Литье и металлургия

б

В статье рассматриваются вопросы конструирования ротационных наклоняющихся плавильных печей (РНП), моделирования работы и расчета наиболее нагруженных узлов и элементов конструкции этих агрегатов. Представлены результаты разработки и анализ опыта эксплуатации РНП, используемых для переработки различных дисперсных материалов. Даны рекомендации по выбору оптимальных конструктивных решений для ротационных печей, предназначенных для рециклинга дисперсных металлоотходов.

Ключевые слова

Рассмотрены аспекты тепловых явлений, сопутствующих процессу производства биметаллических заготовок в условиях малых глубин проникновения вихревых токов, по сравнению с размером нагреваемого тела. Смоделированы различные условия распределения тепла в нагреваемом слое и его отвода с применением дифференцированного теплового сопротивления. На основе анализа распределения температур в различных вариантах определены перспективные пути совершенствования данной технологии.

Ключевые слова

Представлены результаты исследований получения сложных отливок из алюминиевых сплавов с применением метода самозаполнения. Изучено влияние ряда технологических параметров (время заливки, режим охлаждения кокиля, применение самозаполнения и др.) на качество получаемых отливок поршней. Установлено оптимальное время заполнения расплавом кокиля при литье поршней. Показано, что режим охлаждения кокиля оказывает существенное влияние на качество отливок.

Ключевые слова

В статье приведены результаты компьютерного моделирования условий кристаллизации отливок из быстрорежущей стали Р6М5, предназначенных для изготовления фрез и зубодолбежного инструмента, используемых в условиях ОАО «Минский завод шестерен». Применение моделирования позволило оптимизировать литниковую систему, уменьшить объем прибыльной части на 30–35 % и повысить выход годного литья, что дало возможность снизить расход дорогостоящих легирующих элементов, вводимых в расплав для их компенсации при угаре во время плавки и разливки.

Ключевые слова

Показано, что броуновское движение в воде происходит в результате упругих столкновений нанокристаллов льда с броуновскими частицами. Вода состоит на 87 % из нанокристаллов льда и на 13 % – из молекул воды. При 300 К нанокристалл льда в воде в среднем состоит из 24 молекул воды. Броуновское движение является экспериментальным подтверждением нанокристаллического строения жидкостей. Такое представление о жидкостях имеет большое значение для теории кристаллизации и модифицирования сплавов. В металлических жидкостях броуновское движение относится к микроскопическим неметаллическим частицам и интерметаллидам, которые имеют плотности, сравнимые с плотностями расплавов. В жидких алюминиевых сплавах броуновскими частицами являются микроскопические частицы оксида алюминия, которые остаются в отливках при их затвердевании.

Ключевые слова

В работе дана общая характеристика сфер применения бентонитовых глин. Проведена оценка ряда месторождений с точки зрения возможности их использования в различных технологических процессах. Проведен анализ направлений применения бентонитовых глин в литейном производстве.С использованием методов рентгенофазового и газохроматографического анализа, сканирующей электронной микроскопии, термогравиметрии и прямых адсорбционно-структурных измерений показано, что материалы, полученные на основе монтмориллонита и гетероядерных гидроксокомплексов Cr-Cu, обладают большей термостабильностью и лучшими сорбционными характеристиками по сравнению с монтмориллонитом, фиксированным моноядерными гидроксокомплексами Cr.С использованием монтмориллонита, модифицированного гетероядерными гидроксокомплексами Cr-Cu, обладающего наилучшими адсорбционно-структурными показателями, и цеолита НЦВМ наработана лабораторная партия смешанных адсорбентов-катализаторов.Данный материал изучен в процессах глубокого окисления паров низкоконцентрированных органических веществ, таких, как ацетон, толуол, этилацетат, этанол, бутанол и бутилацетат.Установлено, что степень конверсии на смешанных адсорбентах-катализаторах для изученных адсорбатов составляет 94,9–97,7 (средняя 96,2 %).

