Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок"

В развитие концепции сочетания процессов получения высокопрочных сплавов со способами точной песчаной формовки предложена методика создания базы данных с несколькими разделами. Описана взаимосвязь разделов данных по регулированию скорости охлаждения отливки, соответствующих структур металла и металл...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
Hauptverfasser:	Дорошенко, В.С., Шинский, В.О., Токовая, Е.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2017
Schriftenreihe:	Металл и литье Украины
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/163247
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок" / В.С. Дорошенко, В.О. Шинский, Е.В. Токовая // Металл и литье Украины. — 2017. — № 11-12 (294-295). — С. 39-46. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-163247
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1632472020-01-28T01:26:00Z Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок" Дорошенко, В.С. Шинский, В.О. Токовая, Е.В. В развитие концепции сочетания процессов получения высокопрочных сплавов со способами точной песчаной формовки предложена методика создания базы данных с несколькими разделами. Описана взаимосвязь разделов данных по регулированию скорости охлаждения отливки, соответствующих структур металла и металлосберегающих конструкций отливок. Работа выполнена на основании исследований, проведенных под руководством проф. Шинского О. И. в ФТИМС НАН Украины. Использовали преимущества ЛГМ-процесса и опыт регулируемого охлаждения отливок в песчаной форме. У розвиток концепції поєднання процесів отримання високоміцних сплавів зі способами точного піщаного формування запропоновано методику створення бази даних з декількома розділами. Описано взаємозв’язок розділів даних з регулювання швидкості охолодження виливка, відповідних структур металу і металозберігаючих конструкцій виливків. Роботу виконано на підставі досліджень, що проведені під керівництвом проф. Шинського О. Й. у ФТІМС НАН України. Використовували переваги ЛГМ-процесу і досвід регульованого охолодження виливків у піщаній формі. In the development of the concept of a combination of processes for obtaining high-strength alloys with precise sand molding methods, a methodology for creating a database with several sections was proposed. The interrelation of the data sections on the regulation of the cooling rate of the casting, the corresponding structures of the metal and the metal-saving constructions of the castings are described. The work was carried out on the basis of studies conducted under the guidance of prof. Shinskii O. Y. in PTIMA NAS of Ukraine. The advantages of the Lost Foam process and the experience of controlled cooling of castings in sandy form were used. 2017 Article Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок" / В.С. Дорошенко, В.О. Шинский, Е.В. Токовая // Металл и литье Украины. — 2017. — № 11-12 (294-295). — С. 39-46. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/163247 621.74.045 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	В развитие концепции сочетания процессов получения высокопрочных сплавов со способами точной песчаной формовки предложена методика создания базы данных с несколькими разделами. Описана взаимосвязь разделов данных по регулированию скорости охлаждения отливки, соответствующих структур металла и металлосберегающих конструкций отливок. Работа выполнена на основании исследований, проведенных под руководством проф. Шинского О. И. в ФТИМС НАН Украины. Использовали преимущества ЛГМ-процесса и опыт регулируемого охлаждения отливок в песчаной форме.
format	Article
author	Дорошенко, В.С. Шинский, В.О. Токовая, Е.В.
spellingShingle	Дорошенко, В.С. Шинский, В.О. Токовая, Е.В. Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок" Металл и литье Украины
author_facet	Дорошенко, В.С. Шинский, В.О. Токовая, Е.В.
author_sort	Дорошенко, В.С.
