Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования
Представлены основные варианты повышения эксплуатационного ресурса деталей высоконагруженных рабочих органов машин и механизмов измельчения, размола и другой обработки минерального сырья, работающих в условиях абразивного и ударно-абразивного износа, и пути улучшения технологий их изготовления, кото...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2019
|
| Schriftenreihe: | Металл и литье Украины |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166608 |
| 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: | Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования / И.В. Лукьяненко // Металл и литье Украины. — 2019. — № 1-2 (308-309). — С. 41-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-166608 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1666082020-02-28T01:25:41Z Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования Лукьяненко, И.В. Представлены основные варианты повышения эксплуатационного ресурса деталей высоконагруженных рабочих органов машин и механизмов измельчения, размола и другой обработки минерального сырья, работающих в условиях абразивного и ударно-абразивного износа, и пути улучшения технологий их изготовления, которые основываются на использовании свойств такого класса материалов, как биметаллы. Показана эффективность применения современных методов компьютерного моделирования процессов кристаллизации отливок. Представлено основні варіанти підвищення експлуатаційного ресурсу деталей високонавантажених робочих органів машин і механізмів подрібнення, розмелювання та іншої обробки мінеральної сировини, що працюють в умовах абразивного та ударно-абразивного зносу, і шляхи поліпшення технологій їх виготовлення, які ґрунтуються на використанні властивостей такого класу матеріалів, як біметали. Показано ефективність застосування сучасних методів комп'ютерного моделювання процесів кристалізації виливків. The main options for improving the operational life of parts of high-loaded working bodies of machines and mechanisms of grinding and other processing of mineral raw materials, working in conditions of abrasive and impact-abrasive wear and ways to improve their production technologies are presented, which are based on using properties of such a class of materials as bimetals. The effectiveness of the use of modern methods of computer simulation of castings crystallization is shown. 2019 Article Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования / И.В. Лукьяненко // Металл и литье Украины. — 2019. — № 1-2 (308-309). — С. 41-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166608 621.74 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 |
Представлены основные варианты повышения эксплуатационного ресурса деталей высоконагруженных рабочих органов машин и механизмов измельчения, размола и другой обработки минерального сырья, работающих в условиях абразивного и ударно-абразивного износа, и пути улучшения технологий их изготовления, которые основываются на использовании свойств такого класса материалов, как биметаллы. Показана эффективность применения современных методов компьютерного моделирования процессов кристаллизации отливок. |
| format |
Article |
| author |
Лукьяненко, И.В. |
| spellingShingle |
Лукьяненко, И.В. Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования Металл и литье Украины |
| author_facet |
Лукьяненко, И.В. |
| author_sort |
Лукьяненко, И.В. |
| title |
Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования |
| title_short |
Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования |
| title_full |
Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования |
| title_fullStr |
Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования |
| title_full_unstemmed |
Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования |
| title_sort |
исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166608 |
| citation_txt |
Исследование процессов дифференциации структуры чугунных отливок методом компьютерного моделирования / И.В. Лукьяненко // Металл и литье Украины. — 2019. — № 1-2 (308-309). — С. 41-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT lukʹânenkoiv issledovanieprocessovdifferenciaciistrukturyčugunnyhotlivokmetodomkompʹûternogomodelirovaniâ |
| first_indexed |
2025-07-14T22:17:59Z |
| last_indexed |
2025-07-14T22:17:59Z |
| _version_ |
1837662448719495168 |
| fulltext |
41ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 1-2 (308-309)
Использование одного исходного материала при
изменении условий его кристаллизации позволяет
обеспечивать различные свойства в отливке и ликви-
дирует вышеуказанные недостатки. Таким материалом
является чугун, структура и механические свойства
которого существенно меняются в зависимости от его
химического состава, использования операций внепеч-
ной обработки и регулирования скорости охлаждения.
Для проведения моделирования и исследований в
работе использовали способ получения двухслойных
чугунных отливок [4], сущность которого заключается
в заливке расплава в литейную форму, где он про-
ходит внутриформенную обработку и заполняет по-
лость формы. С целью обеспечения получения диф-
ференциации слоев в полость формы предваритель-
но установлен внешний холодильник.
