяющие прогнозировать и эффективно управлять технологическими процессами получения заданных структур в отливках из ЧШГ.

Внедрить в производство разработанные способы получения качественных отливок из ЧШГ с заданными структурой и свойствами.

Научная новизна работы состоит в получении ряда новых, уточненщ

дополнении известных теоретических, экспериментальных и практических ]

зультатов в области получения отливок с заданными свойствами.

□ Создана концептуальная системная модель "Металл-Отливка", учитываюц основные факторы, которые оказывают влияние на процессы образован структуры металлической матрицы в чугунах. На базе этой модели разраС таны методологические аспекты исследования процессов структурообра: вания в ЧШГ.

□ Разработан способ получения заданных структур в ЧШГ из литого состс ния, сущность которого заключается в применении "горячей" выбивки отл вок из формы при Т= 900... 1000 °С и последующей изотермической закал с температур, определяемых требуемыми структурами металлической м; рицы в отливках из ЧШГ. Разработана программа, позволяющая определя время выбивки отливок из формы при заданных температурах. Для регис рации способа подана заявка на патент (регистрационный № 2000118677/: (019614)).

□ Установлены корреляционные зависимости совместного влияния С, Мп, ! Си и толщины стенки отливки на количество структурных составляющих ЧШГ из литого состояния.

□ Построены структурная и прочностная диаграммы, позволяющие определя количественный состав структуры металлической матрицы и твердость о ливок из перлитно-ферритного ЧШГ, полученных литьем в песчан глинистые формы.

□ Установлена "наследственная" связь образования конечных бейнитнь структур, полученных из литого состояния, со строением первичного ауст нита. Выявлено, что "наследственные" свойства конечной структуры, в сво очередь, определяются распределением химических элементов в исходно аустените.

□ На основе экспериментальных исследований установлена зависимость тег пературы аустенизации при нагреве с морфологическими особенностям бейнитных структур ЧШГ, что позволило рекомендовать определенные В1 сокие температуры для получения аусферритных структур.

□ Определена хронологическая связь между процессами, протекающими пр дополнительном модифицировании ЧШГ кремнистыми лигатурами и врем< нем действия инокулирующего эффекта.

□ На основе экспериментального термического анализа охлаждения отливок I ЧШГ разработана программа расчета на ЭВМ кривых охлаждения, с пом< щью которой можно прогнозировать направление процессов структурообр; зования, протекающих при охлаждении, и конечные структуры в отливках I ЧШГ.

э Разработана экспертная система "Чугун с шаровидным графитом". Система на основе анализа механических и эксплуатационных свойств определяет оптимальную структуру металлической матрицы и затем с учетом технологических параметров конкретной отливки рекомендует направление разработки производственного процесса для получения заданных структур в отливках из ЧШГ в соответствии с динамикой развития системной модели "Металл-Отливка".

Практическая ценность и реализация результатов работы. Разработанные в ходе исследования методы и способы позволили повысить эффектив-юсть технологических процессов получения качественных отливок из ЧШГ.

С применением ЭС "Чугун с шаровидным графитом" был усовершенство-¡ан технологический процесс производства отливки "Втулка", выпускаемой на )АО "Брянский машиностроительный завод" и ОАО "Сантехлит" определены штимальные химические составы, режимы модифицирования и заливки для шличных типоразмеров группы отливок типа "Втулка". Результаты в виде тех-юлогических рекомендаций были внедрены на ОАО "Брянский машинострои-ельный завод", что позволило повысить стабильность производства отливок, низить их брак и затраты на дополнительную термообработку, применяемую ля устранения структурного несоответствия.

Были проведены исследования по оптимизации структуры поршневых ко-ец с целью увеличения их эксплуатационных и механических свойств. В ре-ультате оптимальными были признаны структуры троостита, бейнита и мартен-ита отпуска. Были найдены оптимальные режимы термообработки, которые овысили стабильность и эффективность производственного процесса получе-ия поршневых колец с заданными структурами металлической матрицы. Проедены работы по замене чушкового чугуна стальными металлоотходами, отра-отана технология выплавки полусинтетического чугуна. Внедрение результа-эз работы на ОАО "Клинцовский завод поршневых колец" позволило повысить ровень экономической эффективности и стабильность производственных провесов.

Апробация работы: основные материалы работы докладывались и обсу-дались на III Всероссийском съезде литейщиков (Владимир, 1997 г.), межву-)Вской научно-технической конференции "Металловедческие проблемы в ма-иностроении" (Брянск, 1997 г.), 3-й Международной научно-технической эиференции "Проблемы повышения качества промышленной продукции" ¡рянск, 1998 г.), 54-ой и 55-ой научных конференциях профессорско-эеподавательского состава БГТУ (Брянск, 1998, 2000 гг.), межвузовской науч->технической конференции "Металловедческие проблемы в машиностроении" '.рянск, 1998 г.), научно-технической конференции "Металлургия в машино-роении" (Н. Новгород, 1999 г.), международной научно-технической конфе-:нции "Дороги-2000" (Брянск, 2000 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 16 печатных работ подана одна заявка на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, ше ти глав, общих выводов, списка использованной литературы (189 наименовани и приложения. Диссертация содержит 160 страниц текста, 49 рисунков и 15 та лиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, опрел лены цели и задачи, показана ее научная новизна и практическая значимость.

Анализ влияния различных факторов на формирование структур металлической матрицы в ЧШГ. Одной из главных целей литейного прои водства наряду с получением бездефектной отливки является обеспечен] предъявляемых к ней требований по механическим и эксплуатационным хара теристикам. В свою очередь, механические и эксплуатационные свойства н прямую зависят от микроструктуры конструкционного материала.

Заданные структуры в ЧШГ можно получать разными способами, начин непосредственно из литого состояния за счет рационального легирования, м дифицирования или регулирования тепловых процессов при охлаждении и з канчивая дополнительной термообработкой. На основе литературного обзо] проведен анализ влияния этих факторов на процессы структурообразовани Приводится характеристика различных методов, используемых для прогнозир вания конечных структур в отливках из ЧШГ.

Конечная структура чугуна наряду с условиями плавки, легирование модифицированием и скоростью охлаждения определяется фазовыми превращ ниями, происходящими в твердом состоянии, которые в свою очередь зависят < свойств аустенита. Под его свойствами понимается прежде всего устойчивое-при у—>а превращении, а также структура и строение. В работах К.П. Бунин Ю.Г. Бобро, М.И. Притомановой отмечается факт повышенной устойчивое-первичного аустенита чугуна, полученного после затвердевания отливок, i сравнению со вторичным, полученным после нагрева отливки на термообрабо ку. Это открывает широкие перспективы для разработки новых методов получ ния заданных структур в отливках из ЧШГ, но требует дополнительных иссл дований в этой области.

Повышенное внимание при анализе уделяется бейнитным ЧШГ. Крон оценки влияния различных химических элементов и режимов термообработк анализируются гипотезы механизмов промежуточного превращения.

Рассмотрены различные гипотезы о процессах, происходящих при втори ном инокулирующем модифицировании и влиянии их на процессы структурой' разования в ЧШГ.

Краткий обзор факторов, влияющих на процессы структурообразования ЧШГ, выявил ряд малоосвященных и недостаточно изученных проблем в отечественной и зарубежной практике, связанных с процессами структурообразования и способами получения заданных структур из литого состояния, что предопределило выбор цели и позволило сформулировать задачи диссертационной работы.

Теоретические основы получения отливок из ЧШГ с заданными структурами металлической матрицы. Процесс структурообразования в чугу-яах является стохастическим, и на основании термодинамики невозможно по-лроить адекватную модель, которая позволяла бы с большой точностью прогнозировать получающиеся конечные структуры в ЧШГ. На базе системного шализа технологического процесса получения отливок из ЧШГ с применением чатематико-логистических и теоретико-множественных методов была построена модель "Металл-Отливка" (рис. 1).

За базис модели принимается именно "Металл" как основной продукт, обеспечивающий получение ранее заданных структур и свойств отливок. Прочее превращения "Металл —> ОтлиЕка" рассматривается с точки зрения качест-¡енных и количественных изменений, которые происходят с металлом, начиная >т шихты и заканчивая готовым изделием.

Важной составляющей разработанной системной модели "Металл-Этливка" является понятие процесса. Процессы, действующие в системе "Ме-алл-Отливка", по своим характеристикам могут быть внутренними и внешними, внутренние присущи системе "Металл" и могут происходить на двух условных 'ровнях. Во-первых, процессы макроуровня, они охватывают всю систему в (энном состоянии. К таким процессам относятся тепловые процессы нагрева и >хлаждения металла, кристаллизация и т.п. Эти процессы контролируются тер-юдинамическими параметрами. Во-вторых, процессы микроуровня, которые [роисходят на уровне кристаллических решеток, перемещений отдельных групп томов и их потоков. К ним относятся диффузия, ликвация, рост зерен, движение дислокаций и т.п.

Основным управляющим фактором является диффузия, процессы которой роисходят на внутреннем микроуровне. Воздействие на внутренний макроуро-ень осуществляется с помощью внешних процессов за счет регулирования теп-овых процессов, происходящих на внутреннем макроуровне, а также процессов егирования и модифицирования, изменяющих внутренние параметры системы Металл". Сопутствующие производственные методы и техпроцессы при таком тношении являются дополнительными средствами для достижения основной ели получения качественной продукции, удовлетворяющей ранее предъявлен-ым к ней требованиям.