title	Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок"
title_short	Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок"
title_full	Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок"
title_fullStr	Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок"
title_full_unstemmed	Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок"
title_sort	предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок"
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2017
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/163247
citation_txt	Предпосылки создания базы данных на основе концепции"регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок" / В.С. Дорошенко, В.О. Шинский, Е.В. Токовая // Металл и литье Украины. — 2017. — № 11-12 (294-295). — С. 39-46. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
series	Металл и литье Украины
work_keys_str_mv	AT dorošenkovs predposylkisozdaniâbazydannyhnaosnovekoncepciiregulirovanieskorostiohlaždeniâotlivkivformestrukturametallametallosberegaûŝiekonstrukciiotlivok AT šinskijvo predposylkisozdaniâbazydannyhnaosnovekoncepciiregulirovanieskorostiohlaždeniâotlivkivformestrukturametallametallosberegaûŝiekonstrukciiotlivok AT tokovaâev predposylkisozdaniâbazydannyhnaosnovekoncepciiregulirovanieskorostiohlaždeniâotlivkivformestrukturametallametallosberegaûŝiekonstrukciiotlivok
first_indexed	2025-07-14T15:46:14Z
last_indexed	2025-07-14T15:46:14Z
_version_	1837637801973121024
fulltext	39ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 11-12 (294-295) углеродистых и цветных сплавов низкой металлоем- кости, в первую очередь для транспортных средств (автомобили, тракторы, грузовые вагоны), а также арматуростроения, нефтехимической и горно-обога- тительной промышленности, военной техники, в том числе для газотурбинных двигателей (ГТД). Ранее в большинстве исследований, технологических разра- боток и публикаций отдела физико-химии литейных процессов (ФХЛП) ФТИМС НАН Украины руковод- ствовались концепцией: «сочетание точных спосо- бов песчаной формовки с литьем высокопрочных сплавов» [1–3]. Однако, обобщение последних исследований по регулированию скорости охлаждения отливок, вы- полненных отделом ФХЛП [4, 5], дает основание для уточнения и углубления концепции проектирования металлосберегающих литых конструкций с новых на- учно-технологических позиций. Это расширит основы для прогнозирования их эксплуатационных свойств, создания методов оптимального выбора технологи- ческих процессов получения точных отливок из же- лезоуглеродистых и цветных сплавов, разработки нормативно-технической базы проектирования ли- тых конструкций для различных отраслей машино- строения. Анализ состояния разработки проблемы пока- зал следующее. Системно и комплексно созданием концепции или своего рода идеологии конструиро- вания литых деталей на основе новейших техноло- гий изготовления точных разовых литейных форм с одновременной адаптацией для литья в такие фор- мы высокопрочных сплавов (взамен или в разви- тие существующих концепций конструирования) не О дной из актуальных научных и практических задач литейного производства является суще- ственное уменьшение массы литых конструкций для изделий машиностроения, в первую очередь транспортных средств, и повышение их эксплуатаци- онного ресурса. Этому посвящены исследования под руководством проф. Шинского О. И. по теме «Раз- работка научных и технологических основ создания литых конструкций, оптимальных процессов их полу- чения и проектирования». Устаревшие технологии песчаной формовки (фор- мы в парных опоках с разъемом полуформ и стерж- нями), используемые для проектирования литых конструкций с размерной точностью отливок не вы- ше 9-12 квалитета по ГОСТ 26645-85 (ГОСТ Р 53464- 2009, ISO 8062-1:2007, -8062-3:2013), сдерживают развитие литейного производства, как заготовитель- ной базы отечественного машиностроения, снижают производительность машин. Это не способствует созданию литых конструкций меньшей массы и, в целом, уменьшению массы изделий машинострое- ния, а также конкурентоспособности продукции укра- инского машиностроения на европейском и мировом рынке. Кроме того, весьма неэффективно использо- вание для тонкостенных изделий высокопрочных чу- гунов, сталей, алюминиевых сплавов, предел проч- ности которых в 1,5–2,5 раза выше, чем рядовых марок, но низкая размерная точность не позволяет пропорционально уменьшить толщины стенок литых конструкций. Одной из научно-технологических задач указан- ного исследования является создание базы данных литых конструкций из моно, -армированных железо- УДК 621.74.045 В. С. Дорошенко, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., e-mail: doro55v@gmail.com В. О. Шинский, науч. сотр. Е. В. Токовая, мл. науч. сотр. Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем НАН и МОН Украины, Киев Предпосылки создания базы данных на основе концепции «регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлосберегающие конструкции отливок» В развитие концепции сочетания процессов получения высокопрочных сплавов со способами точной песчаной формовки предложена методика создания базы данных с несколькими разделами. Описана взаимосвязь разделов данных по регулированию скорости охлаждения отливки, соответствующих структур металла и металлосберегающих конструкций отливок. Работа выполнена на основании исследований, проведенных под руководством проф. Шинского О. И. в ФТИМС НАН Украины. Использовали преимущества ЛГМ-процесса и опыт регулируемого охлаждения отливок в песчаной форме. Ключевые слова: литье по газифицируемым моделям, высокопрочный чугун, база данных, серый чугун, охлаждение отливки, песчаная форма, вакуумная формовка. 40 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 11-12 (294-295) закачивать в нее воду с откачиванием ее паров, внося конвективную составляющую в процесс охлаждения отливки. Также сыпучий песок формы позволяет вы- полнить его высыпание при образовании вокруг от- ливки подвижной среды, которая также ускоряла ох- лаждение отливки за счет принудительной конвекции. Время охлаждения цилиндрического образца массой 4 кг и такой же отливки в течение 40 мин со- ответствовало времени охлаждения до температуры выбивки. В результате различных воздействий уве- личение скорости охлаждения образца (пункты 1–18 таблицы) произошло в 1,2–2,0 раза. А повышение скорости охлаждения отливок в песчаной форме при традиционных для ЛГМ-процесса производственных условиях – в 1,2-1,5 раза (пункты 19–23). Оценивая диапазон значений скорости (°С/с) в целом по табли- це с первого (0,068) по последнее значение (0,305), эти данные термоанализа охватывают изменение скорости в 4,5 раза на операции охлаждения в фор- ме практически одинакового образца из железоугле- родистых сплавов за одинаковое время. Запись кривых охлаждения выполняли многока- нальным прибором, и в таблице показаны средние скорости охлаждения на операции выдержки перед выбивкой для оценки пределов их регулирования. Кроме того, для подробного анализа доступно срав- нение таких скоростей на определенных участках кри- вых, в частности, в зонах прохождения структурных изменений металла, с соотнесением этих значений с создаваемым разделом базы данных показателей структуры металла. Также целесообразно пополнение ряда кривых термоанализа для более широкого диа- пазона отливок, литейных форм и сравнение их зна- чений с аналитическими выражениями, полученными в сотрудничестве с к.ф-м.н. В. С. Кравченко [4], для проектирования техпроцесса охлаждения отливок. Завершая тему о предпосылках создания базы данных скоростей охлаждения отливок в песчаных формах, приведен перечень полученных за послед- ние годы институтом ФТИМС НАН Украины патентов Украины на способы литья и формовки с регулирова- нием такого охлаждения. По номеру патента (рис. 1) доступны их полные описания в открытой базе Укрпа- тента, а англоязычные рефераты – в базе worldwide. espacenet.com. Их выбор будет зависеть от конкрет- ного процесса литья и достижения заданной структу- ры отливки из вариантов структур, в частности, ряд примеров которых показан на рис. 2, 3. Эти данные о технических решениях с конструкциями соответству- ющей оснастки в пределах их диапазона действия также следует увязать с данными, аналогичными указанным в таблице. Результаты изучения влияния интенсивности те- плоотвода на затвердевание и охлаждение ступен- чатых проб при литье в разовые формы, в том числе по ЛГМ-процессу, предусмотрено включить в раздел базы данных о структурах металла в соответствии с изменением скорости его охлаждения. Ниже показан ряд примеров структур высокопрочного (ВЧ, рис. 2) и серого (СЧ, рис. 3) чугунов. Эти исследования проведены в сотрудничестве с к.