Диссертация Ариновой С. К.+. pdf


Фазы На основе железа



бет18/48
Дата23.02.2022
өлшемі5,98 Mb.
#26172
түріАналитический обзор
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   48
Фазы

На основе железа

Суперсплавы на основе никеля

1

2

3

Матрица

γ–раствор, неупорядоченная ГЦК

(Fe, Cr, Ni.).



γ – раствор, неупорядоченная

ГЦК, (Ni, Cr, Co, ...).



Геометричес-

γ' -фаза, упорядоченная ГЦК, тип

γ'-фаза, упорядоченная ГЦК, тип

кий

AB3, (Ni, ...)3(Al, Ti);

AB3, (Ni,Co,Fe,Cr, ...)3(Al, Ti);

плотноупокова

γ"-фаза, упорядоченный, тип AB3,

γ"-фаза, упорядоченное, тип AB3,

н-ные

Ni3Nb;

Ni3Nb;




η - фаза, ГПУ, тип AB3, Ni3Ti;

η- фаза, ГПУ, тип AB3, Ni3Ti;




δ- фаза, ромбическая, тип AB 3,

δ- фаза, ромбическая, тип




Ni3Nb;

AB3,Ni3Nb




β-фаза, ОЦК, тип AB, NiAl.




Топологически

σ- фаза, тип AB, Fe-Ni-Cr-Mo;

σ- фаза, тип AxBy, (Fe, Mo)x(Ni,

плотноупокова

фаза Лавеса - ГПУ, тип A2B, Fe2Mo,

Co)y;

н-ные

Fe2W, Fe2(Ti, Nb); G- ГЦК, тип

фаза Лавеса - ГПУ, тип A2B, (Fe,




A16D6C7, Ni16Ti6Si7, Ni16Nb6Si7;

Cr, Mn, Si)2(Мо, Ti, Nb);

Продолжение таблицы 1.4

1

2

3




μ– фаза, ромбоэдрическая, тип A6B7, (Cr, W) 6(Fe, Co)7; χ-тип ch,

bcc, (Fe, Cr, Mo) или M18C, Fe36Cr12Mo10.

G- ГЦК, тип A6B23, Hf6Ni8Al15;

μ-фаза, ромбоэдрическая, тип A6B7,(Mo, W)6(Ni, Co)7.

Карбиды

MC - ГЦК, (Ti, Nb, V, Zr, Ta) C;

M7C3- тригональная, Cr7C3; M23C6- ГЦК,

(Cr, Ni, Mo, Fe)23C6;

M6C - алмаз типа ГЦК, (Fe, Cr)21Mo3C, Fe3Nb3C.

MC - ГЦК,(Ti, Mo, Nb, Ta, W) C;

M7C3- тригональная, Cr7C3;

М23С6- ГЦК, (Cr, Мо, Со, W, Nb)23С6;

M6C - алмаз типа ГЦК, (Ni, Co)3Mo3C, (Ni, Co) W4C.

Бориды Карбонитриды

М23(С, В)6- ГЦК

M3B2- тетрагональная, (Мо, Ti, Cr, Ni, Со)3B2;

М23(С, В)6- ГЦК.

Нитриды и карбонитриды

MX - ГЦК,

Ti (C, N), Nb (C, N);МН2- ГПУ, Cr2Н.

MX - ГЦК, Ti (C, N);

М23(С, N)6- ГЦК.

Другие

М (С, Н, Р); (М, Р)23С6; Cr3Ni2Si;

α-фаза, ОЦК, (Cr, Fe); Ti4C2S2.

Nix(Mo, Cr)y(C, Si);

Ti4C2S2; ZrSх.

Кристаллические решетки различных ТПУ фаз описаны в работах [33,34]. ТПУ фазы образуются во многих коррозионностойких сплавах и имеют сложную кристаллическую структуру с количеством атомов на ячейку 30 в большинстве случаев. В ТПУ- фазах плотно упакованные слои атомов отделены друг от друга относительно большим межатомным расстоянием. Характерная топология образуется в результате того, что слои плотноупакованных атомов смещены относительно друг друга. Характерной особенностью ТПУ фаз, выделяющихся в сплавах системы Fe-Cr-Ni, является повышенное содержание в них ферритостабилизатора Cr.

    1. Сравнительный анализ методов точного литья применительно в


РК

Сегодня литейное производство достигло значения самостоятельной

отрасли промышленности, обеспечивающей прежде всего литыми деталями и заготовками машиностроение, приборостроение и металлообработку.

Как известно, различные литые детали для печного оборудования (такие как «Поддон», «Колосник», «Печная оснастка» и др.), работающие в высокотемпературных режимах в печах изготавливают из жаропрочных сплавов.



На сегодняшний день существует ряд способов изготовления литых деталей:

  • литье с использованием холодно-твердеющих смесей (ХТС);

  • литье в песчано-глинистые формы (ПГФ);

  • литьё по выплавляемым моделям (ЛВМ);

  • метод литья по газифицируемым моделям (ЛГМ)

  • центробежное литье;

  • метод литья в песчано-смоляные формы (ПСФ)

  • литье в кокиль и др.

В каждом методе есть свои преимущества и недостатки.

Метод литья в песчано-смоляные формы (ПСФ) заключается в том, что литейную форму, имеющую полость, в которую заливают расплавленный металл, изготавливают из формовочной смеси по модели. Модель – это приспособление для получения в форме рабочей полости, повторяющей форму будущей отливки. Модели могут изготавливаться из дерева, пластмассы или металла, размеры их должны быть больше размеров отливок на величину усадки

Преимуществом литья в песчано-глинистые формы является невысокая стоимость формовочных материалов и модельной оснастки. Однако этот способ литья является более трудоемким в сравнении с другими. Кроме того, литьё в песчано-глинистые формы обеспечивает малую точность размеров и большую шероховатость поверхности [35].