Энергия: (теп, зпектроц, гш шма)

Папе: (эп-каг грвкг)

1. система

Шихта

состояние: твердый металл

].3..щриесс

плавки

Эиерпи:(1ешю)" Матера: (уга$~

Эдергая:(теппо~

Папе: (in-каг, г^ав)

Материя: (модиф. легаров. флюсы)

Давление: (вакуум) |

^Процессы: фшьтрацад; \воздейсгЕие впкразвуми гродувха гвтп; рафитфов ание; /мех. перемешивание; I обработка

¿.силя&иа Расплав состояние: жидкий металл

][~[| Эюргия:(тепш) ^ Р[ | Материя: (угар) j|~jj ГАтерзд: (шпак) j j~j [ ГАтернд: (газы)~

Мггервд: (кемет. включений

2.5.система (переходная)

Кристаллизующийся

расплав состояние: жидко-твердый || (теп)

металл соткдус

проц

гяообршова

15>оцхгел.вза имодействия

проц. расширен.

Рис. 1. Системная модель «МЕТАЛЛ - ОТЛИВКА»

На основе анализа модели "Металл-Отливка" и процессов, протекающих при изотермической закалке, был разработан способ получения заданных структур из литого состояния. Сущность способа заключается в следующем: чугун из железоуглеродистой шихты выплавляют в электропечи, расплав при сливе в ковш модифицируют магнийсодержащими лигатурами для получения в отливках графитных включений шаровидной формы. Отливки получают в песчаные, металлические или керамические формы.

Отливки извлекают из форм при температуре выше эвтектоидного превращения - 900-1000 °С и быстро, в течение 5 - 15 с, перемещают в закалочную ванну. Варьируя температуру закалочной среды, можно получать широкий диапазон структур металлических матриц в отливках из ЧШГ. При этом достигается однородная структура по сечению отливки. Время выдержки отливок в жидкой ванне определяется толщиной стенки, конфигурацией отливки и требуемой структурой металлической матрицы. После выдержки в изотермической ванне отливки из нее извлекают и последующее их охлаждение производят на воздухе.

Конечные структуры в чугуне формируются в результате превращения, протекающего в твердой фазе. Важную роль в этих процессах играет устойчивость аустенита, которая, в свою очередь, определяется механизмом у->а превращения. Механизм превращения зависит от температуры и строения аустенита в момент, предшествующий его распаду, и определяется условиями зарождения и последующего роста первичного аустенита.

Таким образом, можно говорить о наследственности строения конечной структуры, которая определяется исходным строением аустенита, что наиболее отчетливо проявляется при промежуточном превращении, в результате которого не происходят диффузионные процессы железа и легирующих элементов.

Экспериментальные исследования по получению ЧШГ с различной структурой металлической матрицы. В главе изложены методика экспериментального исследования способов получения заданных структур в отливках из ЧШГ, которая основана на модели "Металл-Отливка", и описание метода построения виртуальной структурно-прочностной диаграммы для определения количественного структурного состава и твердости отливок из ЧШГ.

Для разработки структурной диаграммы были использованы данные результатов более 900 плавок отливок из ВЧ35...ВЧ50, проведенных на ОАО БМЗ в период с 1996 по 1999 гг. (рис. 2 а)

На базе разработанной структурной диаграммы была построена диаграмма для определения твердости (рис. 2 б). Основой ее послужила следующая зависимость, полученная в результате линейного корреляционного анализа производственных плавок:

НВ = 64 +2,24Ц +0.92П + 0,2Ф.

Рис. 2. Структурная диаграмма для отливок из ЧШГ: а - структурная диаграмма, б -прочностная диаграмма.

В ходе работы были проведены экспериментальных исследований по п< лучению бейнитных структур в чугуне непосредственно из литого состояния, после термообработки. Первая задача решалась с помощью двух методов: ране разработанного способа и за счет повышенного легирования чугуна Мо и №. результате применения разработанного способа удалось получить бейнитну) структуру (рис. 3 а) и переходный троостито-бейнитный слой (рис. 3 б) на гр: нице погружения образца в изотермическую ванну. Во втором случае была ш лучена структура половинчатого чугуна с мартенситной металлической матр! цей (рис. 3 в, г). Химический состав чугуна для образцов, закаливаемых по ра:

эаботанному способу непосредственно из литого состояния (в мае. %): 3,1 С; 2,1 31; 0,28 Мп; 0,06 Р; 0,018 Б; 0,045 0,4 0,05 Си; остальное - Ре. При изучении возможности получения самозакаливающихся бейнитных структур (в мае. /о): 3,1 С; 2,1 Бй 0,28 Мп; 0,06 Р; 0,015 Б; 0,045 3 N1; 1,3 Мо; остальное - Ре.

Рис. 3. Микроструктура образцов, полученных в результате применения разработанного

способа: а -закаленная зона; 6 - переходная зона (температура выбнвкк образцов из формы 950 °С, температура закалки 320°С), полученных в результате дополнительного

легирования И и Мо: в, г. (х500).

Дополнительно проводилось исследование влияния режимов термической бработки на получение заданных структур в отливках из ЧШГ, в ходе которого ыла обнаружена закономерность влияния температуры аустенизации на мор-юлогические особенности бейнитных структур. Образцы после выдержки при емпературах аустенизации охлаждались на воздухе в идентичных условиях. )ни имели одинаковый химический состав (в мае. %): 3,2 С; 1,66 51; 0,3 Мп; 0,07 '; 0,018 Б; 0,045 Mg; 0,18 Мо; 0,62 N1; 0,54 Си; 0,2 Сг; остальное - Ие., но разную емлературу и время выдержки на аустенизацию: в первом случае Та>,с=950 "С, аус= 60 мин, во втором Таус=920 °С, тауС= 12 мин (в дальнейшем режимы №1 и

№2 соответственно). Это позволило провести сравнительный анализ и выяви отличительные особенности влияния режима аустенизации на получаем структуры металлических матриц в ЧШГ.

Исследование микроструктуры свидетельствовало о том, что структу металлической матрицы образца при термообработке №2 - нижний бейнит, при термообработке №1 - верхний бейнит.

Для объяснения явлений и процессов, которые явились причинами по? ления таких структур в образцах из ЧШГ, прошедших нормализацию, обратим к рис. 3, на котором условно показана термокинетическая диаграмма превраи

Время

Рис. 4. Схематичная термокинетическая диаграмма распада аустенита.

ния аустенита. Кривая 2 обозначает охлаждение от 950 °С (термообработка № а кривая 1 - нормализацию от 920 °С (термообработка №2). Образец при терм обработке №1 имеет температуру нагрева выше, чем при обработке №2 на 300 В случае термообработки по режиму №1 аустенит более насыщен углеродо чем в образце по режиму №2. Это объясняется более высокими температурами гораздо более длительной выдержкой на аустенизацию. Это влечет за собой д явления: во-первых, при повышении содержания углерода в у-растворе его у тойчивость повышается, что приводит к сдвигу областей бейнитного превраш ния вправо для образцов, прошедших нормализацию по режиму №1. Во-вторы увеличение количества углерода в аустените приводит к понижению температ ры начала мартенситного превращения, т.е. область бейнитного превращения опускается ниже вместе с линией начала мартенситного превращения М„2. См щение области бейнитного превращения Б2 объясняется тем, что зарожден: бейнитного феррита происходит сдвиговым (мартенситным) способом.

Точка А на рис.3, является условной точкой пересечения границы области 5ейнитного превращения при термообработке №2 и располагается в нижней'час-:и бейнитной области, которая характеризуется тем, что в ней диффузионные тропессы замедляются, что приводит к формированию в чугуне структуры ниж-1его бейнита. Аналогично точка В определяет место пересечения кривой охлаждения 2 области бейнитного превращения Б2. Точка В располагается в верхней гасти области, где при непрерывном охлаждении происходит формирование ¡ернистого верхнего бейнита.

Таким образом, полученные разнородные структуры в образцах одинако-юго химического состава и прошедших одинаковые виды термообработки в юльшой степени определяются температурой аустенизации и временем вы-(ержки при этих температурах. Результаты, подтверждающие гипотезу, были юлучены и при исследовании изотермической закалки образцов из ЧШГ.

На основе этих исследований были сделаны выводы о том, что для полу-[ения аусферритных структур в ЧШГ необходимо применять высокие темпера-уры нагрева на аустенизацию. Гипотеза была подтверждена экспериментальной [роверкой.

Заключает данную главу экспериментальные исследования влияния вторичного инокулирующего модифицирования на процессы структурообразова-[ия, в результате которых определены оптимальные режимы совмещения сфе-юидизирующего и инокулирующего модифицирования. Определены режимы ехнологических процессов для получения в отливках из ЧШГ ферритных труктур.

Глава 4. Основы получения в ЧШГ различных структур металличе-кой матрицы. В соответствии с проведенными экспериментальными исследо-аниями и анализом системной модели "Металл-Отливка" были разработаны еоретические основы, объясняющие явления и процессы, протекающие при ромежуточном превращении в случае изотермической закалки из литого со-тояния и при использовании дополнительного нагрева на термообработку.

При исследовании рост бейнита рассматривается как вариация роста вид-|анштеттового феррита с радиусом кривизны ра по теории Хиллерта-Триведи. )тличие заключается в том, что изначально до превращения имеется не гомо-енный аустенит, а гетерогенный с областями, обедненными углеродом, и с бо-ее правильными кристаллическими решетками, что обусловлено дислокацион-ым строением первичного аустенита и создает условия для зарождения иголь-атого феррита именно в этих местах.

Дано объяснение факту повышенной устойчивости первичного аустенита соответствии с разработанными основами, что связано с его строением.

Сделаны выводы о том, что на процессы структурообразования, происхо-ящие в твердой фазе ЧШГ, влияют в наибольшей степени "наследственные" войства исходной у-фазы, определяющиеся химическим составом, температу-

рои нагрева на аустенизацию и другими внутренними параметрами систем "Металл" и условиями зарождения и последующего роста исходных и конечнь структур, т.е. эти свойства определяются динамикой системы "Металл".

Представлен алгоритм программы для термического анализа, позволяь щий на основе анализа аттракторов скоростей охлаждении и положении площ док эвтектоидного превращения прогнозировать структурный состав отлив< из ЧШГ.