т.н. Н. Я. Терещенко [8]. По мере уменьшения занимается ни одна из организаций литейно-метал- лургического профиля в Украине, России и Западной Европе. В Украине такими проблемами, связанными с автоматизированными системами проектирования технологических процессов (САПР ТП), без оптими- зации или конструирования литых деталей занимает- ся Одесский национальный политехнический универ- ситет (зав. кафедрой, проф., д.т.н. Становский А. Л., зав. кафедрой, проф., д.т.н. Лысенко Т. В.). Известные иностранные компании, в том числе MagmaSoft (Германия), РгоСаst (США, Франция), По- лигон (Россия), SolidCast (США), концентрируются на создании компьютерных программ для оценки ги- дродинамических и теплообменных процессов в ли- тейной форме без оптимизации литых конструкций и воспринимают отливку уже как готовый, предвари- тельно созданный конструктором продукт. К тому же, эти программы не адаптированы к литейным процес- сам точных (так называемых специальных) методов литья, созданных в ФТИМС, как литье по моделям, которые газифицируются (ЛГМ-процесс), раство- ряются, выжигаются, а также по ледяным моделям (ЛЛМ), как для гравитационного литья металла, так и под избыточным давлением. В этих программных продуктах не достаточны возможности оценки ли- тейных процессов в форме при использовании низ- котемпературных, оболочковых форм и получении отливок в формах, наполненных армирующей фазой из металлических и неметаллических материалов, приближающих отливки к изделиям из композитных материалов. А ряд программных комплексов для мо- делирования гидродинамики и теплообмена не пред- назначен для конструкторских задач со свойствен- ным им расчетом прочности деталей [6]. Как подчеркивал акад. В. Л. Найдек, получение отливок с заданными структурой и свойствами воз- можно лишь при обеспечении управления интенсив- ностью теплоотвода в литейной форме [7]. Наиболее близки к реализации управления теплоотводом в ши- роком интервале методы, основанные на физических способах упрочнения песчаной формы: разновидно- сти ЛГМ-процесса, литье в вакуумируемые, магнит- ные и замороженные формы. Однако ни один из них в отдельности не решает всей проблемы, и каждый имеет недостатки. Тенденция развития технологии литья в песчаные формы и формирования свойств литых конструкций, включая фундаментальные ис- следования, создающие основу этого направления, вызывает необходимость синтезирования различных физических воздействий в процессах формовки для создания высокоэффективных методов литья [7]. В результате исследований авторов, методом тер- моанализа и технологическими разработками [4] по- лучены различные значения скорости охлаждения чу- гунной отливки в песчаной форме, которые показаны по нарастающей в таблице и могут служить прообра- зом создаваемой базы данных. Основным объектом исследования была вакуумируемая песчаная форма (в варианте литья по ЛГМ-процессу), которая позволя- ет использовать силовое поле вакуума в толще песча- ной формы для продувания воздуха через штуцеры в стенках опочной оснастки сквозь песчаную среду или 41ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 11-12 (294-295) толщины стенки отливки (слева направо на рис. 2, 3) в песчаной форме, и в форме из стальной дроби из- мельчаются включения графита и зерно металличе- ской матрицы. С ростом толщины стенки на примере СЧ показано снижение прочности и твердости чугуна, а с ростом количества феррита растет ударная вяз- кость (рис. 4). Слева на структурах показаны согласно ГОСТ 3443-87 размер графита в микрометрах, кото- рый уменьшается почти вдвое с уменьшением толщи- ны стенки с 20 до 5 мм, а также для ВЧ – число вклю- чений графита на 1 мм2 – с 148 до 416 для кварцевого песка и с 165 до 473 для металлической дроби [8]. Ученые отдела ФХЛП, совершенствуя методы тер- моанализа [9], системно накапливают результаты ис- следований не только параметров охлаждения отли- вок из железоуглеродистых сплавов, но и наполняют такую базу данных для отливок из цветных сплавов. Аналогичные работы по регулированию скорости охлаждения отливок из алюминиевых сплавов АК9, АК7, АК5М2 выполнены к.