Для работы в условиях абразивного и ударно-
абразивного износа материалом основы может слу-
жить высокопрочный чугун с шаровидным графитом,
а материалом рабочей части детали – отбеленный чу-
гун с включениями структурно-свободного цементита.
Использование сфероидизирующего модификато-
ра при внутриформенном модифицировании обеспе-
чивает образование в отливке слоя из высокопрочно-
го чугуна в качестве материала основы, а применение
внешнего холодильника способствует образованию
отбеленного рабочего слоя. При этом глубину данно-
го слоя можно регулировать для обеспечения опти-
мального эксплуатационного ресурса отливки.
В отраслях промышленности, связанных с добычей,
транспортировкой, обработкой абразивных мате-
риалов широко используются машины и механиз-
мы, детали которых работают в условиях абра-
зивного и ударно-абразивного износа. Исследование
процессов дифференциации структуры чугунных от-
ливок методом компьютерного моделирования позво-
ляет решать актуальную задачу для промышленности
Украины по разработке новых и улучшению существу-
ющих способов получения такого рода деталей.
Из анализа литературных источников [1–3] уста-
новлено, что экономически выгодным является изго-
товление таких деталей из биметаллов. Например, по
данным работы [1], использование биметаллов для
изготовления высоконагруженных рабочих органов
механизмов измельчения, размола и другой обработ-
ки минерального сырья увеличивает их технический
ресурс в 2–4 раза. При этом в качестве материала ос-
новы применяют низколегированные, углеродистые
стали или чугуны, что позволяет сократить затраты на
использование высоколегированных сплавов.
Однако, технологии изготовления биметалличе-
ских отливок достаточно сложны и требуют повышен-
ных затрат на подготовку производства для одновре-
менного приготовления двух расплавов различного
химического состава, особого внимания к переходной
зоне, где материал основы переходит в рабочий слой,
поскольку наличие в ней дефектов влияет на эксплуа-
тационные показатели биметаллических деталей.
УДК 621.74
И.В. Лукьяненко, ассистент, e-mail: lukianenkoiv@gmail.com, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-1043-9688,
ResearcherID: J-7294-2017
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени
Игоря Сикорского», Киев, Украина
Исследование процессов дифференциации структуры
чугунных отливок методом компьютерного моделирования
Представлены основные варианты повышения эксплуатационного ресурса деталей высоконагруженных рабочих
органов машин и механизмов измельчения, размола и другой обработки минерального сырья, работающих в
условиях абразивного и ударно-абразивного износа, и пути улучшения технологий их изготовления, которые
основываются на использовании свойств такого класса материалов, как биметаллы. Показана эффективность
применения современных методов компьютерного моделирования процессов кристаллизации отливок.
Установлена возможность использования данных, полученных средствами компьютерного моделирования, для
определения скоростей охлаждения в любой точке отливки. На примере высокопрочного чугуна с шаровидной
формой графита, полученного путем сфероидизирующего модифицирования в реакционной камере литейной
формы, с известной критической скоростью охлаждения, превышение которой ведет к изменению пути его
кристаллизации со стабильной системы на метастабильную и, как следствие, к отбелу, произведены расчеты,
которые позволяют прогнозировать глубину отбеленного слоя чугунной отливки в зависимости от заданных
технологических факторов процесса литья. Установлено, что использование полученных данных моделирования
и расчетов может быть применено для задания необходимой глубины рабочего отбеленного слоя чугунных
деталей на этапе их изготовления, что, в свою очередь, обеспечит получение более оптимизированных
эксплуатационных свойств. В работе показаны результаты экспериментальных исследований технологии
получения отливок, которые сочетают в себе структуру высокопрочного чугуна в материале основы и белого
чугуна в их рабочей части. Проведено сравнение результатов этих исследований с результатами компьютерного
моделирования и расчетов, которое подтверждает их сходимость.