Проведено исследование влияние состава покрытия кокиля на структу{ отливок из ЧШГ. Определена зависимость интенсивности теплообмена от сост ва покрытий кокиля.

Глава 5. Оптимизация технологических процессов получения отливе из ЧШГ с заданной структурой металлической матрицы. Для оптимизавд технологических процессов была разработана экспертная система "Чугун с ш ровидным графитом". Первоначально в главе приведена методика разработ»

экспертных систем (ЭС) представлен детальнь

анализ известных ЭС, прим няемых в литейном пр

Механические свойства

Эксплуатационные свойства

Л

®®©@©©©©(у&Э0О©

Технологические свойства

1этал

изводстве.

Ядром ЭС "Чугун графитом" программа, определять структуру матрицы на

разработаннс с шаровидны являет« позволяющ; оптимальну металлическс основе анали:

условий работы и требовани предъявляемых к детал получаемой из ЧШГ (рис.5), основу программы бы; положены результат

проведеннь экспериментальнь исследований и теоретичесю выкладки. На первом эта1 работы пользователя с ЭС диалоговом режиме опр деляется уровень механ: ческих и эксплуатационнь свойств, предъявляемых отливке из ЧШГ. На осно) ответов пользователя на поставленные ЭС вопросы рекомендуется структу] металлической матрицы, которую необходимо получить в отливке из ЧШГ.

рекомендации

Рис.5. Схематичное представление работы ядра экспертной системы "Чугун с шароввдным графитом".

Если первый этап условно можно назвать "конструкционным", то второй -'технологическим". На этом этапе на основе предыдущих результатов, опреде-1ЯЮЩИХ металлическую матрицу, и данных о размерах и конфигурации конфетной отливки ЭС выдает технологические рекомендации, которые позволяют эазработать новый или оптимизировать старый технологический процесс. Оптимизация проводится по некоторым основным параметрам модели "Металл-Этливка". К ним, прежде всего, относится химический состав ЧШГ, режим термообработки, дополнительное легирование, процесс модифицирования, предварительная "горячая выбивка", подогрев форм, их окраска и т.д. Система пред-тагает несколько вариантов направления технологических процессов получения ¡аданных структур в отливках из ЧШГ, где помимо основного способа ЭС рекомендуются альтернативные, которые позволяют получать заданные структуры в этливках из ЧШГ. В конечном итоге предпочтение тому или иному способу от-1ается пользователем исходя из особенностей конкретного производственного 1роцесса, наличия ресурсов и необходимого для реализации данного способа эборудования.

Глава 6. Разработка и внедренне технологии изготовления отливок из Ш1Г с заданными свойствами и технико-экономическое обоснование. В ■лаве приведены результаты усовершенствований двух технологических провесов: производства отливки "Втулка", выпускаемой на ОАО "Брянский маши-юстроительный завод", и процесса получения поршневых колец на ОАО 'Клинцовский завод поршневых колец".

Приведен анализ известных технологических процессов, в ходе которого шределены направления последующего повышения уровня стабильности и эффективности производства.

С применением ЭС "Чугун с шаровидным графитом" были разработаны ехнологические рекомендации по повышению эффективности производства от-[ивки "Втулка". Для отливок с характерными типоразмерами (таблица) были ре-гомендованы оптимальные технологические параметры (химический состав, емпература заливки и т.п.). Рекомендации, внедренные в производство в виде ехнологических инструкций, позволили стабилизировать технологический прочее, снизить потери от брака и расходы на дополнительную термическую обработку и тем самым повысить его эффективность._

№ группы Тех, Химический состав, %

ММ С 81 Мп Р в Си МРост

I >45 3,5-3,7 2,2-2,4 0,4-0,7 <0,06 <0,1 0,3-0,4 0,05-0,055

II 45-60 3,4-3,6 2,1-2,3 0,4-0,7 <0,06 <0,1 0,4-0,5 0,055-0,058

III >60 3,4-3,5 2,1-2,3 0,4-0,7 <0,06 <0,1 0,5-0,6 0,058-0,062

Улучшение эксплуатационных параметров отливок поршневых колец [роизводилось в два этапа. На первом определялась оптимальная структура ме-аллической матрицы, которая повышала уровень свойств колец. Оптимальной :а этом этапе была признана структура троостита мартенсита и бейнита отпуска.

Целью второго этапа являлось разработка оптимальной технологии терм) обработки готовых колец для получения в них ранее найденной структуры м< таллической матрицы. Были исследованы режимы закалки в масло, воду и из< термическую ванну, нормализация с последующим отпуском и т. д., все режим обеспечивали стабильное получение заданных структур. Оптимальными был признаны режимы изотермической закалки и закалки в масло с последующи отпуском, эти процессы обеспечивают стабильное получение заданных структу металлических матриц в поршневых кольцах.

Разработан и внедрен оптимальный технологический процесс выплавк полусинтетического и синтетического чугуна в индукционных электропечах да получения отливок маслот.

В заключение главы представлена технико-экономическая эффективное! внедрения разработанных технологических процессов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Создана концептуальная системная модель "Металл - Отливка" За бази системной модели принимается система "Металл" как основной объект ис следования, в котором происходят процессы структурообразования. Прс цесс превращения Металл —> Отливка, рассматривается с точки зрения ке чественных и количественных изменений, которые происходят с металлоь начиная от шихты и заканчивая готовым изделием. Такая концепция позве лила выделить из большой группы факторов основные определяющие прс цессы структурообразования, протекающие в твердой фазе.

2. Разработан новый способ получения заданных структур металлических мат риц в отливках из ЧШГ непосредственно из литого состояния. Способ за ключается в следующем: обработанный сфероидизирующими модификатс рами расплав чугуна заливают в песчаные, металлические и керамически формы; затвердевшую отливку несложной конфигурации извлекают и формы при 900... 1000 °С в наименьшем сечении и закаливают в изотерми ческой ванне с температурами, определяющимися требуемыми структура ми металлической матрицы. Разработана программа, позволяющая устано вить время извлечения отливок из формы при заданных температурах.

3. Построена эмпирическая структурно-прочностная диаграмма, предназна ченная для определения количественного состава структурных составляю щих и твердости в отливках из перлитно-ферритного ЧШГ. Диаграмма по зволяет прогнозировать структурный состав для отливок с известной тол щиной стенки и параметром степени насыщения, а также выполнять обрат ную задачу - рекомендовать для ЧШГ химический состав исходя из требо ваний, предъявляемых к готовому изделию.

4. Установлено, что на процессы структурообразования, происходящие в твер дой фазе ЧШГ, влияют "наследственные" свойства исходной у-фазы, опре

деляющиеся, в свою очередь, химическим составом чугуна и условиями зарождения и последующего роста исходных структур.

5. Установлено, что при термической обработке большое влияние на процессы структурообразования оказывают температура и время выдержки при ау-стенизации отливок из ЧШГ. Повышение степени растворения углерода в аустените приводит к увеличению его устойчивости при температурах промежуточного превращения и смещению бейнитной области вниз вслед за линией температуры начала мартенситного превращения на Т-Т-Т - диаграммах, что влияет на изменение морфологических особенностей бейнит-ных структур металлической матрицы. На основе результатов исследования для получения аусферритных структур в отливках из ЧШГ рекомендуется определенная температура аустенизации.

|. При исследовании процессов инокулирующего модифицирования, определены условия эффективности технологического процесса получения фер-ритных структур в отливках из ЧШГ. Проведенные исследования позволили установить оптимальные варианты совмещения технологических процессов вторичного инокулирующего и сфероидизирующего модифицирований. Разработана программа термического анализа с помощью ЭВМ, позволяющая строить кривые охлаждения и на их основе прогнозировать развитие процессов структурообразования и конечную структуру отливок из ЧШГ.

. Разработана экспертная система "Чугун с шаровидным графитом", призванная способствовать разрешению проблем, наиболее часто встречающихся при разработке производства отливок из ЧШГ с различными структурами металлической матрицы. Система позволяет на основе анализа требований, предъявляемых к готовому изделию, определить оптимальный вариант структуры металлической матрицы, затем, с учетом технологических параметров конкретной отливки, системой приводятся рекомендации для получения ранее заданных струрур в отливках из ЧШГ наиболее эффективными технологическим способами и приемами.

С применением ЭС "Чугун с шаровидным графитом" произведено усовершенствование технологии получения отливок "Втулка", изготавливаемых из ЧШГ. Разработанные рекомендации были внедрены на ОАО "Брянский машиностроительный завод" и ОАО "Сантехлит", что позволило повысить стабильность производственного процесса отливок "Втулка".

). Определены оптимальные структуры металлических матриц и режимы термической обработки поршневых колец, которые обеспечивают повышение их износостойкости и прочности, что позволяет увеличить срок эксплуатации колец. Разработана технология выплавки полусинтетического чугуна с применением стальных металлотходов взамен чушкового чугуна. Разработанные технологии были внедрены на ОАО "Клинцовский завод поршневых колец".

Основные содержания диссертации изложены в следующих работах:

1. Макаренко К.В. Влияние условий аустенитизации на изотермическую зака. ку ЧШГ // Материаловедение и производство. Сб. научн. тр. - Брянск, 2000. С. 66-69.

2. Макаренко К.В., Поддубный А.Н., Прокопенко A.C. Способ получения ра личных структур в чугунах из литого состояния // Материаловедение и пр< изводство. Сб. научн. тр. - Брянск, 2000. - С. 115 - 118.

3. Кульбовский И.К., Макаренко К.В., Добровольский И.И. Использование м; лоценных металлоотходов при выплавке синтетического ЧШГ// Материал* ведение и производство. Сб. научн. тр. - Брянск, 2000. - С. 190 - 195.

