ЗАСТОСУВАННЯ ЛИТТЯ ВАКУУМНИМ ВСМОКТУВАННЯМ ЗАЛІЗО-ВУГЛЕЦЕВИХ СПЛАВІВ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ДЕТАЛЕЙ ДВИГУНІВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/0419-8719.2023.2.08Ключові слова:
двигунобудування, сірий і високоміцний чавуни, виливок, лиття вакуумним всмоктуванням, термічна стійкість; ресурсАнотація
Застосування технології лиття вакуумним всмоктуванням залізо-вуглецевих сплавів для виробництва деталей двигунів внутрішнього згоряння дасть підвищення їх якості та зносостійкості, збереження металу, зменшення викидів. Технологія широко використовується для кольорових сплавів. В той же час вимагає ретельної науково-практичної підготовки її впровадження для залізо-вуглецевих сплавів (включаючи чавуни) в сучасному двигунобудуванні. Проблемні задачі постають при удосконаленні пневмосистеми вакуумного всмоктування (великі обсяги газовиділення), стійкості металопроводу (термічне перенавантаження в високотемпературному розплаві чавуну), стабілізації мікроструктури виливка (високошвидкісна кристалізація). Автори пропонують для металопроводу використовувати спеціалізований титановий сплав ВТ3-1, для якого в статті обраховано теплові навантаження при циклічній роботі в режимі “заглиблення – виймання” за використання чавунів марки СЧ25 та ВЧ50-1,5. Для надійної роботи металопроводу та відсутності утворення затвердіння розплаву на його внутрішній поверхні, була розроблена методика теплового розрахунку, яка дозволяє визначити час відводу теплоти перегріву розплаву згідно з діаметром металопроводу. Пневмосистему вакуумної установки доповнено запатентованим газоструминним ежектором, який в поєднанні з потужною цеховою системою стисненого повітря забезпечує повне газовідведення. Застосовуючи розроблений закон зміни розрядження між атмосферним тиском і тиском у порожнині форми автори статті регулюють швидкість кристалізації виливків, що дозволяє формувати в мікроструктурі значно дрібніші фази перліту та зменшувати присутність фериту. На підприємстві ТДВ “Первомайськдизельмаш” за технологією вакуумного лиття отримані заготовки направляючих втулок клапанів двигуна 6ЧН25/34 з чавунів СЧ25 та ВЧ50-1,5 а також маслоти поршневих кілець з чавуну ВЧ50-1,5. Отримані деталі показали підвищений ресурс на 15-30%. Технологію вакуумного лиття рекомендовано для залізо-вуглецевих сплавів при виробництві деталей двигунів.
Посилання
Studies on performance and process improvement of implementing novel vacuum process for new age castings / Senthil J., Prabhahar M., Thiagarajan C., Prakash S., & Lakshmanan R. // Materials Today: Proceedings. – 2020. – № 33(1). – Р. 813-819.
Tewary U. The origin of graphite morphology in cast iron // Tewary U., Paul D., Mehtani H. K., Bhagavath S., Alankar A., Mohapatra G., Sahay S. S., Panwar A. S., Karagadde S., & Samajdar I. // Acta Materialia. – 2022. – № 226. – Р.76-80.
Bekele B. T. Simulation and experimental analysis of re-design the faulty position of the riser to minimize shrinkage porosity defect in sand cast sprocket gear. Materials Today / Bekele B. T., Bhaskara, J., Tolcha S. D., Gelaw M., // Materials Today: Proceedings. – 2022. – № 59(1). – Р. 598-604.
Nimbulka, S. Design optimization of gating and feeding system through simulation technique for sand casting of wear plate / Nimbulkar S. L., Dalu R. S. // Perspectives in Science. – 2016. – № 8. – С. 39-42.
Li Y. Chen L. Effects of asymmetric feeder on microstructure and mechanical properties of high strength Al-Zn-Mg alloy by hot extrusion / Li Y. Chen L., Tang J., Zhao G., Zhang C. // Journal of Alloys and Compounds. – 2018. – № 749 – С. 293-304.
Поштаренко Ю. А. Дослідно-випробувальний експериментальний термовакуумний стенд ТВК-2,5 // Поштаренко Ю. А., Рассамакін Б. М., Сидоренко Ю. // Космічна наука і техніка: Науково-практичний журнал. – 2020. – № 26(6) – С. 23-26.
Chaus A. S., B. Microstructure and properties of M2 high-speed steel cast by the gravity and vacuum investment casting / Chaus A. S., Bračík M., Sahul M., Dománková M. // Vacuum. – 2019. – № 162 – Р. 183-198.
Mitterpach J., Environmental evaluation of grey cast iron via life cycle assessment / Mitterpach J., Hroncová E., Ladomerský J., Balco,K. // Journal of Cleaner Production. – 2017. – № 148 – Р. 324-335.
Вплив імпульсної електромагнітної обробки на структурні перетворення титанового сплаву ВТ3-1 // Сейдаметов С. В., Лоскутов С. В. // Журнал фізики та інженерії поверхні – 2016. – № 1(1) – С. 4-8.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Двигуни внутрішнього згоряння
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
