ПОВЫШЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧУГУННЫХ ДЕТАЛЕЙ ДВС МЕТОДОМ КОМПЛЕКСНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

Анотація

В статье приведены результаты длительных исследований по получению лигатур для серого и высокопрочного чугуна, применяемых для отливки ключевых деталей двигателей внутреннего сгорания. Основной целью исследования является продление срока эксплуатации деталей ДВС путем повышения износостойкости основных деталей (гильз цилиндров и поршневых колец). Цель исследования заключается в разработке лигатуры и технологии для серых и высокопрочных чугунов. Методы исследования включали как математическое моделирование путем регрессионного анализа матриц Грама, сформированных на основе определенных коэффициентов корреляции между износостойкостью чугуна и его химическим составом, что было проверено через критерий Фишера, так и практические исследования по отливке чугунов различных марок и стендовых испытаний двигателей с деталями на их основе. Уравнение регрессии, характеризующеей оптимальный химический состав чугуна представлено как I = 8,4 + 0,9C - 0,6Si - 3,2Mn - 84,4P - 4,5Ti - 33,8S + 9,3Cr + 0,4Ni - 5 , 9Cu - 1,1V + 24,3Mo.Основой для разработок стал анализ достаточного количества литературных источников, связанных с легирующими свойствами различных элементов при применении их в серых и высокопрочных чугунах. Основные результаты литературного поиска представлены в соответствующем разделе, где охвачено легирование никелем, хромом, молибденом, ванадием, медью, кремнием, титаном и другими элементами. Были разработаны и защищены патентами Украины №25099 и №25100 высокоэффективные лигатуры для чугунов деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ). Стендовые испытания износостийкости полученных чугунов показали, что формирование сорбитообразного перлита за счет легирования чугуна в ковше является оптимальным подходом, в комплексе с другими мерами может значительно повысить качество полученных деталей. Таким образом исследования показали, что для высоконагруженных деталей цилиндно-поршневой группы неизбежен переход на легированные чугуны. Для чугунов для втулок цилиндров дизелей типа ЧН 25/34 это связано с их переходом на высокозернистые топлива, а работа новых форсированных двигателей 6ЧН 26/34 без легированных чугунов оказалась невозможной.