4. Афонин Д.Г., Макаренко К.В., Тупатилов Е.А. Поиск технологических пар; метров повышения эксплуатационных свойств тормозных колодок для ж> лезнодорожного транспорта // Материаловедение и высокотемпературнь технологии. Сб. научн. тр. - Н. Новгород, 1999. - С. 52 - 54.

5. Макаренко К.В., Мельников В.П. Исследование влияния кокильных покрь тий для литья шаров из высокопрочного чугуна./ Сб. тр. 3-й Международно научн.-тех. конф. "Проблемы повышения качества промышленной проду! ции". - Брянск, 1998. - С. 173 - 175.

6. Макаренко К.В. Исследование влияния "горячей выбивки" на структурообр зование в чугунах с шаровидным графитом // Материаловедение проблемы машиностроении. Сб. научн. тр. - Брянск, 1998. - С. 72 - 74.

7. Мельников В.П., Макаренко К.В., Лебедев A.B. Влияние небольших добавс элементов на ход затвердевания чугунных крупногабаритных отливок // М териаловедение проблемы в машиностроении. Сб. научн. тр. - Брянск, 1998, С. 36-38.

8. Поддубный А.Н., Кульбовский И.К., Макаренко К.В., Дюков A.B. Исследов ние влияния химического состава на свойства мелющих шаров из высок* прочного чугуна // Материаловедение проблемы в машиностроении. Сб. н учи. тр. - Брянск, 1997. - С. 22.

9. Поддубный А.Н., Александров Н.И., Кульбовский И.К., Макаренко K.B. Bi бор состава высокопрочного чугуна для получения мелющих шаров прока кой и литьем в кокиль // Литейное производство. - 1997. - № 5. - С. 22.

Ю.Макаренко К.В., Кульбовский И.К. Эффективность инокулирующего мод фицирования чугуна с шаровидным графитом // Сб. тр. Международной н учн.-тех. конф. "Состояние и перспективы развития дорожного комплекса". Брянск, 2000. - С. 67 - 69.

П.Макаренко К.В., Кульбовский И.К., Артеменко Т.В. Исследование влияш химического состава на механические свойства чугуна с шаровидной форме графита // Сб. тр. научн,- исследов. работ. - Брянск, 1996. - С. 22 - 24.

12.Мельников В.П., Макаренко K.B. Оптимизация химического состава выпускаемых на ОАО БМЗ отливок из ВЧ // Тез. докл. 54-й научн. конф. проф,-преп. состава в 2 ч. 4.1. - Брянск, 1998. - С. 37 - 38.

13.Кульбовский И.К., Макаренко К.В. Исследование влияния нормализации на морфологические особенности бейнита в легированном чугуне с шаровидным графитом // Тез. докл. 55-й научн. конф. проф.- преп. состава. - Брянск,

1999.-С.33-34.

14.Кульбовский И.К., Трощанович В.П., Афонин Д.Г., Макаренко К.В. Оптимизация химического состава чугуна для поршневых колец. / Тез. докл. 55-й научн. конф. проф.-преп. состава. - Брянск, 1999. - С. 38 - 39.

15.Макаренко К.В., Кульбовский И.К. Экспертная система "Чугун с шаровидным графитом" // Сб. информационных материалов Международной научн.-техн. конф. в 2 ч. Ч. II - Брянск:, 2000. - С. 91.

1 б.Макаренко К.В., Кульбовский И.К. Способ получения различной структуры металлической матрицы в заготовках из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом из литого состояния. Приоритетная справка № 2000118677/20 (019614) от 2000 г.

17.Кульбовский И.К., Макаренко К.В., Подцубный А.Н., Прокопенко A.C., Хрущев С.С. Технология выплавки синтетического чугуна в индукционных электропечах // Материаловедение и производство. Сб. научн. тр. - Брянск,

2000.-С. 186-189.

Лицензия 020381 от 24.04.97

Подписано в печать 16.11.00

Формат 60x84 1/16 Печ.л. 1 Уч.-изд.л. 1

Бумага типографская №2

Т. 100 экз.

Офсетная печать

Заказ 868

Брянский государственный технический университет Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7

Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Институтская, 16

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕКТУРЫ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ ВЧШГ.

1.1. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ НА СВОЙСТВА ОТЛИВОК ИЗ ЧШГ.

1.2. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ В ЧШГ.

1.3. ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ.

1.4. ВЛИЯНИЕ ИНОКУЛИРУЮЩЕГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ.

1.5. АНАЛИЗ СВОЙСТВ АУСТЕНИТА.

1.6. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ЧШГ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. СИСТЕМНАЯ МОДЕЛЬ "МЕТАЛЛ-ОТЛИВКА". ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В ЧШГ.

2.2. ТЕНДЕНЦИИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ЧШГ.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПОЛУЧЕНИЮ ЧШГ С РАЗЛИЧНОЙ СТРУКТУРОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ.

3.1. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.2. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА НА СТРУКТУРУ ОТЛИВОК ИЗ НЕЛЕГИРОВАННОГО ЧШГ. СТРУКТУРНО-ПРОЧНОСТНАЯ ДИАГРАММА.

3.3. ПОЛУЧЕНИЕ ЧШГ С РАЗЛИЧНОЙ СТРУКТУРОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ В ЛИТОМ СОСТОЯНИИ.

3.4. ПОЛУЧЕНИЕ ЧШГ С РАЗЛИЧНОЙ СТРУКТУРОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ.

3.5. ВЛИЯНИЕ ИНОКУЛИРУЮЩЕГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ НА ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В ЧШГ.

ГЛАВА 4. ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ В ЧШГ РАЗЛИЧНЫХ

СТРУКТУР МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТРИЦ.

4.1. АНАЛИЗ СВОЙСТВ ПЕРВИЧНОГО И ВТОРИЧНОГО АУСТЕНИТА.

4.2. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ ОХЛАЖДЕНИЯ НА

ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУР В ЧШГ.

ГЛАВА 5. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ЧШГ С ЗАДАННОЙ СТРУКТУРОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ.

5.1. МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ И ДОКАЗАТЕЛЬСТВО РАЦИОНАЛЬНОСТИ PIX ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КОНЕЧНЫХ СТРУКТУР В ОТЛИВКАХ ИЗ ЧШГ.

5.2. ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА "ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ".

ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ЧШГ С ВЫСОКИМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.

6.1. ЛИТЬЕ ВТУЛОК ПОДШИПНИКОВ НА ОАО "БМЗ".

6.2. ПРОИЗВОДСТВО ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ НА ОАО "КЗПК".

6.3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

Чугун с шаровидным графитом (ЧШГ) находит с каждым годом все новые области применения. Высокие эксплуатационные, механические и физические свойства позволяют ему успешно конкурировать с другими конструкционными материалами, поэтому ЧШГ является одним из наиболее перспективных Бе-С сплавов [117, 167, 168, 170]. При сохранении нынешних темпов производства в ряде стран, по некоторым прогнозам [1, 55, 42, 57], к 2005 г. выпуск отливок из ЧШГ превысит объем литья из чугуна с пластинчатым графитом (ЧПГ).

В ЧШГ графит в отличие от ЧПГ имеет компактную форму, которая локализует возникающие при эксплуатации в заготовке напряжения, поэтому решающее значение для отливок из ЧШГ приобретает структура металлической матрицы, изменяя которую можно получить в отливках широкий диапазон механических и эксплуатационных свойств.

В данный момент в литейном производстве актуальной является задача изготовления качественных отливок из ЧШГ с ранее заданными механическими и эксплуатационными свойствами непосредственно из литого состояния. Рыночные экономические взаимоотношения предопределяют для успешной конкурентной борьбы производителей гибкость технологических процессов с ориентацией производства на широкий ассортимент и высокое качество выпускаемой продукции, что повышает уровень требований, предъявляемых к стабильности производственных процессов. Традиционно применяемые в литейной отрасли технологические операции и приемы в таких условиях зачастую не обеспечивают стабильности получения требуемых структур в заготовках из ЧШГ. Для получения необходимых структур или исправления брака по структурному несоответствию в заготовках проводится дополнительная термообработка, которая значительно повышает себестоимость годной детали. Особенно задача повышения эффективности способов получения требуемых структур в отливках из ЧШГ становится актуальной в связи с возрастающим интересом производителей к бейнитным структурам. Получение таких структур в ЧШГ сопряжено с рядом трудностей, в частности, наиболее широко используемый для этого способ изотермической закалки требует значительных затрат на его реализацию. Поэтому производители изыскивают другие возможности, отдавая предпочтение традиционно выпускаемой продукции. Разработке новых способов получения бейнитных ЧШГ препятствует отсутствие на данный момент четких представлений о механизме протекания бейнитного превращения. 5

Заданные структуры в ЧТТ1Г можно получать самыми разными способами, начиная с литого состояния за счет рационального легирования, модифицирования или регулирования тепловых процессов при охлаждении отливок и заканчивая дополнительной термообработкой. Поэтому изучение и разработка эффективных методов управления процессами структурообразования в заготовках из ЧТТТГ непосредственно из литого состояния является на данный момент приоритетной задачей, решение которой позволило повысить стабильность технологических процессов и снизить расход материальных, энергетических и трудовых ресурсов.

Решение задачи эффективного управления процессами структурообразования для изготовления качественных отливок из ЧТТТГ с ранее заданными свойствами требует в свою очередь всестороннего подхода к проблеме. С одной стороны, необходимо изучить внутренние факторы, влияющие на процессы формирования структур в заготовках из ЧШГ. С другой, дать оценку внешним технологическим процессам литейного производства, которые в свою очередь накладывают определенные ограничения на параметры разрабатываемых способов получения в, отливках из ЧТТТГ требуемых структур. Последующий синтез такого исследования позволил построить обобщенную концептуальную модель, на базе которой были исследованы и разработаны методы управления процессами структурообразования.

Так как количественный и качественный составы конечной структуры металлической матрицы в отливках из ЧТТТГ определяются превращения, протекающие в твердом состоянии, то именно им уделяется основное внимание в работе. В свою очередь на процессы структурообразования, протекающие в твердом состоянии, большое влияние оказывают химический состав и скорость охлаждения.