Ключевые слова

Соблюдение технологии закалки обеспечивает получение качественного изделия с требуемыми свойствами. Нарушение режимов нагрева под закалку и охлаждения при закалке приводит к образованию таких дефектов, как мягкие пятна и закалочные трещины. Наличие мягких пятен в металле недопустимо по причине структурных напряжений и разности механических свойств между основным металлом и дефектными участками. Для устранения мягких пятен требуется повторная термообработка. Закалочные трещины возникают по причине внутренних напряжений, превышающих сопротивление разрушению, вследствие неодновременности превращений и теплового расширения и сжатия. Изделия с закалочными трещинами являются окончательным браком.Исследованы мягкие пятна и термические трещины на наружной поверхности бесшовных труб, образовавшиеся в процессе термической обработки. Представлены результаты металлографических исследований микроструктуры в зоне дефектов, определены и изучены генетические и морфологические признаки дефектов. Структурная неоднородность подтверждена замерами твердости по методу Роквелла. На основании полученных данных определены причины образования дефектов.

Ключевые слова

Метизное производство постоянно улучшается: предъявляемые потребителями требования стимулируют внедрение новых технологических решений и оборудования. Для металлопродукции, выпускаемой метизными цехами (металлокорд, проволока для РВД, бортовая бронзированная проволока), важными являются механические свойства, которые определяют прочность, пластичность и другие характеристики материалов. Металлокорд имеет ряд физических и химических характеристик: диаметр металлокорда, шаг свивки, линейную плотность, отклонение от прямолинейности, остаточное кручение, раскручиваемость, характеристики латунного покрытия – химический состав, масса покрытия, толщина латуни, адгезию, механические свойства – разрывная нагрузка, удлинение при разрыве.В статье приводится порядок измерения величины шага свивки на торсиометре установки фирмы Metro Com engineering s. p. a. (Италия ) с применением модернизированного устройства с десятью импульсами (разрешающая способность счетчика витков равна 0,1 оборот вращающегося зажима). Проведены сравнительные испытания образцов металлокорда 2х0,30НТ, отобранных от одной катушки, с использованием устройства с разрешающей способностью счетчика витков 0,25 оборота и 0,1 оборот вращающегося зажима установки для определения шага свивки.

Ключевые слова

В работе рассмотрены пути оценки эффективности использования альтернативных источников теплоты при плавке сплавов в дуговых электропечах. Основное внимание уделено увеличению производительности печей и сокращению затрат на производство. Выполнен анализ использования различных систем интенсификации плавки в дуговых печах и их основные показатели. Осуществлена оценка эффективности использования топлива в электродуговых печах. Рассчитан ожидаемый экономический эффект от внедрения альтернативных источников энергии в электрических печах. Показано, что экономический эффект от внедрения на электродуговых печах альтернативных источников энергии существенно зависит от величины повышения производительности печи.

Ключевые слова

Проведен сравнительный анализ коррозионных свойств цинксодержащих покрытий, полученных на основе металлического порошкового цинка и дисперсного отхода горячего цинкования. Результаты исследования коррозионной стойкости цинксодержащих покрытий электрохимическим методом и в камере солевого тумана показали, что покрытия, полученные на базе дисперсного отхода горячего цинкования, не уступают по защитным свойствам покрытиям на базе порошкового стандартного цинка.

Ключевые слова

Разработаны режимы нанесения и созданы углеродные покрытия, модифицированные кластерами металлов, на ткани 05С8-КВ (производитель – ОАО «Моготекс»). Исследована морфология поверхности данной ткани с покрытиями. Показано, что при нанесении покрытий с мишени из стали 12Х18Н10Т на покрытиях присутствует капельная фаза (максимальный размер капель достигает 3,5 мкм). Исследовано парамагнитное поглощение системы углеродное покрытие – кластеры из мишени 12Х18Н10Т. Установлено, что на ЭПР спектре присутствует спектральная линия шириной 94,4 мТл (милитесла), что свидетельствует о высокой концентрации магниторезонансных центров; эффективное значение g-фактора составляет 2,26±0,01. Кроме того, на спектре фиксируется узкая спектральная линия с эффективным значением g-фактора 2,04±0,01. Ширина линии составляет 4,3 мТл, что связано с высокой локальной концентрацией неспаренных электронов в углеродных кластерах при слабом нерезонансном поглощении СВЧ-поля. Результат измерения удельного поверхностного сопротивления на ткани с данным покрытием (сторона 1/сторона 2) составляет 2,3.109 и 4,8.109 Ом соответственно, что несколько ниже, чем у чисто углеродного покрытия.

Ключевые слова

В работе рассмотрена возможность интенсификации процессов изотермической выдержки при закалке высокопрочных чугунов за счет использования внешнего источника физического воздействия в виде ультразвуковых волн. Для экспериментальной оценки данного эффекта в условиях лаборатории МиАМ ФТИ НАН Беларуси в тигельной индукционной печи ИСВ 0,004 были отлиты опытные образцы из высокопрочных чугунов. В качестве жидкой охлаждающей среды при закалке использовалась смесь солей NaNО2 и KNO3 в соотношении 1:1. Ультразвуковую обработку расплава соли при охлаждении образцов проводили с помощью генератора УЗГ-20–15 совместно с ИТА НАН Беларуси. Механические свойства и структуру обработанных чугунов определяли как в литом состоянии, так и после изотермической закалки.Для исследования влияния ультразвуковой обработки закалочной ванны на формирование структуры и свойств высокопрочных чугунов при их изотермической закалке был проведен ряд сравнительных экспериментов, заключающихся в охлаждении образцов с 910 до 350 ºС с подводом и без использования динамических волн к ванне. С помощью металлографического анализа, измерений твердости и коэффициента трения показано благоприятное воздействие ультразвуковой обработки охлаждающей среды на структуру и свойства, что отражается в повышении равномерности распределения твердости по сечению чугуна и его износостойкости, а также сокращении времени изотермической выдержки до 2 раз.

Ключевые слова

Механические свойства металлов изменяются временно или постоянно под действием электрического тока высокой плотности в зоне деформации. Это явление называется электропластичностью и его использование позволяет интенсифицировать процесс обработки давлением электропроводящих материалов, в том числе труднообрабатываемых с помощью существующих технологий. К настоящему времени нет устоявшейся точки зрения на физическую природу проявления электропластичности, хотя сам по себе этот эффект уже нашел практическое применение. Электропластичность металлов и их сплавов изучалась при различных условиях нагружения, включая испытания на растяжение, сжатие, изгиб. В статье анализируются описанные в научных публикациях теоретические механизмы возникновения электропластичности, результаты исследований электропластических свойств различных металлов или металлических сплавов и рекомендации по практическому применению электропластического эффекта.

Ключевые слова

В статье представлены данные о влиянии способа термодиффузионного цинкования в порошковых насыщающих средах на эксплуатационные свойства термически упрочненных стальных изделий. Определены границы температурных интервалов влияния термодиффузионного цинкования на изменение предела прочности при растяжении термообработанных деталей. Показано, что в условиях циклического усталостного нагружения обработка способом термодиффузионного цинкования может приводить к разупрочнению стальных изделий, что связано с формированием высокотвердых интерметаллидных фаз в поверхностной зоне диффузионного слоя.