Ключевые слова: биметаллические отливки, абразивный и ударно-абразивный износ, двухслойные
чугунные отливки, литье в песчано-глинистые формы, компьютерное моделирование, кривая охлаждения,
внешний холодильник, глубина отбела, высокопрочный чугун, критическая скорость охлаждения.
42 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 1-2 (308-309)
писать кривые охлаждения в любой точке отливки и
провести необходимое количество циклов моделиро-
вания при минимальных затратах.
Модель отливки, как и модель внешнего холо-
дильника, выбрали размерами 240×120 мм, что обе-
спечило исключение влияния граничных условий на
Целью работы было установление влияния тех-
нологических факторов процесса литья (толщины
сечения отливки и толщины сечения внешнего холо-
дильника) на глубину отбеленного слоя чугунной от-
ливки. Материалом холодильника был выбран серый
чугун, вследствие его лучших, по сравнению со ста-
лью, теплофизических свойств.
Известно, что для чугунов существует критическая
скорость охлаждения, при достижении которой меня-
ется характер кристаллизации чугуна с кристаллиза-
ции по стабильной системе с выделением графита
в свободном состоянии, на кристаллизацию по мета-
стабильной системе с включениями структурно-сво-
бодного цементита или цементита ледебурита. Для
определения глубины отбеленного слоя необходимо
установить скорости охлаждения по сечению отливки
и сравнить их со значениями критической скорости
для конкретного сплава.
Для проведения исследований был выбран метод
компьютерного моделирования, использование кото-
рого позволяет четко зафиксировать технологические
параметры процесса заливки, имитировать условия
заливки, кристаллизации и охлаждения расплава, за-
Схема моделирования процесса заливки, кристал-
лизации и охлаждения чугунной отливки: 1 – внешний хо-
лодильник; 2 – отливка; 3 – реакционная камера; 4 – тер-
мопары
Кривые охлаждения, полученные по результатам моделирования в отливках с толщинами стенок: а – 10 мм;
б – 20 мм; в – 30 мм; г – 40 мм; д – 50 мм с использованием внешнего холодильника толщиной 10 мм на разном рассто-
янии термопар от него
Рис. 1.
Рис. 2.
а
в
б
г
д
43ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 1-2 (308-309)
скорость охлаждения ее центральной части (рис. 1),
в которой проводили запись кривых охлаждения. Тол-
щины сечения моделей меняли в диапазоне от 10 до
50 мм с шагом 10 мм. Остальные технологические
параметры процесса заливки при моделировании вы-
браны как для типичного процесса производства чу-
гунных отливок в формах из песчано-глинистой смеси
с учетом использования метода внутриформенного
сфероидизирующего модифицирования чугуна:
– температура заливки расплава – 1400 °С;
– материал формы – сухая песчано-глинистая смесь;
– материал холодильника – серый чугун марки
СЧ 20.
При моделировании процесса кристаллизации от-
ливки наблюдали за кривыми охлаждения, которые
записывались с помощью термопар (п. 4, рис. 1), рас-
положенных по центру модели отливки и распреде-
ленных равномерно по всей толщине ее сечения с
шагом 1 мм.
В результате моделирования был получен массив
данных в виде кривых охлаждения для каждой тер-
мопары.
а
в
б
г
д
Зависимости скоростей охлаждения в отливках с толщинами стенок: а – 10 мм; б – 20 мм; в – 30 мм; г – 40 мм;
д – 50 мм с использованием внешнего холодильника толщиной 10 мм
Рис. 3.
44 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 1-2 (308-309)
Влияние толщины сечения холодильника на глу-
бину отбела отливки для отливок толщиной: 1 – 10 мм;
2 – 20 мм; 3 – 30 мм; 4 – 40 мм; 5 – 50 мм
Рис. 4.
Из общего характера изменения кривых охлажде-
ния (рис. 2) можно сделать вывод, что время кристал-
лизации в точках отливки, в которых были установлены
термопары, увеличивается с увеличением расстояния
от термопары к внешнему холодильнику. Таким обра-
зом, например, для начальных условий моделирова-
ния, при которых толщина модели и толщина внешнего
холодильника составляла 10 мм, время кристаллиза-
ции в точках, в которых было установлено термопары,
меняется от 3 с на минимальном расстоянии от внеш-
него холодильника до 15 с – на максимальном.
Следовательно, при увеличении расстояния от
внешнего холодильника до точки отливки, в которой
было установлено термопару, увеличивается продол-
жительность кристаллизации соответствующей точки
отливки. Увеличение продолжительности кристалли-
зации приводит к уменьшению скорости охлаждения,
которая, в свою очередь, будет влиять на формиро-
вание структуры чугунной отливки.
Скорость охлаждения в каждой точке отливки, в
которой было установлено термопару, определяли по
отношению температурного интервала кристаллиза-
ции сплава ко времени его кристаллизации. Отдельно
для каждого смоделированного варианта приведен-
ным выше способом была вычислена скорость ох-
лаждения в каждой точке, в которой было установле-
но термопару. По полученным значениям скоростей
охлаждения были построены графики их изменения,
в зависимости от положения термопар по отношению
к внешнему холодильнику, и проведена аппроксима-
ция полученных кривых степенной функцией (рис. 3).
Из анализа литературы [5] установлено, что для
чугуна, который был выбран для компьютерного мо-
делирования и исследования, с химическим соста-
вом близким к эвтектическому, критическая скорость
охлаждения, при достижении и превышении которой
происходит кристаллизация с отбелом, составляет
8,3 °С/с. При меньших скоростях охлаждения отливка
кристаллизуется по стабильной системе без отбела.
По результатам расчетов, для отливки толщиной
10 мм (рис. 3, а) скорость охлаждения в поперечном
сечении изменяется в пределах от 140 до 20 °С/с.
При этом толщина холодильника в пределах от 10 до
50 мм на смену скоростей охлаждения существенно
не влияет. Поскольку приведенные скорости охлаж-
дения превышают критическую, то отливка кристал-
лизуется со сквозным отбелом.
Для отливок с толщинами стенок 20, 30, 40 и 50 мм
(рис. 3, б–д) скорость охлаждения в поперечном се-
чении изменяется в зависимости от толщины отливки
и холодильника. По полученным данным изменения
скоростей охлаждения в поперечном сечении от-
ливки и значению критической скорости охлаждения
для данного чугуна, было определено глубину, на
которую отливка кристаллизуется с отбелом по всем
смоделированным вариантам, и установлены зави-
симости влияния толщины холодильника и отливки
на глубину отбела (рис. 4).
Для проверки результатов компьютерного моде-
лирования были проведены исследования, в резуль-
тате которых были получены отливки, которые соче-
тают в себе структуру высокопрочного чугуна в мате-
риале основы и белого чугуна в его рабочей части.
Анализ результатов исследований показал, что
после сфероидизирующего модифицирования ис-
ходного чугуна, отливка толщиной 10 мм кристал-
лизуется монолитной со сквозным отбелом с пер-
лито-цементитной микроструктурой, среди которых
выделяются мелкодисперсные включения графита
шаровидной формы.
В сечениях отливок толщиной от 20 до 50 мм на-
блюдается дифференциация структуры и свойств
между их противоположными поверхностями. При
этом слой отливки из отбеленного чугуна со сторо-
ны внешнего холодильника формируется толщиной
около 10 мм. В таких же сечениях отливок со сто-
роны песчано-глинистой формы сплав на толщину
10–40 мм кристаллизовался со светло-серым изло-
мом, характерным для высокопрочного чугуна. Ми-
кроструктура чугуна состоит из графита шаровидной
формы в перлито-ферритной металлической матри-
це, без эвтектических карбидов железа.
Таким образом, результаты, полученные натурны-
ми экспериментами, подтверждают результаты моде-
лирования, использование которых позволяет про-
гнозировать толщину рабочего слоя в отливке для
конкретных условий его эксплуатации, тем самым
увеличивая ее технический ресурс.