т.н. П. Б. Калюжным [10] с анализом ряда примеров микроструктур этих сплавов в соответствии с кривыми термоанализа охлаждения отливок, полученных ЛГМ-процессом, и измерением механических свойств. При этом способами охлаж- дения отливок с аэродинамическим перемещением формовочного материала в контейнерной опоке со- гласно патентам Украины № 97151 и № 106005 полу- чены изменения скорости охлаждения в 1,2–1,3 раза, а механические характеристики указанных алюмини- евых сплавов – в 1,4–2,0 раза. Скорости охлаждения нагретого образца и чугунной отливки № п/п Охлаждение стального образца от 600–550 °С в течение 40 мин в песчаной форме при различных условиях Скорость, °С/с 1 В кварцевом песке без уплотнения и продувания 0,068 2 В кварцевом песке, уплотненном вибрацией 0,075 3 В кварцевом песке, продувание через 1 штуцер 0,086 4 В оборотном кварцевом песке без продувания 0,091 5 В кварцевом песке без уплотнения, продувание через 1 штуцер 0,092 6 В кварцевом песке, продувание через 2 штуцера 0,095 7 В стальной дроби без воздействия 0,107 8 В кварцевом песке, продувание через 3 штуцера 0,108 9 В оборотном песке, продувание через 3 штуцера 0,110 10 Добавка в кварцевый песок 100 г воды, продувание – 3 штуцера 0,113 11 В кварцевом песке, охлажденном в морозильной камере (-12 °С) 0,117 12 Добавка в кварцевый песок 200 г воды, продувание – 3 штуцера 0,119 13 В стальной дроби, охлажденной в морозильной камере (-38 °С) 0,121 14 В стальной дроби, продувание через 3 штуцера 0,125 15 Охлаждение на воздухе в пустом контейнере с крышкой 0,125 16 Добавка в песок 400 г воды (1,7 %), продувание – 3 штуцера 0,129 17 В увлажненном оборотном песке (5 %), продувание – 3 штуцера 0,130 18 Охлаждение на воздухе в пустом контейнере без крышки 0,138 Охлаждение чугунной отливки от 1180–1200 °С в течение 40 мин 19 В свежем кварцевом песке 0,198 20 В оборотном кварцевом песке 0,209 21 Добавка в кварцевый песок 200 г воды 0,217 22 В сырой (4,5 % влаги) песчано-глинистой смеси 0,251 23 В кварцевом песке с высыпанием через отверстие в опоке 0,305 Новые технические решения (с отличительными свойствами) по регулированию охлаждения отливки в вакууми- руемой форме Рис. 1. 42 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 11-12 (294-295) Толщина отливки 20 мм 15 мм 10 мм 5 мм а б ба Толщина отливки 15 мм 5 мм 15 мм 5 мм Толщина отливки 15 мм 5 мм 15 мм 5 мм Микроструктура (х100) в отливках из ВЧ с указанием размера графита и количества включений графита на 1 мм2: а – в форме из кварцевого песка; б – в форме из металлической дроби Микроструктура (х100) в отливках из СЧ с указанием размера графита: а – в форме из кварцевого песка; б – в форме из металлической дроби Рис. 2. Рис. 3. Накопленная информация рассматриваемой те- матики исследований в течение систематизирования повлекла за собой вопрос о том, что для реализации преимуществ высокой прочности металла, достигае- мой регулированием его охлаждения и применением высокопрочных марок, нужен завершающий раздел базы данных о способах конструирования и производ- ства тонкостенных отливок с соответствующей техно- логией литейной формы. Это привело к расширению задачи исследований в ракурсе преследования цели металлосбережения, а также тех возможностей для повышения коэффициента использования металла, что в тонких стенках металл прочнее, как, например, это показано на литом чугуне [11]. На основе накопленного опыта при исследовании ЛГМ-процесса и представления о наличии в нем воздей- ствий на разовую модель двух текучих сред (металла и сыпучего песка), методов математического и компьютер- ного моделирования, а также подражания структурам природы, разработан ряд легких ячеистых конструкций отливок. При этом аналогами служили известные в со- временном естествознании структуры строения твер- дого вещества, отдельных биологических структур и наноматериалов, модели на которые из повторяющихся деталей несложно изготовить из традиционных и новых газонаполненных полимеров для литья ЛГМ-процессом. Методы оптимизации ячеистых отливок и способы изго- товления их моделей указаны на рис. 5 и 6 [5, 12–14]. 43ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 11-12 (294-295) а б в Прочность (а), твердость (б) и ударная вязкость (в) в отливках из СЧ с толщиной стенки 10, 20, 50 мм Методы оптимизации ячеистых отливок Новые способы изготовления моделей ячеистых отливок для ЛГМ с применением пенополистирола (ППС) и дру- гих газифицируемых материалов Рис. 4. Рис. 5. Рис. 6. , – 44 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 11-12 (294-295) Рассмотренные последовательность и взаимос- вязь разделов создаваемой базы данных на основе концепции «регулирование скорости охлаждения отливки в форме – структура металла – металлос- берегающие конструкции отливок» характеризуют системные решения по расширению применения вы- сокопрочных сплавов в литых конструкциях с учетом новых решений в области песчаной формовки и мо- делирования отливок. Это технологическое направ- ление предполагается реализовать на базе точных методов литья, созданных в ФТИМС НАН Украины, а именно литья по моделям из пеноматериалов, ко- торые выплавляются, растворяются, выжигаются или испаряются, а также процессов на основе криотехно- логии с использованием неорганических модельно- формовочных материалов одновременно с исполь- зованием высокопрочных чугунов, сталей, алюмини- евых сплавов и армированных материалов. Создаваемые в рассмотренной в статье концеп- ция базы данных и научно-технологические основы конструирования литых деталей позволят повы- сить их размерную точность до 4–6 квалитета по ГОСТ 26645-85 (ГОСТ Р 53464-2009, ISO 8062-1:2007, -8062-3:2013), будут способствовать применению вы- сокопрочных сплавов, включая замену, по крайней мере, СЧ, преобладающего по массе в отечествен- ном производстве отливок. При этом предполагает- ся снижение металлоемкости литых конструкций по сравнению с лучшими отечественными и европей- скими аналогами до полутора раз. А последние раз- работки по встраиванию в литейный процесс термо- обработки методом austempering при получении от- ливок из ВЧ с матрицей из нижнего и бескарбидного бейнита [15, 16], показывают перспективу уменьше- ния массы отливок в 2,0–2,5 раза при замене СЧ, а в ряде случаев и при замене более дорогостоящих алюминиевых сплавов без превышения массы отли- вок. Перспектива таких конечных результатов вполне корреспондируется с целью макроэкономической по- литики Украины максимально быстрого перехода от сырьевой модели развития к модели инновационно- высокотехнологической. 1. Шинский О. И. Снижение металлоемкости литейной продукции – основа развития отрасли // Оборудование и инстру- мент для профессионалов. – 2011. – № 1. – С. 78–79. 2. Дорошенко В. С. Примеры металлосбережения при литье высокопрочного чугуна в песчаные формы // Литейное про- изводство. – 2016. – № 11. – С. 19–24. 3. Последние разработки Физико-технологического института металлов и сплавов НАН Украины в области литья по га- зифицируемым моделям / В. С. Дорошенко, Ю. Г. Квасницкая, И. О. Шинский и др. // Литейное производство. – 2016. – № 11. – С. 34–39. 4. Шинский О. И., Дорошенко В. С., Кравченко В. П. Интенсификация теплообмена отливки с дисперсным наполнителем литейной формы при применении хладагента и вынужденной конвекции // Процессы литья. – 2009. – № 5 – С. 74–82. 5. Дорошенко В. С. Структура исследований и технологических разработок по регулированию скорости охлаждения отливок и переход к конструированию легковесных отливок // Металл и литье Украины. – 2016. – № 8-10. – С. 58–63. 6. Свободно распространяемый программный комплекс SIGMA_FW для моделирования гидродинамики и теплооб- мена / А. А. Дектерев, К. Ю. Литвинцев, А. А. Гаврилов и др. // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. – 2017. – № 10(4). – С. 534–542. 7. Найдек В. Л. Создание новых технологий и материалов на основе фундаментальных научных исследований // Библи- отека литейщика. – 2017. – № 8. – С. 9–14. 8. Формирование структуры чугунных отливок при литье по газифицируемым моделям в формах из кварцевого песка и металлической дроби / Н. Я. Терещенко, Т. К. Пилипенко, В. С. Дорошенко и др. // Процессы литья. – 2009. – № 4. – С. 31–37. 