Следующий способ, литье по выплавляемым моделям, при котором процесс получения отливок заключается в следующем: в пресс-форме из легкоплавкой смеси стеарина (50 %) и парафина (50 %) отливают модель отливки и элементов литниковой системы. Температура прессования смеси 42…45 0С. Модель и литниковую систему собирают в блок, покрывают керамической оболочкой (толщиной 2…8 мм). Керамическое покрытие состоит из 60…70 % пылевидного кварца или тонко измельченного кварцевого песка и 30…40 % связующего вещества (раствор этилсиликата). Затем из керамической литейной формы водой, паром или горячим воздухом выплавляют модель. Освобожденные от модели формы помещают в опоки с песком, уплотняют и прокаливают при 900…950ºС в течение 3…5 ч. При этом происходит выгорание остатков модельного состава и отжиг керамической формы. После прокаливания в готовые формы производят заливку металлом.

Литье по выплавляемым моделям обеспечивает получение размеров отливки большой точности. Этим способом можно получить отливки самой сложной формы с толщиной стенок до 0,3…0,8 мм с минимальным припуском на механическую обработку (до 0,7 мм).

Недостатки – стоимость отливок, получаемых литьем по выплавляемым моделям, выше, чем изготавливаемых другими способами литья. Из-за низкой температуры размягчения, достаточно большой объемной усадки этот метод имеет ограниченную область применения, особенно, в летний период.

Центробежное литье - способ изготовления полых отливок типа тел вращения из цветных и железоуглеродистых сплавов, а также биметаллов. Сущность способа состоит в заливке жидкого металла во вращающуюся металлическую или керамическую форму (изложницу). Жидкий металл за счет центробежных сил отбрасывается к стенкам формы, растекается вдоль них и затвердевает. Неметаллические включения собираются на внутренней стороне отливки и удаляются при дальнейшей механической обработке. После

охлаждения готовая отливка с помощью специальных приспособлений извлекается из формы [36].

Отливки получаются точной конфигурации, с малой шероховатостью поверхности и имеют плотную мелкозернистую структуру металла.

Как и при кокильном литье, металлические формы перед заливкой жидкого металла подогреваются и на них наносятся защитные покрытия.

Центробежное литьё - высокопроизводительно (за 1 ч. можно отлить 40…50 чугунных труб диаметром 200…300 мм), дает возможность получать полые отливки без применения стержней и биметаллические отливки последовательной заливкой двух сплавов (например, стали и бронзы), по сравнению с литьем в стационарные песчано-глинистые и металлические формы обеспечивает более высокое качество отливок, почти устраняет расход металла на прибыли и выпоры, увеличивает выход годного литья на 20…60 % [37].

В настоящее время все большее распространение получает метод литья по газифицируемым моделя (ЛГМ). При использовании метода ЛГМ отсутствуют операции извлечения модели из формы, что в свою очередь повышает точность получаемых отливок за счет устранения возможных сдвигов и перекосов отдельных частей формы [38]. Также исключается использование стержней, что повышает точность отливок, это упрощает процесс формовки, исключает затраты на изготовление стержней, подготовку материалов и способствует улучшению экологии за счет исключения вредных связующих. Все эти факторы сокращают цикл производства готовой продукции и ее себестоимость.

Применение метода ЛГМ обеспечивает:


  • высокую точность отливок;

  • чистую поверхность отливок;

  • возможность вторичного использование формовочного песка;

  • экологичность.

Оборудование участка ЛГМ включает в себя вакумную установку, галтовочный барабан, станок для изготовления моделей из пенополистирола (ЧПУ), вибростол [39].

Качество отливок зависит от качества модели (качества материала модели), собранного блока и обработки его антипригарной краской, степени виброуплотнения, конструкции ваккумированной опоки, температуры и поддержания заданной скорости заливки и правильно подобранной литниковой системы.

На сегодняшний день большая часть литых деталей в РК (около 70%) производится методами литья в песчано-глинистую форму (ПГФ). Основным преимуществом литья в ПГФ является простота технологии и относительно невысокая стоимость отливки.

Однако литье в ПГФ экономически оправданно, если материал для литья является недорогим (углеродистые и низколегированные стали, чугуны). Основным недостатком метода ПГФ является низкая точность готовой отливки,



низкая чистота поверхности и высокий процент вероятности литейных браков. Эти недостатки приводят к потерям металла за счет последующей металлобработки для достижения заданных размеров и чистоты поверхности, либо к переплавке отливок в случае литейного брака. По данным [40] потери металла за счет перечисленных факторов при литье в ПГФ могут составлять до 35-40%, соответственно себестоимость готовой детали возрастает. При литье дорогостоящих материалов, таких как жаропрочные стали и сплавы, такие потери недопустимы, поэтому в качестве методов получения отливки из жаропрочных сплавов, необходимо ориентироваться только на методы точного литья.

Из существующих методов точного литья нами предлагается использовать метод ЛГМ. Основанием для этого выбора является следующее:

    • метод ЛГМ позволяет получать достаточно точные по размерам отливки с высокой чистотой поверхности;

    • при правильном ведении процесса количество литейного брака составляет 10-15% по сравнению с 20-30% при ПГФ;

    • технология ЛГМ достаточно проста по сравнению с другими методами точного литья;

    • технология ЛГМ достаточно распространена в РК, что не требует дополнительных инвестиций для внедрения разрабатываемой технологии;





    1. Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   48




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет