Литье и металлургия

26 марта 2023 года исполнилось 90 лет Владимиру Владимировичу Клубовичу – известнейшему ученому, теоретику и практику в области обработки металлов давлением и ультразвуковой обработки материалов, академику НАН Беларуси, доктору технических наук, профессору, лауреату Государственной премии БССР, Заслуженному деятелю науки РБ.

11 января 2023 г. исполнилось 85 лет со дня рождения известного ученого‑литейщика и материаловеда, организатора науки на Дальнем Востоке, Заслуженного деятеля науки РФ, Почетного работника высшего профессионального образования РФ, доктора технических наук, профессора кафедры «Литейное производство и технология металлов» Тихоокеанского государственного университета (ТОГУ) Ри Хосена.

С 16 по 18 ноября 2022 г. в столице Беларуси г. Минске прошло масштабное мероприятие – юбилейная 30‑я Международная научно‑техническая конференция «Литейное производство и металлургия 2022. Беларусь» и 5‑я Международная конференция поставщиков ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК», организованные Ассоциацией литейщиков и металлургов Республики Беларусь, Белорусским национальным техническим университетом и ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК».Одновременно с конференцией работала информационная выставка, на которой свою продукцию продемонстрировали такие организации, как ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК», АЛиМ, БНТУ, АО «СиСофт Групп», ООО «СООО «НПО «Эквизол», ООО «СпектрХимикат» и др.

В период с 16 по 22 октября 2022 г. в городе Пусан (Южная Корея) состоялся 74‑й Всемирный Конгресс Литейщиков (74th World Foundry Congress), в котором в очном формате приняли участие представители таких стран, как Южная Корея, Япония, Китай, Германия, Польша, Испания, США, Великобритания, Франция, Словакия, Таиланд, Турция, Чехия, Индия, Россия, Словения, Канада, Финляндия, Сингапур, Бразилия, Дания, Италия, Швеция, Нидерланды, Австралия, Беларусь, Бельгия, Хорватия, Египет, Норвегия и Румыния. Всего в Конгрессе участвовали 508 делегатов из 32 стран.

Представлен анализ состояния литейного производства в мире, а также в Республике Беларусь. Показана динамика изменения производственных мощностей, степени загрузки и объемов выпуска отливок по различным видам сплавов. Установлено, что структура производимой литой продукции как в мире, так и в Республике Беларусь находится в постоянной динамике и происходит постоянное изменение соотношения объемов производства из различных сплавов. Развитие литейного производства Республики Беларусь в целом аналогично мировому литейному производству, однако наблюдаются определенный временной лаг и некоторые отличия в соотношении по разным видам литья.

Ключевые слова

Показано, что в открытых порах кристаллических решеток основных металлов литейных сплавов не могут находиться атомы водорода и кислорода. Растворимость газов в жидких литейных сплавах является наноструктурным процессом. Атомы водорода и кислорода в расплавах адсорбируются элементарными нанокристаллами основных металлов. Азот растворяется в жидких железе, никеле и хроме не в атомарном виде, а в составе элементарных нанокристаллов и молекул нитридов. После раскисления расплавов литейных сплавов основным растворенным в них газом является водород.

Ключевые слова

Статья посвящена работе по подбору оптимальных параметров холоднотвердеющей смеси на основе кварцевого песка с жидкостекольным связующим, отверждаемым жидкими сложными эфирами для производства отливок тяжелого машиностроения, станкостроения и запорной арматуры. Проведен анализ качества формовочных песков трех марок различного происхождения. Исследованы прочностные характеристики смесей разных составов. На основе полученных данных сделаны выводы об оптимальных характеристиках песка и величине добавки связующего. Рекомендованы составы легко выбиваемых экологически чистых жидкостекольных смесей, отверждаемых сложными эфирами, для изготовления форм и стержней в станкостроении, арматуростроении.

Ключевые слова

Рассмотрены варианты подготовки производства отливок из алюминиевых сплавов в условиях единичного и мелкосерийного производства. Установлено, что с целью сокращения сроков и стоимости получения отливок наиболее целесообразно осуществлять сквозное проектирование и изготовление технологической оснастки с применением аддитивных технологий и литье в песчано‑смоляные формы, полученные по технологии «no‑bake».

Ключевые слова

Экспериментально показано, что направленное затвердевание воды и висмута в стеклянных и кварцевых цилиндрических формах не приводит к расширению отливок перпендикулярно направлению затвердевания. Поэтому такие формы не разрушаются. Это происходит по причине беспрепятственного выделения газов при направленном затвердевании воды и висмута. Газы оказывают большое влияние на процессы расширения отливок при их затвердевании.

Ключевые слова

В ходе исследования были изучены основные причины несоответствия качества литья алюминиевых изделий в металлические формы, поставляемые венгерскими техническими партнерами в Институт разработки научного оборудования в Минне. Металлические формы были предназначены для массового изготовления различных специальных литых изделий для школьных лабораторий. Первая партия исходной чушки из алюминиевого сплава А6063 также была импортирована. Вторая партия используемой чушки была произведена в Нигерии компанией Nigerian Aluminium Extrusion Company, расположенной в Лагосе. Однако дефекты изделий, включая усадку, газовые раковины и др., остались прежними, соответственно была поставлена задача выявить причины образования дефектов, в первую очередь исследовались сами металлические формы, а также режимы процесса.Результаты исследований показали, что наибольшее значение имеют температура и скорость заливки расплава в формы. Важнейшую роль играет также конструкция металлической формы и ее качество. Эти выводы применимы ко всем формам и изделиям, получаемым в Институте.

Ключевые слова

Показано, что водород является демодифицирующим элементом структуры литейных магниевых сплавов при их кристаллизации. Атомы водорода, адсорбируясь на элементарных нанокристаллах в расплавах, препятствуют объединению нанокристаллов в центры кристаллизации микрокристаллов α‑фаз. В результате формируются отливки с немодифицированной структурой. Модификаторы уменьшают концентрацию адсорбированного водорода в расплавах магниевых сплавов. Это приводит к измельчению микрокристаллов α‑фаз в отливках при их затвердевании.

Ключевые слова

Основная цель любого современного производства сортового проката – обеспечение требуемого качества готовой продукции. Одним из важных показателей качества наряду с механическими и технологическими свойствами является качество поверхности металлопроката. В работе приведены результаты экспериментальных исследований состава высокотемпературных диффузионных оксидов, образующихся на поверхности искусственно нанесенных дефектов при различных условиях температурного воздействия с помощью микрорентгеноспектрального метода на сканирующем электронном микроскопе с энергодисперсионным микроанализатором. Установлены характерные особенности процентного содержания и наличия определенных химических элементов в окалине различных марок стали.

Ключевые слова

Дефекты на наружной поверхности бесшовных горячекатаных стальных труб образовываются как в результате трансформации дефектов поверхности и макроструктуры исходной заготовки, так и вследствие несоблюдения технологии прокатки. Своевременное выявление дефектов и устранение причин их образования позволяют получить качественную продукцию с высокой эксплуатационной надежностью. Обнаружение нарушений технологии, контроль технологического процесса, проведение металлографических исследований дают возможность классифицировать дефекты и устанавливать природу и причины их образования.В статье представлены результаты металлографического исследования дефекта на наружной поверхности горячекатаной бесшовной трубы. Определены генетические и морфологические признаки дефекта. Даны описания внешнего вида дефекта, микроструктуры в зоне дефекта. Проведен сравнительный анализ дефекта, обнаруженного при магнитопорошковом контроле, с дефектами на опытных трубных заготовках с нанесенными искусственными дефектами. На основании полученных данных определены причины образования дефекта, приведена его классификация.

Ключевые слова

Дисперсные железосодержащие отходы составляют большую часть твердых технологических отходов машиностроительных и металлургических предприятий. Проблема их утилизации по‑прежнему остается открытой, что приводит к значительным экономическим потерям и создает серьезную экологическую угрозу. Около 15–20 % этих отходов составляют аспирационные пыли плавильных агрегатов. Содержание соединений различных металлов, и в первую очередь железа, в некоторых из них (например, в аспирационной пыли дуговых сталеплавильных печей) достигает 60–70 % и более. Однако сегодня, несмотря на все усилия, используется не более 5–7 % улавливаемой аспирационной пыли плавильных печей. Одной из наиболее существенных проблем ее утилизации является высокая дисперсность (размеры частиц пыли дуговых печей, как правило, не превышают 50 мкм), а также чрезвычайная неоднородность и нестабильность гранулометрического и химического состава. Поэтому в большистве случаев попытки использования этих пылей в качестве технологического продукта (добавок в формовочные и экзотермические смеси или противопригарные краски, красящего пигмента при производстве стройматериалов, модифицирующих добавок при плавке литейных сплавов, добавок при производстве цементного клинкера и др.) заканчивались на уровне экспериментальных или опытно‑промышленных партий и не имели существенного значения для решения проблемы в целом. Наиболее перспективным направлением утилизации аспирационных пылей представляется рециклинг содержащихся в них металлов. В данной статье представлены результаты исследований состава и характеристик аспирационной пыли дуговых сталеплавильных печей литейных цехов машиностроительных заводов, а также условий твердофазного восстановления и извлечения содержащегося в ней железа.

Ключевые слова

АО «Узметкомбинат» является одним из крупнейших металлургических предприятий Республики Узбекистан. На комбинате наряду с основной продукцией – сортовым прокатом из черных и цветных металлов разного сортамента, стальными мелющими шарами, ферросплавами, производятся также теплоизоляционные материалы, товары народного потребления и другая продукция. АО «Узметкомбинат» – развивающееся предприятие, оно год за годом наращивает свои производственные мощности, открывает новые производства и увеличивает ассортимент выпускаемой продукции. В данной статье представлены информация о комбинате, ассортимент выпускаемой продукции, производственные показатели за предыдущие годы и целевые показатели до 2026 г., а также намеченные пути их достижения.

Ключевые слова

Установлена взаимосвязь между локализацией пластической деформации в начальной стадии деформирования и в завершающей при развитии шейки. Определена роль интенсивности деформационного упрочнения в области локальной деформации на формирование величины относительного сужения.

Ключевые слова

В статье приведены результаты исследований в области синтеза многофункциональных керамических материалов для металлургической, станкостроительной и других отраслей, связанных с обработкой металлов, их сплавов и изделий из них; современные направления и тенденции, сопряженные с получением изделий из таких материалов. Приведены сведения по расширению отечественной сырьевой базы для производства керамики с привлечением отечественных предприятий, а также перспективы развития промышленного потенциала для организации производства подобных изделий.

Ключевые слова

В работе приведены результаты исследования закономерностей формирования гранулометрического состава, структуры и свойств модифицирующих лигатур с высоким содержанием легирующего компонента для производства хромовых бронз. Изучена кинетика изменений физико‑механических свойств гранулированных композиций в зависимости от температуры в помольной камере и отношения объема рабочих тел к объему шихты. Представлены результаты топографии гранул и их структуры, показывающие, что полученные по оптимальному режиму механического сплавления гранулы представляют собою плотные тела с микровключениями хрома, максимальный размер которых не превышает 15‑20 мкм.По результатам проведенного термодинамического моделирования установлены термодинамически обоснованные тугоплавкие соединения, синтезированные в процессе получения лигатуры, которые должны эффективно выполнять роль модификаторов первого рода, обеспечивая производство бронз с суб‑/микрокристаллическим типом структуры основы.Осуществлена оптимизация процессов компактирования механически сплавленных композиций и исследовано влияние основных технологических факторов – температуры нагрева холоднопрессованных брикетов и коэффициента вытяжки при горячем прессовании на физико‑механические свойства компактных материалов. Представлены результаты изучения структуры и свойств наиболее перспективной композиции Cu – 20%Cr, позволяющие выявить ее микрокристаллический тип, сохраняющийся после длительного высокотемпературного воздействия при переработке гранулированной композиции в полуфабрикат, и сделать вывод о дисперсном характере ее упрочнения, что дополнительно подтверждает данные термодинамического моделирования о возможности механического синтезирования нанокристаллов тугоплавких соединений для выполнения роли модификаторов.По результатам исследований выполнен сравнительный анализ свойств разработанной лигатуры и бериллиевой бронзы, устанавливающие возможность ее применения в качестве самостоятельного материала электротехнического назначения.

Ключевые слова

Выполнен анализ возможностей кольцераскатки в обеспечении повышенной точности кольцевых заготовок. Отмечена необходимость участия оператора в управлении кольцераскаткой для достижения требуемой точности даже при полной автоматизации процесса изготовления кольцевых заготовок. Отмечена необходимость управления процессом охлаждения кольцевых заготовок после кольцераскатки для обеспечения повышенной точности кольцевых заготовок. Для устранения овальности кольцевых заготовок малой жесткости после кольцераскатки предложено использовать технологию их управляемого охлаждения и стабилизации. Разработана последовательность управления тепловыми деформациями кольцевой заготовки в процессе охлаждения с целью сохранения достигнутой точности «горячего» кольца после кольцераскатки на «холодном» кольце после охлаждения.Предложенные рекомендации предназначены для разработки технологического обеспечения автоматизированного кольцераскатного комплекса на ОАО «БЕЛАЗ».