9. Дорошенко В. С., Кравченко Е. В. Новые способы отбора проб при идентификации свойств металла методом термо- анализа, с возможностью оптимизации конструкций отливок // Литейное производство. – 2017. – № 2. – С. 28–33. 10. Калюжний П. Б. Одержання виливків із алюмінієвих сплавів литтям за моделями, що газифікуються, з аеродинамічним переміщенням формувального матеріалу у контейнері / П. Б. Калюжний: автореф. дис. …канд. техн. наук: 05.16.04. – Київ, 2016. – 22 с. 11. Дорошенко В. С. Предпосылки и примеры металлосбережения при литье высокопрочного чугуна в песчаных формах // Литейщик России. – 2016. – № 8. – С. 13–19. 12. Doroshenko V. New Possibilities of Developing of the Lost Foam Casting Process // Revista de Turnatorie. – 2011. – № 3-4. – P. 14–16; № 5-6 – P. 20–22. 13. Дорошенко В. С. Способы получения каркасных и ячеистых литых материалов и деталей по газифицируемым моде- лям // Литейное производство. – 2008. – № 9. – С. 28–32. 14. Дорошенко В. С. Математическое проектирование каркасно-ячеистых отливок // Литейное производство. – 2013. – № 2. – С. 9–12. 15. Дорошенко В. С. О получении аусферритного чугуна из литого состояния при ЛГМ-процессе // Процессы литья. – 2017. – № 4. – С. 35–43. 16. Дорошенко В. С. Предпосылки встраивания термообработки в процесс литья высокопрочного чугуна по газифициру- емым моделям // Металл и литье Украины. – 2017. – № 6-7. – С. 10–16. ЛИТЕРАТУРА 45ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 11-12 (294-295) 1. Shinskii O. I. (2011). Snizhenie metalloemkosti liteinoi produktsii – osnova razvitiia otrasli [Decrease in metal consumption of foundry products – the basis for the development of the industry]. Oborudovanie i instrument dlia professionalov, no. 1, pp. 78–79 [in Russian]. 2. Doroshenko V. S. (2016). Primery metallosberezheniia pri lit’e vysokoprochnogo chuguna v peschanye formy [Examples of metal saving during casting of high-strength cast iron into sand molds]. Liteinoe proizvodstvo, no. 11, pp. 19–24 [in Russian]. 3. Doroshenko V. S., Kvasnitskaia Yu. G., Shynskii I. O. et al. (2016). Poslednie razrabotki Fiziko-tehnologicheskogo instituta metallov i splavov NAN Ukrainy v oblasti lit’ia po gazifitsiruemym modeliam [Recent developments of the Physico-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine in the field of casting gasified patterns]. Liteinoe proizvodstvo, no. 11, pp. 34–39 [in Russian]. 4. Shinskii O. I., Doroshenko V. S., Kravchenko V. P. (2009). Intensifikatsiia teploobmena otlivki s dispersnym napolnitelem liteinoi formy pri primenenii khladagenta i vynuzhdennoi konvektsii [Intensification of the heat transfer of the casting with the disperse filler of the casting mold with the use of refrigerant and forced convection]. Protsessy lit’ia, no. 5, pp. 74–82 [in Russian]. 5. Doroshenko V. S. (2016). Struktura issledovanii i tekhnologicheskikh razrabotok po regulirovaniiu skorosti okhlazhdeniia otlivok i perekhod k konstruirovaniiu legkovesnykh otlivok [Structure of research and technological developments to regulate the cooling rate of castings and the transition to the design of lightweight castings]. Metall i lit’e Ukrainy, no. 8-10, pp. 58–63 [in Russian]. 6. Dekterev A. A., Litvintsev K. Yu., Gavrilov A. A. et al. (2017). Svobodno rasprostraniaemyi programmnyi kompleks SIGMA_FW dlia modelirovaniia gidrodinamiki i teploobmena [The freely available software package SIGMA_FW for simulation of hydrodynamics and heat transfer]. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, no. 10(4), pp. 534–542 [in Russian]. 7. Naidek V. L. (2017). Sozdanie novykh tekhnologii i materialov na osnove fundamental’nykh nauchnykh issledovanii [Creation of new technologies and materials on the basis of fundamental scientific research]. Biblioteka liteishchika, no. 8, pp. 9–14 [in Russian]. 8. Tereshchenko N. Ya., Pilipenko T. K., Doroshenko V. S. et al. (2009). Formirovanie struktury chugunnykh otlivok pri lit’e po gazifitsiruemym modeliam v formakh iz kvartsevogo peska i metallicheskoi drobi [Formation of the structure of cast iron castings for casting gasified models in quartz sand and metal shot]. Protsessy lit’ia, no. 4, pp. 31–37 [in Russian]. 9. Doroshenko V. S., Kravchenko E. V. (2017). Novye sposoby otbora prob pri identifikatsii svoistv metalla metodom termoanaliza, s vozmozhnost’iu optimizatsii konstruktsii otlivok [New methods of sampling when identifying metal properties by thermoanalysis, with the possibility of optimizing cast structures]. Liteinoe proizvodstvo, no. 2, pp. 28–33 [in Russian]. 10. Kaliuzhnyi P. B. (2016). Oderzhannia vylyvkiv iz aliuminievykh splaviv lyttiam za modeliami, shcho gazyfikuiut’ia, z aerodynamichnym peremishchenniam formuval’nogo materialu u konteineri [Manufacture of castings from aluminum alloys casting on Lost Foam Сasting process with aerodynamic movement of molding material in a container]. Extended abstract of candidate’s thesis: 05.16.04, Kyiv, 22 p. [in Ukrainian]. 11. Doroshenko V. S. (2016). Predposylki i primery metallosberezheniia pri lit’e vysokoprochnogo chuguna v peschanykh formakh [Preconditions and examples of metal saving during casting of high-strength cast iron in sand molds]. Liteishchik Rossii, no. 8, pp. 13–19 [in Russian]. 12. Doroshenko V. (2011). [New Possibilities of Developing of the Lost Foam Casting Process]. Revista de Turnatorie, no. 3-4, pp. 14–16; no. 5-6, pp. 20–22 [in English]. 13. Doroshenko V. S. (2008). Sposoby polucheniia karkasnykh i yacheistykh litykh materialov i detalei po gazifitsiruemym modeliam [Methods of obtaining wireframe and cellular cast materials and parts for gasifying models]. Liteinoe proizvodstvo, no. 9, pp. 28–32 [in Russian]. 14. Doroshenko V. S. (2013). Matematicheskoe proektirovanie karkasno-yacheistykh otlivok [Mathematical design of frame-cell castings]. Liteinoe proizvodstvo, no. 2, pp. 9–12 [in Russian]. 15. Doroshenko V. S. (2017). O poluchenii ausferritnogo chuguna iz litogo sostoianiia pri LGM-protsesse [On the reception of auxferritic cast iron from the cast state at the LGM process]. Protsessy lit’ia, no. 4, pp. 35–43 [in Russian]. 16. Doroshenko V. S. (2017). Predposylki vstraivaniia termoobrabotki v protsess lit’ia vysokoprochnogo chuguna po gazifitsiruemym modeliam [Preconditions for the integration of heat treatment in the casting process of high-strength cast iron for gasifying patterns]. Metall i lit’e Ukrainy, no. 6-7, pp. 10–16 [in Russian]. REFERENCES 46 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 11-12 (294-295) У розвиток концепції поєднання процесів отримання високоміцних сплавів зі способами точного піщаного формування запропоновано методику створення бази даних з декількома розділами. Описано взаємозв’язок розділів даних з регулювання швидкості охолодження виливка, відповідних структур металу і металозберігаючих конструкцій виливків. Роботу виконано на підставі досліджень, що проведені під керівництвом проф. Шинського О. Й. у ФТІМС НАН України. Використовували переваги ЛГМ-процесу і досвід регульованого охолодження виливків у піщаній формі. Дорошенко В. С., Шинський В. О., Токова О. В. Передумови створення бази даних на основі концепції «регулювання швидкості охолодження виливка у формі – структура металу – металозберігаючі конструкції виливків» Анотація Ключові слова Лиття за моделями, що газифікуються, високоміцний чавун, база даних, сірий чавун, охо- лодження виливка, піщана форма, вакуумне формування. Doroshenko V., Shinskii O., Tokovaia E. The prerequisites for creating a database based on the concept of “controlling the cooling rate of castings in a mold – the structure of a metal – the metal saving designs of castings” Summary In the development of the concept of a combination of processes for obtaining high-strength alloys with precise sand molding methods, a methodology for creating a database with several sections was proposed. The interrelation of the data sections on the regulation of the cooling rate of the casting, the corresponding structures of the metal and the metal-saving constructions of the castings are described. The work was carried out on the basis of studies conducted under the guidance of prof. Shinskii O. Y. in PTIMA NAS of Ukraine. The advantages of the Lost Foam process and the experience of controlled cooling of castings in sandy form were used. Lost Foam casting, ductile cast iron, database, gray cast iron, casting cooling, sand mold, vac- uum molding.Keywords Поступила 29.11.17

Institution

Ähnliche Einträge