Выводы
Проведено моделирование процессов кристалли-
зации отливки по технологии изготовления чугунных
отливок с дифференцированными свойствами с ис-
пользованием внешнего холодильника и метода вну-
триформенного модифицирования. По результатам
моделирования, установлены зависимости влияния
технологических факторов процесса литья на кри-
сталлизацию отливки. На примере отдельного ма-
териала спрогнозировано образование в отливках с
толщинами поперечного сечения от 10 до 50 мм ра-
бочего слоя отбеленного чугуна определенной тол-
щины для его эксплуатации в условиях абразивного
45ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 1-2 (308-309)
1. Каричковский И.Н., Шинский И.О., Клименко Л.М. Способы повышения технического ресурса, эксплуатационной на-
дежности рабочих органов дробильно-размольного оборудования // Металл и литье Украины. – 2009. – № 7-8. –
С. 56–60.
2. Фесенко М.А. Модифицирование чугуна в литейной форме карбидостабилизирующими добавками // Вісник Донбаської
державної машинобудівної академії. – 2015. – № 1(34). – С. 88–95.
3. Костенко Г.Д., Пеликан О.А., Костенко Д.Г. Износостойкие биметаллические отливки на основе сплавов железа //
Металл и литье Украины. – 1998. – № 9-10. – С. 30–33.
4. Фесенко М.А., Фесенко К.В., Верховлюк А.М., Лук’яненко І.В. Спосіб виробництва двошарових чавунних виливків з
робочою зносостійкою та монтажною в’язкою частинами для роботи в умовах ударно-абразивного зносу // Scientific
Journal “ScienceRise”. – 2016. – № 7/2(24). – C. 34–40.
5. Бубликов В.Б., Ясинский А.А., Сыропоршнев Л.Н., Козак Д.С., Бачинский Ю.Д. Влияние содержания кремния и скоро-
сти охлаждения на образование отбела в отливках из модифицированного в ковше высокопрочного чугуна // Процес-
сы литья. – 2009. – № 4. – С. 17–24.
1. Karichkovsky, P.N, Shinsky, I.O., Klymenko, L.M. (2009). Methods of increasing of the technical resource, operation reliability
of the working parts of crushing-and-milling equipment. Metall i lit’e Ukrainy. no. 7–8, pp. 56–60 [in Russian].
2. Fesenko, M.A. (2015). Inmold cast iron modification with carbide stabilizing additives. Visnyk Donbas’koi derzhavnoi
mashynobudivnoi akademii. Herald of the Donbass State Engineering Academy, no. 1 (34), pp. 88–95 [in Russian].
3. Kostenko, G.D., Pelikan, O.A., Kostenko, D.G. (1998). Wear-resistant bimetallic castings based on iron alloys. Metall i lit’e
Ukrainy, no. 9–10, pp. 30–33 [in Russian].
4. Fesenko, M.A., Fesenko, K.V., Verhovliuk, A.M., Luk’ianenko, І.V. (2016). Method of production of two-layer cast-iron castings
with working durability and mounting binder parts for use in shock-abrasive wear. Scientific Journal “ScienceRise”, no. 7/2
(24), pp. 34–40 [in Ukrainian].
5. Bublikov, V.B., Yasinskii, A.A., Syroporshnev, L.N., Kozak, D.S., Bachinskii, Yu.D. (2009). Influence of silicon content and
cooling rate on chill formation in castings from high-strength cast iron modified in a ladle. Casting processes, no. 4, pp. 17–24
[in Russian].
