Особливості виготовлення виливків з диференційними властивостями поверхні

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКовальчук, Олександр Григорович
dc.date.accessioned2019-12-03T14:18:59Z
dc.date.available2019-12-03T14:18:59Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenIn the dissertation the actual scientific and applied problem is solved - scientific and technological bases of production of wear-resistant and heat-resistant castings with differentiated properties of a surface from alloys on the basis of iron instead of traditional technologies with the use of bulk doping are developed. A new method of manufacturing castings with differentiated surface properties of metal alloying in casting was developed, which made it possible to replace the traditional method of bulk alloying, which consists of doping all the volume of metal directly in a furnace or in a ladle, surface, which allowed to significantly reduce the cost of ferroalloys and to reduce the cost of production while producing castings operating under extreme conditions of abrasive, shock-abrasive or hydroabrasive wear. For the first time, it is determined that the formation of the microstructure of a doped wear-resistant layer depends on the chemical and fractional composition of the coating, namely the use of materials with low melting point and fractions of 02… 0315. It is established that the temperature of the melt, which should be increased with increasing fraction of the alloy coating and the time of diffusion processes at the interface of the melt and alloy coating, the longer the process flows, the greater the thickness of the alloy layer. The mechanism of formation of the surface alloy casting layer after application of the alloy coating on the foundry surface based on components containing ferroalloys and certain chemical elements has been improved. The latter are capable of forming carbides, nitrides, borides in the surface layer. For the first time, it is found that, regardless of the filler, the alloy coating 3 mm thick warms up to a maximum temperature of 250… 350 s, which is sufficient for the transition of its components from solid to liquid state and the formation of the initial doped layer. A further increase in the thickness of this layer occurs due to diffusion processes at the interfacial boundary. It is established that the developed method of making castings with different surface properties can be used for the production of heat-resistant cast parts that operate in aggressive environments at temperatures up to 1100 ° C. It is shown that the increase in sample weight is in the range of 3.0… 6.0 mg / cm2 for 100 h. Nomograms were first constructed to determine the ratio of alloying components in the coating and their fractions, depending on the required thickness of the alloyed layer to provide a predetermined operating time of the cast part. The cost-effectiveness of using the surface alloying process in the production of wear-resistant cast parts instead of bulk doping is about UAH 13150 per ton of casting, and for the production of heat-resistant cast parts instead of bulk doping it is about UAH 23800 per ton of casting at prices as of 01.05.2019. The introduction substantiates the relevance of the topic of the dissertation and the feasibility of its implementation, defines the purpose and tasks of the research, the object and subject of research, noted the scientific novelty of the work, its practical significance, provides data on the approbation and publication of the results of the work. The first section analyzes the nomenclature of industrial cast parts operating in different industries in high temperature, corrosive environments, abrasive and hydroabrasive wear, identifies the materials used to manufacture them, and the basic requirements for alloys. The main possible technologies for the production of castings with differential surface properties for operation in different conditions are analyzed and their advantages and disadvantages are determined. The peculiarities of casting production using surface alloying in casting are considered. The main factors that limit the process of melting of the alloy coating during casting of metal are selected. The disadvantages of the method are identified, among which is the possibility of uneven melting or dissolution of the alloy coating by the melt flow and the formation of heterogeneity of the structure and properties of metal in the parts of castings that are subject to surface alloying. The second section describes techniques for investigating the special properties of iron-based alloys, describes materials and equipment. The third section presents the results of studies on the selection of effective components of alloys fillers for the manufacture of castings with a wear-resistant surface in foundry form.uk