Ключевые слова

В данной статье обоснована гипотеза о возможности повышения жаростойкости доэвтектоидных углеродистых сталей путем предварительного термодиффузионного легирования с последующим нанесением вакуумных нитридных покрытий. Установлено, что наибольшей жаростойкостью, определяемой по относительному приросту массы, обладают термодиффузионные слои, полученные в результате бороалитирования, далее в порядке уменьшения жаростойкости: слои, полученные в результате боросилицирования, борохромирования, бороазотирования и борирования. Разработаны новые составы жаростойких покрытий композиционного типа «термодиффузионный слой – вакуумное ионно-плазменное покрытие», которые также являются твердыми, износостойкими, коррозионностойкими в условиях атмосферной коррозии, растворах солей и некоторых кислот. Проведена оценка влияния ионно-плазменных покрытий на дополнительное повышение жаростойкости сталей с полученными термодиффузионными слоями, в ходе которой определены и приведены наиболее эффективные составы разработанных покрытий для повышения жаростойкости поверхности. Приведены результаты расчета прогнозной жаростойкости разработанных композиций «диффузионный слой – ионно-плазменное покрытие» на углеродистых доэвтектоидных сталях.

Ключевые слова

Изучено влияние полей упругих межфазовых деформаций на величину уширения отражений от фазы выделения. Установлено, что в сильно искаженных кристаллах упругие межфазовые деформации оказывают существенное влияние на величину уширения отражений от фазы выделения. В связи с тем что по уширению дифракционных линий судят о размерах частиц выделения, это приводит к значительной ошибке в оценке их истинной величины. Поэтому влияние полей упругих межфазовых деформаций, несомненно, должно приниматься во внимание при определении размеров частиц из рентгеновских данных.

Ключевые слова

Настоящая статья является первой статьей цикла, посвященного вопросам создания и применения наноматериалов и технологий в современной промышленности в целом и в металлургии, материаловедении и литейном производстве в частности. Рассматриваются уникальные свойства наноматериалов и связанные с этими свойствами преимущества и недостатки, области применения этих материалов, а также проблемы и направления развития нанотехнологий, перспективы и последствия широкого применения наноматериалов в различных сферах, их влияние на развитие общества, производства, экономику и экологию.

Ключевые слова

Необходимость учета затрат на производство занимает важное место в системе управления предприятием. Одной из важных задач учета затрат на производство является контроль за себестоимостью продукции. Себестоимость включает в себя совокупность затрат, необходимых для осуществления предприятием производственной и коммерческой деятельности, связанной с выпуском и реализацией продукции, т. е. все то, во что обходится предприятию производство и реализация продукции.Для определения экономической выгоды от продажи готовой продукции предприятия необходимо знать конечную стоимость предполагаемого контракта. От правильности установления цены реализации продукции напрямую зависит величина прибыли. В данной статье рассмотрена оценка экономического эффекта при моделировании различных позиций контракта на основе себестоимости продукции предприятия, что позволит оперативно решать производственные вопросы.Исходными данными является информация, находящаяся в системе SAP ERP (Enterprise Resource Planning System): материалы, перечни компонентов, нормы компонентов и т. д. Системой обработки и анализа исходных данных является система SAP BI (Business Intelligence). Для отображения конечного результата служит программа, предназначенная для работы с электронными таблицами Microsoft Excel.

Ключевые слова

Гипотеза о темной материи была создана для объяснения причины сохранения звездных скоплений от рассеивания. Слабым местом этой гипотезы является большой возраст космоса, который составляет 13,8 миллиардов лет. На основании экспериментальных данных показано, что возраст космоса не превышает 10 тысяч лет. В этом случае не нужна гипотеза о темной материи, поскольку звездные скопления не могут рассеяться за такое малое космическое время. Гипотеза о темной энергии была создана для объяснения причины ускоренного расширения космоса. Основанием для такого явления служит большая величина спектрального красного смещения далеких светящихся космических объектов. Показано, что эта величина в основном определяется значительным поглощением энергии света далеких космических объектов огромным количеством межгалактического газа, а не движением этих объектов. В этом случае не нужна гипотеза о темной энергии, а космос не должен ускоренно расширяться и рассеяться в пространстве.

Ключевые слова