Исходя из сказанного, целью диссертационной работы является проведение комплексного исследования влияния различных факторов на процессы структурообразования, протекающие в твердой фазе, и разработки на их основе способов получения отливок из ЧШГ с заданными структурами металлической матрицы из литого состояния.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

• Определить факторы, влияющие на процессы структурообразования в твердой фазе, и оценить степень их воздействия на механизм формирования конечной структуры отливок из ЧШГ.

• Разработать консолидирующую модель процессов структурообразования, протекающих в твердой фазе, и технологических процессов получения отливок из ЧШГ с заданной структурой. 6

• Исследовать механизм формирования бейнитных структур в ЧШГ и на их базе разработать теоретические основы получения таких структур в отливках из литого состояния.

• Провести экспериментальные исследования по получению различных структур металлической матрицы за счет регулирования условий охлаждения отливок из ЧШГ.

• Разработать способы, позволяющие прогнозировать и эффективно управлять технологическими процессами получение заданных структур в отливках из ЧШГ.

• Внедрить в производство разработанные способы получения качественных отливок из ЧШГ с заданными структурой и свойствами.

Научная новизна и практическая значимость работы заключается в оригинальном подходе к решению проблем, связанных с изучением процессов структурообразования в отливках из ЧШГ и разработке оригинальной методики оценки влияния технологических факторов на эти процессы, кроме этого:

Разработана концептуальная системная модель "Металл-Отливка", учитывающая основные факторы, которые оказывают влияние на процессы образования структуры металлической матрицы в чугунах. На базе этой модели разработаны методологические аспекты исследования процессов структурообразования в ЧШГ.

На основе системной модели "Металл-Отливка" разработан способ получения заданных структур в ЧШГ из литого состояния, сущность которого заключается в применении "горячей" выбивки отливок из формы при Т= 900. 1000 °С и последующей изотермической закалке с температурами, определяемых требуемыми структурами металлической матрицы в отливках из ЧШГ. Разработана программа, позволяющая определять время выбивки отливок из формы при заданных температурах. Для регистрации способа подана заявка на патент (регистрационный № 2000118677/20 (019614)).

Установлена "наследственная" связь образования конечных бейнитных структур, полученных из литого состояния, со строением закристаллизовавшегося аустенита. Выявлено, что "наследственные" свойства конечной структуры в свою очередь определяются распределением химических элементов в исходном аустените.

На основе экспериментальных исследований установлена зависимость температуры аустенизации при нагреве на морфологические особенности бейнитных структур ЧШГ, что позволило рекомендовать определенные высокие температуры для получения аусферритных структур. 7

Определены математические зависимости совместного влияния С, Мп, 81, Си и толщины стенки отливки на количество структурных составляющих в ЧТТТГ из литого состояния.

На основе этих зависимостей построена структурно-прочностная диаграмма, позволяющая определять количественный состав структуры металлической матрицы и твердость отливок из перлитно-ферритного ЧШГ, полученных литьем в песчано-глинистые формы.

Определена хронологическая связь между процессами, протекающими при дополнительном модифицировании ЧШГ кремнистыми лигатурами и временем действия инокулирующего эффекта.

На основе экспериментального термического анализа охлаждения отливок из ЧШГ разработана программа расчета на ЭВМ кривых охлаждения, с помощью которой можно прогнозировать направление процессов структурообразования, протекающих при охлаждении, и конечные структуры в отливках из ЧШГ.

Разработана экспертная система "Чугун с шаровидным графитом". Система на основе анализа механических и эксплуатационных свойств определяет оптимальную структуру металлической матрицы и затем с учетом технологических параметров конкретной отливки рекомендует направление в составлении производственного процесса получения заданных структур в отливках из ЧШГ в соответствии с динамикой развития системной модели "Металл-Отливка".

Работа проведена в Брянском государственном техническом университете, на кафедре "Машины и технология литейного производства". В ходе выполнения работы применялись современные приемы и способы проведения научных исследований: математическое и системное моделирование с привлечением детерминированных, статистических, математико-логистических методов. Все этапы диссертационной работы от обработки данных до моделирования выполнены с применением компьютера. При регистрации, изучении и анализе экспериментальных данных были использованы различные металлографические и микроструктурные методы.

Разработанные технологические процессы производства отливок внедрялись на предприятиях Брянского региона, о высокой эффективности этих процессов свидетельствуют прилагаемые акты внедрения.

Основные тезисы диссертационной работы изложены в 16 печатных работах. 8

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана системная модель "Металл - Отливка". За базис системной модели принимается система "Металл" как основной объект исследования, в котором происходят процессы структурообразования. Процесс превращения Металл —» Отливка рассматривается с точки зрения качественных и количественных изменений, которые происходят с металлом, начиная от шихты и заканчивая готовым изделием. Такая концепция позволила выделить из большой группы факторов основные, определяющие процессы структурообразования, протекающие в твердой фазе.

2. Разработан новый способ получения заданных структур металлических матриц в отливках из ЧШГ непосредственно из литого состояния. Способ заключается в следующем: промодифицированный сфероидизирующими модификаторами расплав чугуна заливают в песчаные, металлические и керамические формы; затвердевшую отливку несложной конфигурации извлекают из формы при 900. 1000 °С в наименьшем сечении и закаливают в изотермической ванне с температурами, определяющимися требуемыми структурами металлической матрицы. Разработана программа, позволяющая определять время извлечения отливок из формы при заданных температурах.

3. Установлено, что на процессы структурообразования, происходящие в твердой фазе ЧШГ, влияют в наибольшей степени "наследственные" свойства исходной у-фазы, определяющиеся в свою очередь химическим составом и температурой нагрева на аустенизацию и условиями зарождения и последующего роста исходных и конечных структур.

4. Установлено, что при термической обработке большое влияние на процессы структурообразования оказывают температура и время выдержки при аустенизации отливок из ЧШГ. Повышение степени растворения углерода в аустените приводит к увеличению его устойчивости при температурах промежуточного превращения и смещению бейнитной области вниз вслед за линией температуры начала мартенситного превращения на Т-Т-Т - диаграммах, что влияет на изменение морфологических особенностей бейнитных структур металлической матрицы. На основе результатов исследования для получения аусферритных структур в отливках из ЧШГ рекомендуется определенная высокая температура аустенизации.

5. Построена эмпирическая структурно-прочностная диаграмма, предназначенная для определения количественного состава структурных составляющих и твердости в отливках из перлитно-ферритного ЧШГ. Диаграмма позволяет прогнозировать структурный состав для отливок с известной толщиной стенки и параметром степени насыщения, а также выполнить

135 обратную задачу - рекомендовать для ЧШГ химический состав исходя из требований, предъявляемых к готовому изделию.

6. При исследовании процессов инокулирующего модифицирования, определены условия повышения эффективности технологических процессов получения ферритных структур металлической матрицы в отливках из ЧШГ из литого состояния. Проведенные исследования позволили установить оптимальные варианты совмещения технологических процессов вторичного инокулирующего и сфероидизирующего модифицирования.

7. Разработана программа термического анализа с помощью ЭВМ, позволяющая строить кривые охлаждения и на их основе прогнозировать направление процессов структурообразования и конечную структуру отливок из ЧШГ.

8. Разработана экспертная система "Чугун с шаровидным графитом", призванная способствовать разрешению проблем, наиболее часто встречающихся при проектировании производства отливок из ЧШГ с различными структурами металлической матрицы. Система позволяет на основе анализа требований, предъявляемых к готовому изделию, определить оптимальный вариант структуры металлической матрицы, затем при анализе технологических параметров конкретной отливки ЭС приводятся рекомендации для получения ранее заданных структур в отливках из ЧШГ наиболее эффективными способами и технологическими приемами, при этом приводится несколько альтернативных вариантов технологических процессов.

9. С применением ЭС "Чугун с шаровидным графитом" усовершенствована технология получения отливок "Втулка подшипника", изготавливаемых из ЧШГ. Разработанные на базе исследований рекомендации были внедрены на ОАО "Брянский машиностроительный завод", что позволило повысить стабильность производственного процесса отливок "Втулка подшипника".

10. Определены оптимальные структуры металлических матриц и режимы термической обработки поршневых колец, которые обеспечивают повышение их износостойкости и прочности, что позволяет увеличить срок эксплуатации колец. Разработанные технологии были внедрены на ОАО "Клинцовский завод поршневых колец".

136

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

2. Альбинский В.А., Жуков A.A., Клочнев Н.И. Производство чугуна с шаровидным графитом на Рижском дизелестроительном заводе // Металловедение и термическая обработка металлов. 1978. №1. С. 31 - 32.

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

4. Артеменко Т.В., Беляков А.Н., Петров Л.А. Влияние химического состава, толщины стенки отливки на свойства бейнитного ЧШГ // Литейное производство. 1998. № 12. С. 26 - 27.

5. Асташкевич Б.М., Сапожников С.А., Галль И.Е., Дуковский Л.М. Чугунные маслоты, отлитые различными способами // Литейное производство. -1983. №8. С. 26-27.

6. Афонин Д.Г., Макаренко К.В., Тупатилов Е.А. Поиск технологических параметров повышения эксплуатационных свойств тормозных колодок для железнодорожного транспорта // Сб. Материаловедение и высокотемпературные технологии. Н. Новгород, 1999. С. 52 - 54.

7. Баландин Г.Ф. Основы теории формирования отливки. В 2-х ч. Ч. I. Тепловые основы теории. Затвердевание и охлаждение отливки. М., Машиностроение, 1976. - 328 с.

8. Бедарев В.Н. О скорости удаления магния из магниевого чугуна // Известия вузов. Черная металлургия. 1990. №12. С. 59 - 61.