dc.description.abstractruВ диссертационной работе решена актуальная научно-прикладная проблема - разработаны научные и технологические основы изготовления износостойких и жаростойких отливок из сплавов на основе железа с дифференциальными свойствами поверхности внутриформенным легированием вместо традиционных технологий объемного легирования металла. Разработан новый способ изготовления отливок с дифференциальными свойствами поверхности легированием металла в литейной форме, что позволяет заменить традиционный метод объемного легирования металла в печи или в ковше поверхностным. Это в несколько раз уменьшает расходы дорогих ферросплавов и, как следствие, снижает себестоимость продукции с одновременным повышением срока эксплуатации литых деталей в экстремальных условиях абразивного, ударно-абразивного или гидроабразивной износа и высоких температур и агрессивных сред. Впервые определено, что формирование толщины и микроструктуры легированного износостойкого или жаростойкого слоя зависит от химического и фракционного состава компонентов легирующих покрытия, температуры их плавления и температуры расплава, заливаемого в форму. Установлено, что использование компонентов с температурой плавления ниже температуры расплава и фракций 02 ... 0315 являются главными технологическими факторами для формирования качественного легированного слоя необходимой толщины Разработанный способ позволяет изготавливать жаростойкие литые детали для работы в условиях агрессивных газовых сред при температурах до 1100 °С, так как увеличение массы детали не превышает 3,0 ... 6,0 мг / см2 за 100 час.uk
dc.description.abstractukУ дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-прикладну проблему – розроблено наукові та технологічні засади виготовлення зносостійких і жаростійких виливків із сплавів на основі заліза з диференційними властивостями поверхні внутрішньоформовим легуванням замість традиційних технологій об’ємного легування металу. Розроблено новий спосіб виготовлення виливків з диференційними властивостями поверхні легуванням металу в ливарній формі, що дає змогу замінити традиційний метод об'ємного легування металу в печі або в ковші поверхневим. Це в декілька разів зменшує витрати дорогих феросплавів і, як наслідок, знижує собівартість продукції з одночасним підвищенням терміну експлуатації литих деталей в екстремальних умовах абразивного, ударно-абразивного або гідроабразивного зносу та високих температур й агресивних середовищ. Уперше визначено, що формування товщини та мікроструктури легованого зносостійкого чи жаростійкого шару залежить від хімічного та фракційного складу компонентів легувального покриття, температури їх плавлення та температури розплаву, що заливається у форму. Установлено, що використання компонентів з температурою плавлення нижчою температури розплаву та фракцій 02…0315 є головними технологічними факторами для формування якісного легованого шару необхідної товщини. Розроблений спосіб дає змогу виготовляти жаростійкі литі деталі для роботи в умовах агресивних газових середовищ за температур до 1100 ºС, оскільки збільшення маси деталі не перевищує 3,0…6,0 мг/см2 за 100 год.uk
dc.format.page21 с.uk
dc.identifier.citationКовальчук, О. Г. Особливості виготовлення виливків з диференційними властивостями поверхні : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.16.04 – ливарне виробництво / Ковальчук Олександр Григорович. – Київ, 2019. – 21 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/30199
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectсплавuk
dc.subjectстальuk
dc.subjectлегувальне покриттяuk
dc.subjectлегований шарuk
dc.subjectдиференційні властивості поверхніuk
dc.subjectмікролегуванняuk
dc.subjectмодифікуванняuk
dc.subjectтвердістьuk
dc.subjectзносостійкістьuk
dc.subjectжаростійкістьuk
dc.subjectтехнологія ливарної формиuk
dc.subjectalloyuk
dc.subjectsteeluk
dc.subjectalloy coveruk
dc.subjectalloyed layeruk
dc.subjectdifferentiated properties of surfaceuk
dc.subjectmicro-alloyinguk
dc.subjectmodificationuk
dc.subjecthardnessuk
dc.subjectheat resistanceuk
dc.subjectcasting technologyuk
dc.subjectсплавuk
dc.subjectстальuk
dc.subjectлегирующее покрытиеuk
dc.subjectлегированный слойuk
dc.subjectдифференцированные свойства поверхностиuk
dc.subjectмикролегированиеuk
dc.subjectмодифицированиеuk
dc.subjectтвердостьuk
dc.subjectизносостойкостьuk
dc.subjectжаростойкостьuk
dc.subjectтехнология литейной формыuk
dc.subject.udc621.745.55(0.43.3)uk
dc.titleОсобливості виготовлення виливків з диференційними властивостями поверхніuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Kovalchuk_aref.pdf
Розмір:
1.15 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ЛВЧКМ ІФФ)
Автореферати (вільний доступ)