ЛИТЕРАТУРА
REFERENCES
Поступила 18.02.2019
Received 18.02.2019
Анотація
І.В. Лук’яненко, асистент, e-mail: lukianenkoiv@gmail.com,
ORCID: http://orcid.org/0000-0002-1043-9688, ResearcherID: J-7294-2017
Національний технічний університет України «Київський
політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна
Дослідження процесів диференціації структури чавунних виливків методом
комп’ютерного моделювання
Представлено основні варіанти підвищення експлуатаційного ресурсу деталей високонавантажених робочих
органів машин і механізмів подрібнення, розмелювання та іншої обробки мінеральної сировини, що працюють в
умовах абразивного та ударно-абразивного зносу, і шляхи поліпшення технологій їх виготовлення, які ґрунтуються
на використанні властивостей такого класу матеріалів, як біметали. Показано ефективність застосування сучасних
методів комп'ютерного моделювання процесів кристалізації виливків. Встановлено можливість використання даних,
отриманих засобами комп'ютерного моделювання, для визначення швидкостей охолодження в будь-якій точці
виливка. На прикладі високоміцного чавуну з кулястою формою графіту, отриманого шляхом сфероїдизувального
модифікування в реакційній камері ливарної форми, з відомою критичною швидкістю охолодження, перевищення якої
и ударно-абразивного износа, что позволяет обеспе-
чить оптимальный эксплуатационный ресурс отдель-
но взятых отливок на стадии их изготовления.
Результаты моделирования подтверждены ре-
зультатами исследования, и установлена их целесо-
образность при выборе технологических факторов
процесса литья.
46 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2019. № 1-2 (308-309)
Summary
The main options for improving the operational life of parts of high-loaded working bodies of machines and mechanisms of
grinding and other processing of mineral raw materials, working in conditions of abrasive and impact-abrasive wear and ways
to improve their production technologies are presented, which are based on using properties of such a class of materials
as bimetals. The effectiveness of the use of modern methods of computer simulation of castings crystallization is shown.
The possibility of using data obtained by computer simulation to determine the cooling rate at any point of the casting has
been established. Using the example of high-strength cast iron with spherical shape of graphite, obtained by spheroidizing
modification in the reaction chamber of a mold with a known critical cooling rate, exceeding of which leads to a change in
its crystallization path from a stable system to a metastable and, as a result, to chilling, calculations are made that allow us
to predict the depth of the chilled cast iron layer, depending on the given technological factors of the casting process. An
explanation is given that the use of the obtained data of modeling and calculations can be applied to specify the required
depth of the working chilled layer of cast iron parts at the stage of their production, which, in turn, will provide more optimized
performance properties. The paper shows the results of experimental studies of the technology for producing castings, which
combine the structure of high-strength cast iron in the base material and white cast iron in their working part. A compar-
ison of the results of these studies with the results of computer simulation and calculations is made, which confirms their
convergence.
Bimetallic castings, abrasive and impact-abrasive wear, two-layer cast iron castings, green sand
mold casting, computer simulation, cooling curve, external chiller, chill depth, high-strength
cast iron, critical cooling rate.
Keywords
I.V. Lukianenko, assistant, e-mail: lukianenkoiv@gmail.com,
ORCID: http://orcid.org/0000-0002-1043-9688, ResearcherID: J-7294-2017
National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic
Institute”, Kyiv, Ukraine
Study of processes of structure differentiation of cast-iron castings by computer simulation
призводить до зміни шляху його кристалізації зі стабільної системи на метастабільну і, як наслідок, до відбілу, виконано
розрахунки, які дозволяють прогнозувати глибину відбіленого шару чавунного виливка в залежності від заданих
технологічних факторів процесу лиття. Дано пояснення, що використання отриманих даних моделювання та розрахунків
може бути застосовано для задання необхідної глибини робочого відбіленого шару чавунних деталей на етапі їхнього
виготовлення, що, в свою чергу, забезпечить отримання більш оптимізованих експлуатаційних властивостей. У роботі
показано результати експериментальних досліджень технології одержання виливків, які поєднують в собі структуру
високоміцного чавуну в матеріалі основи і білого чавуну в їхній робочій частині. Проведено порівняння результатів цих
досліджень з результатами комп'ютерного моделювання та розрахунків, яке підтверджує їх збіжність.
Ключові слова
Біметалеві виливки, абразивний та ударно-абразивний знос, двошарові чавунні вилив-
ки, лиття в піщано-глинисті форми, комп'ютерне моделювання, крива охолодження,
зовнішній холодильник, глибина вибілення, високоміцний чавун, критична швидкість охо-
лодження.
|