9. Ю.Беляков А.Н., Александров H.H., Бех Н.И. и др. Влияние состава и термообработки на свойства аустенитно-бейнитных чугунов // Литейное производство. 1994. №4. С. 2 - 5.

10. П.Беляков А.Н., Андреев В.В. Выбор размеров проб для контроля свойств ЧШГ в отливках // Литейное производство. 1998. № 12. С. 31.

11. Беляков А.Н., Петров Л.А., Артеменко Т.В., Кольдибеков А.Н. и др. Влияние термообработки на свойства ЧШГ // Литейное производство. 1998. №12. С. 29-31.137

12. Бех Н.И., Косников Г.А. Бейнитные высокопрочные чугуны для ответственных деталей в машиностроении // Литейное производство. 1995. № 4-5.С.7-8.

13. Блантер М.Е. Теория термической обработки. М.: Металлургия, 1984. -328 с.

14. Бобро Ю.Г. Легированные чугуны. -М.: Металлургия, 1976. 288 с.

15. Бобро Ю.Г., Дмитриюк Н.В., Гусачук Д.А. Высокомедистые чугуны с шаровидным графитом // Литейное производство. 1997. № 7. С. 9 - 11.

16. Бойко Г.Г., Чернышова Н.В., Малоземова Е.Ю. Влияние меди на графитную фазу высокопрочных чугунов, получаемых модифицированием в ковше и в литейное форме // Известия вузов. Черная металлургия. 1990. №11. С. 108- 109.

17. Бунин К.П., Вышинская Л.Р., Притоманова М.Н. Изотермические превращения в отожженном магниевом чугуне // Литейное производство. 1966. № 4. С. 23 - 24.

18. Бунин К.П., Калинина Л.Т. Механизм и кинетика изотермической кристаллизации магниевого чугуна // Сб. Получение и свойства чугуна с шаровидным графитом. Под ред. Гиршовича Н.Г. М.-Л. 1962. С. 23 - 28.

19. Бунин К.П., Малиночка Я.Н., Таран Ю.Н. Основы металлографии чугуна. -М.: Металлургия, 1969.

20. Бунин К.П., Таран Ю.Н. Строение чугуна. Серия "Успехи современного металловедения." М.: Металлургия, 1972. - 160 с.

21. Бунин К.П., Федорова С.А., Осада Н.Г., Горлова Н.П. Эвтектоидное превращение в магниевых чугунах // Сб. Получением свойства чугуна с шаровидным графитом. Под ред. Гиршовича Н.Г. М.-Л. 1962. С. 96 - 105.

22. Бунин К.П., Ященко А.И. Структурные изменения ферритного магниевого чугуна при нагреве // Сб. Получение и свойства чугуна с шаровидным графитом. Под ред. Гиршовича Н.Г. М.-Л. 1962. С. 105 - 113.

23. Василевский П.Ф., Ширяев В.В., Блохин И.Е. Регулируемое охлаждение и термическая обработка в литейных формах крупных стальных отливок // Литейное производство. 1965. № 1. С. 1 - 3.

24. Воеводин М.А., Тен Э.Б. Влияние исходного содержания серы на загрязненность отливок из чугуна с шаровидным графитом неметаллическими включениями //Известия вузов.Черная металлургия.- 1996. №8. С. 52 53.

25. Волков А.Н., Лядский В.Б., Тешаев С.Т. Аустенитный марганцовистый чугун // Литейное производство. 1966. №1. С. 8 - 9.

26. Волохов В.А., Морозов О.П., Попова Т.А. Вопросы измельчения зерна ау-стенита и прокаливаемости стали // Известия вузов. Черная металлургия. -1986. №6. С. 83-85.138

27. Волощенко M.B. Области применения высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1998. № 12. С. 16 - 20.

28. Гиршович Н.Г. Кристаллизация и свойства чугуна в отливках. М - Л.: Машиностроение, 1966. - 562 с.

29. Голыптейн Я.Е., Мизин В.Е. Инокулирование железоуглеродистых расплавов. М.: Металлургия, 1993. - 416 с.

30. Горушкина Л.П., Елина О.Б. О механизме формирования микроструктуры магниевого чугуна // Литейное производство. 1996. №11. С. 15-17.

31. Дзегиленок В.Н., Баландин Г.Ф. Принудительное охлаждение стальных отливок при высокотемпературной гидровыбивки // Литейное производство. 1973. № 9. С. 20 - 22.

32. Дронюк И.Н., Андрейко И.М., Маковийчук И.Р. Низколегированный хладостойкий высокопрочный чугун // Литейное производство. 1998. №12. С. 13-14.

33. Дуковский Л.М., Асташкевич Б.М. Особенности центробежного литья заготовок поршневых колец, для тепловозных дизелей // Литейное производство. 1996. № 6. С. 18 - 19.

34. Евсюков М.Ф., Притоманова М.И. Устойчивость первичного аустенита чугуна // Литейное производство. 1968. № 5. С. 23 - 25.

35. Жуков A.A. Аусперированный чугун несомненный успех литейного металловедения // Литейное производство. - 1999. № 11. С. 31 - 32.

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

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

38. Жуков A.A. Еще раз об аустемперинге чугуна и стали // Литейное производство. 1999. № 2. С. 40-41.

39. Жуков A.A. Ликвация кремния в чугуне и построение структурных диаграмм // Диссертация на соискание кандидатской степени. М. ЦНИИТ-маш. 1959.

40. Жуков A.A. Некоторые вопросы теории и практики бейнитной закалки чу-гунов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1995. № 12. С. 26-29.

41. Жуков A.A. Теориям сплавов со сфероидальным графитом 50 лет. Но в них еще много тайн // Литейное производство. 1998. №11. С. 5 -6.

42. 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.

43. Жуков A.A., Снежной P.JI. Зволинская B.B. Производство отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом // Обзор. М.: НИИмаш. 1980. -57 с.

44. Жуков A.A., Янченко А.Б. Технологически стабильные процессы получения бейнитного чугуна // Литейное производство. 1993. № 12. С. 25 - 26.

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

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

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

48. Капелюх В.В., Щукин К.В. Износостойкость поршневых колец из высокопрочного чугуна// Литейное производство. 1978. № 12. С. 18 - 19.

49. Каубрак Е.В., Чуркин B.C. Особенности влияния меди на структурообра-зование в чугуне // Литейное производство. 1993. № 7. С. 9 - 11.

50. Кетгер Н., Херфурт К., Стеллер Н. Литейное производство Германии -направления и тенденции развития, оценка состояния // Литейное производство. 1999. №5. С. 6 - 8.

51. Клецкин Я.Г., Левитан М.М. Бейнитный чугун с шаровидным графитом // Литейное производство. 1987. № 9. С. 9 - 13.

52. Кнорре Б.В. Выбор продолжительности остывания чугунных отливок // Литейное производство. 1969. № 2. С. 4 - 6.

53. Кнорре Б.В. Определение продолжительности остывания чугунных отливок в форме // Литейное производство. 1968. № 12. С. 9 - 12.

54. Козлов Л.Я. Перспективы увеличения производства отливок из высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1998. №12. С. 5 -7.140

55. Коледа C.B., Матвеев H.A., Грабовский В.В., Стетюкевич И. П., и др. Технология и оборудование для изготовления форм поршневых колец // Литейное производство. 1970. № 12. С. 19-22.

56. Косников Г.А., Морозова Л.М., Бех Н.И. Влияние условий изотермической закалки на структуру и свойства ЧШГ // Литейное производство. -1998.№ 12. С. 27-29.

57. Коцюбинский О.Ю. Стабилизация размеров чугунных отливок. М.: Машиностроение, 1974. - 296 с.

58. Крале В.Д., Люков Н.П., Дотов И.В., Левченко H.A. и др. РЗМ-модификаторы для отливок ответственного назначения // Тез. док. науч.-тех. конф. "Новые литейные материалы и технологии их получения". АН УССР Институт проблем литья. Киев: 1991. С. 104 - 109.

59. Крестьянов В.И. О некоторых условиях получения ЧШГ с высоким комплексом механических свойств в литом состоянии // Литейное производство.-1998. № 11. С. 7-8.

60. Крестьянов В.И. Структурная наследственность при получении отливок из ЧШГ // Литейное производство. 1999. № 1. С. 18 - 20.

61. Криштал М.А. Диффузионные процессы в железных сплавах. М.: Метал-лургиздат, 1963. 278 с.

62. Крючков О.Н. Влияние структуры чугуна с шаровидным графитом на свойства поршневых колец // Литейное производство. 1975. № 23. С. 21-22.

63. Крючков О.Н. Исследование влияния состава чугуна с шаровидным графитом на некоторые свойства поршневых колец // Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук. НАМИ 1978. ЦНИИТ-Маш.

64. Крючков О.Н. Чугун с шаровидным графитом для поршневых колец индивидуальной отливки // Литейное производство. 1976. № 5. С. 11 - 12.

65. Куликов В.И., Ковалевич Е.В., Ченцов Ю.Н., Пономаренко Л.Ю. Факторы пластичности аустенитного никелевого чугуна // Литейное производство. -1978.№ 1.С. 9-11.

66. Кульбовский И.К. Механизм влияния элементов на графитизацию и отбел чугуна // Литейное производство. 1993. № 7. С. 3 - 5.

67. Кульбовский И.К., Макаренко К.В., Добровольский И.И. Использование малоценных металлоотходов при выплавке синтетического ЧШГ // Сб. науч. тр. Материаловедение и производство. Под ред. Г.И. Сильмана. -Брянск: БГИТА, 2000. С. 190 195.

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

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

70. Левитан М.М., Левенштейн Ю.Е. Материалы поршневых колец зарубежных автотранспортных двигателей // Литейное производство. 1966. № 9. С. 46-48.

71. Леках С.Н., Шейнерт В.А. Методы повышения эффективности графитизи-рующего модифицирования чугунов // Литейное производство. 1994. № 9. С. 4-9.

72. Лернер Ю.С., Самарин A.A., Сенкевич Ю.Н. Снежной Р.Л. и др. Технология получения чугуна с шаровидным графитом // Обзор. М.: НИИ-маш, 1974. - 72 с.

73. Лернер Ю.С., Снежной Р.Л., Юзефпольский С.С., Галайко Р.Н., Ясский Д.И. Структура и свойства чугуна с шаровидным графитом, легированного молибденом // Литейное производство. 1974. № 7. С. 13-14.

74. Лернер Ю.С., Ясский Д.И. Структура и свойства чугуна с шаровидным графитом при повышенном содержании кремния // Литейное производство. 1974. №5. С. 7 - 8.

75. Лисовский A.B., Егоров A.A. Влияние фосфора на жаростойкость высокопрочного чугуна // Неметаллические вклю-ния и газы в литейных отливках.: Тезисы докладов науч.-технич. конференции. Запорожье: 1988. С. 243 - 244.

76. Литовка В.И. Повышение качества высокопрочного чугуна в отливках. -Киев: Наукова думка, 1987. 206 с.

77. Льняной В.И. Диффузия углерода в аустенит // Известия вузов. Черная металлургия. 1987. № 1. С. 105 - 108.

78. Макаренко К.В. Влияние условий аустенитизации на изотермическую закалку ЧШГ // Сб. науч. тр. Материаловедение и производство. Под ред. Г.И. Сильмана. Брянск: БГИТА, 2000. С. 66 - 69.

79. Макаренко К.В. Исследование влияния "горячей выбивки" на структуро-образование в чугунах с шаровидным графитом // Сб. науч. тр. Материа-ловедческие проблемы в машиностроении. Под ред. Г.И. Сильмана. -Брянск: БГИТА, 1998. С. 72 74.

80. Макаренко К.В., Кульбовский И.К. Эффективность инокулирующего модифицирования чугуна с шаровидным графитом // Сб. тр. международной142науч.-тех. конф. Состояние и перспективы развития дорожного комплекса. Брянск: БГИТА, 2000. С. 67 - 69.

81. Макаренко К.В., Мельников В.П. Исследование влияния кокильных покрытий для литья шаров из высокопрочного чугуна // Сб. тр. 3-ей международной науч.-тех. конф. Проблемы повышения качества промышленной продукции. Брянск. 1998. С. 173 - 175.

82. Макаренко К.В., Поддубный А.Н., Прокопенко A.C. Способ получения различных структур в чугунах из литого состояния // Сб. науч. тр. Материаловедение и производство. Под ред. Г.И. Сильмана. Брянск: БГИТА, 2000. С. 115- 118.

83. Максимов Ю.М., Рожков И.М., Саакян М.А. Математическое моделирование металлургических процессов. М.: Металлургия, 1976. - 288 с.

84. Малинов Л.С., Чейлях А.П., Малинов B.JL, Гоголь А.Б., Архипова Т.Н. Влияние изотермической закалки на свойства и структуру высокопрочного чугуна//Металловедение и термическая обработка. 1992. № 10. С. 27-29.

85. Малиночка Я.Н. О Графитизации чугуна после затвердевания // Сб. Получение и свойства чугуна с шаровидным графитом. Под ред. Гиршовича

86. H.Г.-М.-Л. 1962. С. 28-32.

87. Малышев Г.Р. Легирование высокопрочных чугунов // Тез. док. V Республиканской нучн.-тех. конф. Повышение технологического уровня и совершенствования технологических процессов производства отливок. Том

88. Днепропетровск, 1990. С. 8.

89. Мануров О.В. Курс высшей математики. Том 3. М.: Высшая школа. 1991.-448 с.

90. Марзаев Д.А., Баев А.И., Счастливцев В.М. К теории роста кристаллов бейнита // Физика металлов и металловедение. 1990. № 6. С. 11-16.

91. Морозова Л.М., Косникова Г.А., Корниенко Э.П. Аустенизированные высокопрочные чугуны // Материалы науч.-тех. конф. Повышение эффективности литейного производства. Л.: 1990. С. 19 - 21.

92. Мэя И.Ле. Шетки Л.М.-Д. Медь в черных металлах // Перевод с англ. Под ред. Банных O.A. — М.: Металлургия . 1988. 312 с.

93. Нгуен Ван Тан, Васильев И.В. Влияние условий охлаждения отливки на структуру высокопрочного чугуна // Процессы литья. 1997. №4. С. 100 -104.143

94. Неижко И.Г. Графитизация и свойства чугуна. Киев: Наукова думка, 1989. - 204 с.

95. Неижко И.Г. Некоторые особенности кристаллизации графитно-аустенитной эвтектики // Сб. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом. -Киев: Наукова думка, 1974. С. 51 58.

96. Неижко Н.Г. К теории образования шаровидного графита в чугунах // Процессы литья. 1994. № 4. С. 25-38.

97. Неижко Н.Г. Особенности эвтектической кристаллизации ЧШГ в тонкостенных отливках // Процессы литья. 1993. № 1. С. 47 - 50.

98. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему / Пер. с английского. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 286 с.

99. Нехензи Ю.А. Стальное литье. М.: Металлургиздат, 1948. - 766 с.

100. Носков Б.А., Цукерман С.И. Металлургические особенности переплава чугунной стружки // Литейное производство. 1965. № 2. С. 3 - 5.

101. Овчиников В.И., Тютин Д.В., Зволинский A.C. Влияние меди на структуру и свойства высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1992. № 1. С. 10-11.

102. Петриченко A.M., Жаботинский Н.П., Пучканев A.M., Можаров М.В., Яковлев Ф.И. Регулирование структуры отливок из высокопрочного чугуна толщиной облицовки кокиля // Литейное производство.-1975.№6.С. 26.

103. Петриченко A.M., Солнцев Л.А. Повышение свойств магниевого чугуна // Сб. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом. Киев: Наукова думка, 1974. С. 115-125.

104. Петриченко A.M., Солнцев Л.А., Лактионова С.И., Добрынина Л.Д. Свойства магниевого чугуна легированного Мо // Литейное производство. -1971. №7. С. 15-16.

105. Плетник Р.И., Браун М.П. Превращения аустенита в легированном высокопрочном чугуне при непрерывном охлаждении // Литейное производство. 1964. № 9. С. 35-36.

106. Поддубный А.Н., Александров Н.И., Кульбовский И.К., Макаренко К.В. Выбор состава высокопрочного чугуна для получения мелющих шаров прокаткой и литьем в кокиль // Литейное производство. 1997. № 5. С. 22.

107. Поддубный А.Н., Кульбовский И.К., Афонин Д.Г. Износостойкость различных типов чугунов и бронз // Литейное производство. 1997. № 5. С. 43.

108. Полунин В.И., Чуликов Б.А., Кришталл М.М. Износостойкость поршневых материалов в зоне верхней поршневой канавки // Литейное производство. 1997. № 8 - 9. С. 38 - 40.

109. Попов A.A. Фазовые превращения в металлических сплавах. М.: Металлургия, 1963. - 312 с.

110. Попов Э.В. Экспертные системы реального времени // Открытые системы. 1995. № 2. С. 72 - 86.

111. Потапов В.А. Рынок отливок в США: состояние и прогнозы // Машиностроитель. 1997. №11. С. 22 - 25.

112. Пригожин И. От существующего к возникающему: Время и сложности в физических науках.: Пер. с. англ. -М.: Наука, 1985. 328 с.

113. Приданцев М.В., Кривошеев А.Е., Бунаков О.Д., Моисеев A.M. и др. Синтетические чугуны для отливки прокатных валков // Литейное производство. 1976. № 3. С. 13 - 15.

114. Применение искусственного интеллекта в литейном производстве // Литейное производство. 1992. № 12. С. 27 - 28.

115. 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.Ч 1.-М. 1998. С. 12-16.

116. Пчеленгцев В.М., Поликарпов Е.Ф., Фомин Ф.Ф., Чагаев Н.В., Караулов И.Н. Инструментальная оболочка экспертных систем "Эмпирик" // Литейное производство. 1992. № 12. С. 22.

117. Резенфельд С.Е., Кушельман B.C., Кобелев H.H., Файнберг P.M. Охлаждение чугунных отливок в металлических формах // Литейное производство. 1964. № 2. С. 17-21.

118. Ром М. Интеллектуальный автомат: компьютер в качестве эксперта / Пер. с немецкого. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 80 с.

119. Рыжиков A.A., Фишер В.Б., Шевцова Л.С., Кузнецов A.C. Совместное модифицирование магниевого чугуна графитизирующими и карбидоста-билизирующими добавками // Сб. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом. Киев: Наукова думка, 1974. С. 27 - 32.

120. Салли И.В. Физические основы формирования структуры сплавов. -М.: Металлургиздат, 1963. 222 с.

121. Сафонов В.О. Экспертные системы интеллектуальные помощники специалиста. - СПб.: Знание, 1992. - 32 с.

122. Семенов P.A., Фролов В.К., Садофьев В.Н., Александров И.И. и др. Применение чугунов для трущихся деталей дизелей // Обзор. М.: НИИ-ИНФОРМТЯЖМАШ, 1971.-54 с.

123. Сефериан Д. Металлургия сварки. М. Машгиз. 1963. - 348 с.145

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

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

126. Сойер Б., Фостер Д.Л. Программирование экспертных систем на Паскале // Пер. с английского. М.: Финансы и статистика, 1990. - 191 с.

127. Соколов А.Н. Литейные сплавы применяемые в машиностроении. М.-Л.: Машгиз, 1961.-140 с.

128. Соловьев В.П., Курагин О.В., Васильев С.Н. Графитизирующее модифицирование чугуна // Известия вузов. Черная металлургия. 1993. № 3. С. 67-71.

129. Справочник по чугунному литью // Под ред. Гиршовича Н.Г. Л.: Машиностроение, 1973. - 758 с.

130. Стерцин М.Г., Эстрин Л.И., Гольтберг А.Г. Отливка заготовок для поршневых колец // Обзор. Тема 9- 65. ВПТИ ЭНЕРГОмаш. 1965. 102 с.

131. Сыропошнев Л.Н., Ващенко К.И., Жук В.Я., Кошовник Г.И., Косечков

132. B.А. Влияние температуры графитизирующей обработки на структуру и свойства высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1977. № 4.1. C. 9-10.

133. Таран Ю.Н., Черновол A.B., Куреанки В.В. О влиянии приместных элементов кислородной группы (S, О) на формирование графита в особо чистых Fe-C-Si сплавах // Процессы литья. 1995. №2. С. 70-78.

134. Таунсенд К., Фохт Д. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ / Пер. с английского. М.: Финансы и статистика, 1990. - 320 с.

135. Тахватулин И.Х., Колокольцев В.М., Долгополов Л.Б., Ланкин Ю.П. Экспертная система оценки свойств сплавов // Литейное производство. -2000. №3. С. 51-52.

136. Тиренко A.M. Использование чугунной стружки // Литейное производство. 1965. № 2. С. 5 - 6.

137. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам / Пер. с английского.-М.: Мир, 1989-388 с.

138. Фиргер И.В. Термическая обработка сплавов. Справочник. Л. Машиностроение, 1982. - 304 с.

139. Франция. Заявка 2590508. опубл. 29.05. 87 МКИ В22 D 27/20, С 21 D 1/20.146

140. Фукс С.И. Термическая обработка чугуна. Киев: Машгиз, 1954 -144 с.

141. Худокормов Д.Н., Леках С.Н., Бестужев Н.И., Розум В.А. Эффективность графитизирующего модифицирования чугунов // Литейное производство. 1986. № 4. С. 3 - 4.

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

143. Чернышев E.H., Скворцов A.A., Китаев Е.М. Подогрев шихты при плавке чугуна в индукционной печи // Литейное производство. 1977. № 8. С. 9-10.

144. Чугун: Справочное издание // Под ред. Шермана А.Д., Жукова А.А.-М.: Металлургия, 1991. 576 с.

145. Шапранов И.А., Петрова Э.В., Гетьман A.A. Особенности кристаллизации магниевого чугуна // Сб. Получение и свойства чугуна с шаровидным графитом. Под ред. Гиршовича Н.Г. М.-Л. 1962. С. 28 - 32.

146. Шебатинов М.П., Абраменко Ю.Е., Бех Н.И. Высокопрочный чугун в автомобилестроении. — М.: Машиностроение, 1988. 216 с.

147. Шебатинов М.П., Бех Н.И., Коваленко В.М. Получение бейнитного высокопрочного чугуна // Тракторы и сельхозмашины. 1986. № 7.С.52 - 55.

148. Шебатинов М.П., Жуков A.A., Коваленко В.М. Прочностные свойства бейнитного высокопрочного чугуна // Вестник машиностроения. 1986. №3. С. 61-63.

149. Шебатинов М.П., Коган Л.Б., Горбульский Г.Ф. Образование сульфидов и фосфидов РЗМ в высокопрочном чугуне // Технология автомобилестроения. 1978. № 2. С. 10-15.

150. Шитиков B.C., Глушко В.Г., Кошелев В.И., Гедеревич H.A. Распределение серы в чугунных отливках при модифицировании в форме // Литейное производство. 1979. №2. С. 8.

151. Шумихин B.C., Кутузов В.П. и др. Высококачественные чугуны для отливок / Под ред. Александрова H.H. М.: Машиностроение, 1982. -222 с.

152. Шумихин B.C., Суслов В.А., Сологуб Т.Г. Действие малых присадок комплексного модификатора на свойства низкоуглеродистого синтетического чугуна // Сб. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом. Киев. Наукова думка. 1974. С. 186- 187.

153. Энглиш К. Поршневые кольца. Теория изготовления, конструкция и расчет. Т.1. -М.: Машгиз, 1962. 583 с.

154. Яковлев Ф.И. Закалка высокопрочного чугуна с ферритно-перлитной-графитной структурой // Литейное производство. 1974. № 2. С. 9.147

155. Яковлев Ф.И. Изотермическая закалка магниевого чугуна // Литейное производство. 1968. № 3. С. 21 - 22.

156. Яковлев Ф.И. Количественная связь между размером зерна литой структуры матрицы, дисперсностью мартенсита и прочностью закаленного чугуна // Металловедение и термическая обработка металлов. 1993. №8. G.31-33.

157. Яковлев Ф.И. Особенности кинетики образования аустенита в магниевом чугуне при индукционном нагреве // Литейное производство. 1966. № 7. С. 28 - 29.

158. Яковлев Ф.И. Структурная номограмма высокопрочного чугуна при поверхностной закалке с индукционным нагревом // Литейное производство. 1983. № 9. С. 11-12.

159. Aus einem Guß Interessante Meehanite Gußsticke // Konstruktionspraxas. - 1992. - №9. - C. 68, 70.

160. Boeri R.-E., Sikora J.-A., Dall'o H.-A. Intérêt da manganèse dans les fontes GS austénitigues// Fonderie: Fondeur a jourd'hui. 1986. - №58.- C. 35 -41.

161. Chobaut J.P., Breton P., Schissler J.M. Secondary Martensite formation during the tempering of bainite S.G. cast iron // Trans. Amer. Foundrymen's Soc. Vol. 96. Proc 52 nd Annul. Meet. Apr. 24 28. 1988, C. 475 - 480.

162. Choi C.O. Литейное производство Южной Корей // Литейное производство. 1997. №6. С. 2 - 5.

163. Dicht H. Die Gießereindustrie Österreichs // Giesserei Rdsch. 1998. - 45. №9-10. C. 21 -25.

164. Ding Yipu, Xie Binghuc, Yu Dezhi. Моделирование на ЭВМ формирования микроструктуры высокопрочного чугуна // Zhuzao = Foundry. 1996.-№7.-С. 7-10.

165. Ductile iron now and in the future // Foundryman. - 1998. — 91. №8. - C. 274.

166. Exner Jaraslav, Cech Jaroslav. Optimalizace rezimy ochlazovâni litirovych odlitkU a jejich uvolnôvânîz forem pri vyroße na AFL // Slevârens tvi. 1991. -39. №5-6. С. 144-147.

167. Fargues J. Traitements intereritiquis des fontes; recherche de hautes car-actéris // 60th World Foundry Congres. 1993. С. 22-3 - 22-10.

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

169. Heine Hans. Austempered ductile iron // Foundry Manag. & Techonol. -1988.- 116. № ll.C. 20-23.148

170. Juneja P.H., Chakrabarti A.K., Basak A. Austempering ductile iron alloyed copper and marganese // Foundry Manag. & Techonol. 1989. - 117. № 2. C. 64-65,67.

171. Kitsudou Tadashi, Ashida Kyouichi, Fujita Kenji Влияние магния в модификаторе на склонность к отбелу высокопрочного чугуна // Имоно = J. Jap. Foundrymen's Soc. 1990. - 62 №5. С. 359 - 364.

172. Li Deshan, Jiang Hua, Yin Lixin Исследование микроструктуры высокопрочного модифицированного магнием и РЗМ // Zhuzao = Foundry. 1996. -№10.-С. 16-19.

173. Li Guoan. Чугун для поршневых колец // Zhuzao = Foundry. 1991-№1. - С. 16-21.

174. Loper C.R. Jr., Hur B.Y., Witter Т.Н. Versuche zur Vorimptung von Gußeisen mit Kugelgraphit mit Graphit im Gießereißetried // Giesser. Prax. -1991. №7. C. 120-124.

175. Marineck Borut. Verfahren zur Hestellung von Fehlerfreien Graugussteilen durch Giessen einer Graugussschmelze in eine Metal Kokille: Пат 682468. Швейцария. В 22 D27/04/ - № 1704/92; Заявка 27.05.92 Опубл. 30.09.93.

176. Minimizing retainen austenite in heah treated cast iron // Mod. Cast. 1995. -85. №4. C. 50.

177. Moore DJ., Rouns T.N., Rudmann K.B. Einfluß von Mangan ouf Gefüge und Eigenschaften von zwischenstutenvergüfeten Gußeisen mit Kugelgraphit -Konzept lines Prozeßfensters // Giesser. Prax. 1987 - № 19. C. 271.-282.

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

179. Röhrig Klaus. Austenitisihes Gußeisen Eigenschaften und Anwedung // Konstr. + Giessen. - 1993. - 18. № 3. C. 9 - 29.

180. Seetharamu S., Martin Jebroj P. Abrasion and erosion resistance of permanent moulded austempered ductile iron // Wear. -1993. 167. №1. С. 1-8.

181. Song Jinshan, Xiao Chengle, Bai Qiulian, Yang Jiarong Механические свойства высокопрочного чугуна после изотермической закалки // Zhuzao = Foundry. 1991.- №2. - С. 8 -11.

182. Veutgen Hans-Jürgen, Langner Wilfried. Gußeisenlegierung für die Herstellung von Kolbenringen von Verbrennungskraftmaschinen: Заявка 19654893. Германия. МПК C22 C37/00. AE Goetze GmbH. № 19654893. 4. Заявлено 25.07.96; Опублик. 29.01.98.

183. Yasue Kazuo, Nisio Tosiyaki, Yamada Yasuo, Obata Yosihiro. Изотермические превращения в высокопрочном чугуне // Имоно = J. Jap. Foundrymen's Soc. 1991. - 63. № 7. С. 596 - 600.149

184. Zhukov A.A., Basak A., Yanchenko A.B. New viewpoints and technologies in field of austempering of Fe-C alloys // Materials Science and Texnology. -1997. 13. № 5. C. 401 -407.