Остання редакція: 2017-07-12
Тези доповіді
Технологія лиття за моделями, що газифікуються, відзначається простотою й універсальністю та дозволяє отримувати виливки будь-якої конфігурації. Не зважаючи на це, розробка технологічного процесу виготовлення того чи іншого виливка потребує ретельного підходу, що має враховувати всі тонкощі процесу ЛГМ.
Так перед спеціалістами ФТІМС НАН України було поставлено завдання розробити технологічнийпроцес виготовлення виливка «Корпус ДУ80» (рис. 1). Маса виливка – 19,7 кг, сплав – сталь 20Л.Корпус запірної арматури відноситься до особливо відповідальних виливків, оскільки до нього висуваються вимоги щодо герметичності(робочий тисквиробу складає 4МПа).
Рис. 1. Виливок «Корпус ДУ 80»
Першим етапом булапобудована ливниково-живильна системи.Для даного виливка було вибрано нижній підвід металу, оскільки це забезпечувало рівномірну газифікацію моделі в формі та виключало охоплення рідким металом пінополістиролу при заливанні. За допомогою комп’ютерного моделювання були визначені місця утворення усадкових дефектів тапроведена оптимізація ливнико-живильної системи.
Моделі виготовляли спіканням гранул пінополістиролу в прес-формах в автоклаві. Щільність моделей витримували в межах 25-27 кг/м3;моделі ливникової системи виготовляли порожнистими– цедозволяло максимально зменшити навуглецювання сталі під час її заливання в форму.
На модельні блоки наносили протипригарне покриття 2-х складів – наоснові дистен-силіманіту та на основі цирконового концентрату. В ході промислових дослідів було встановлено, що і перше і друге протипригарне покриття забезпечує захист виливка від пригару та дає чисту поверхню.
Оскільки заливання сталі проводилося з поворотного ковшу, то для очищення металу в каналі ливникової системи розміщувалися цирконієві фільтри.Виливки, одержані без фільтрів, мали неметалеві включення на відміну від виливків, виготовлених з використанням фільтрів.
Так як при нижньому підводі металу розплав надходить до надливів охолодженим, і не створюються умови спрямованого тверднення, тому для ефективної роботи надливів використовували екзотермічні оболонки.
Перші експериментальні виливки мали на бічних поверхнях гарячі тріщини. Причиною їх утворення є термічні напруги, зумовлені місцевим потовщенням в районі сідла клапану. Конструкція виливка не дозволяла створити направлене тверднення в даному місці. Використання усадкових ребер (див. рис. 1) дозволило попередити утворення тріщин у вказано місці.
Загалом комплексний підхід до проектування технологічного процесу з використанням сучасних технологій дозволив одержати якісні виливки «Корпус ДУ80». Спроектований технологічний процес дасть змогу замовникові перевести виробництво литих деталей запірної арматури з традиційного лиття в пісок на більш економічний метод лиття за моделями, що газифікуються.