Ключевые слова

В статье в качестве артефакта рассмотрены ямки травления, возникающие в металлах и сплавах при металлографическом травлении. Продемонстрированы возможности средств оптического контрастирования, таких, как темное поле, поляризованный свет, дифференциально‑интерференционный контраст в выявлении ямок травления.

Ключевые слова

Проведены исследования по применению электроимпульсного прессования для получения композиционных материалов из диффузионно‑легированных порошков железа. Показано, что добавка легкоплавкого металлического компонента (олова) оказывает положительное влияние на уплотняемость композиционного порошка железа при электроимпульсном прессовании. Плотность образцов из порошка железа Dystaloy AB с добавкой 10 % олова достигает 7,3–7,5 г/см3. Получить такую плотность в процессе обычного холодного прессования при давлении 100–120 МПа невозможно. Установлено, что из‑за кратковременности термического воздействия при электроимпульсном прессовании диффузионные процессы пройти не успевают и распределение легирующих элементов в железной основе неравномерное. Короткое термическое воздействие вызывает окисление поверхности частиц порошка, что также отрицательно сказывается на диффузионных процессах. Поэтому при получении легированных порошковых материалов путем электроимпульсного прессования процесс необходимо проводить в защитной атмосфере. Выявленное наличие наноразмерной субструктуры, образующейся вследствие воздействия интенсивной пластической деформации и температуры, свидетельствует об упрочнении порошкового композиционного материала при электроимпульсном прессовании. Перечисленные особенности могут быть полезны при разработке технологий, альтернативных теплому прессованию пластифицированных порошков.

Ключевые слова

В работе рассмотрены технологические особенности термодиффузионного цинкования крепежных изделий в порошковой смеси, содержащей отход горячего цинкования – гартцинк. Отмечены преимущества предварительного флюсования перед термодиффузионным цинкованием. Исследована микроструктура полученных диффузионных слоев на стали марки 40Х, отмечены особенности кинетики насыщения и качества получаемых слоев.

Ключевые слова

В работе была поставлена задача – исследовать процессы изменения микроструктуры, происходящие в сравнительно больших объемных прутках под действием больших пластических деформаций. Такие большие уровни деформации обычно достижимы в процессе кручения маленьких плоских дисков под высоким давлением, но сложно достижимы в больших объемных прутках. Способ радиально‑сдвиговой прокатки позволяет достичь сопоставимых сверхвысоких степеней деформации (~45 мм/мм) в комбинации с вихревым течением металла. Была проведена последовательная прокатка циркониевого сплава Э110 в экстремальных условиях на двух станах радиально‑сдвиговой прокатки с общим обжатием по диаметру 185 % и максимальной накопленной деформацией 46 мм/мм. Для оценки уровня деформации и распределения ее по сечению было проведено МКЭ‑моделирование в Deform‑3D. Полученная структура исследована методами электронной микроскопии (ПЭМ/СЭМ). Было выполнено детализированное исследование структуры на EBSD по сечению с разрешением 1 мм. Обнаружена не сильно выраженная по сравнению с применением меньших деформаций градиентная структура с преобладанием равноосной ультрамелкозернистой структуры.

Ключевые слова

Рассмотрены результаты исследования содержания пыли на рабочих местах участков литейных цехов с различным характером производства. Отмечено, что содержание пыли в воздухе рабочей зоны участков литейных цехов превышает предельно допустимые концентрации на всех рабочих местах, при этом наибольшие превышения имеют место в цехах массового производства. Наибольшему воздействию пыли подвергаются обрубщики, чистильщики и выбивальщики отливок.

Ключевые слова

Рассмотрены условия труда на рабочих местах литейщиков при выполнении финишных операций, производственные факторы их определяющие. Приведены результаты исследований параметров условий труда рассматриваемых профессий литейщиков в сравнении с нормативными величинами. Установлено, что при комплексной оценке условий труда работающих в отделении финишных операций литейных цехов необходимо учитывать продолжительность нахождения у работающего оборудования, используемое оборудование и ручной инструмент, вид выплавляемого сплава (сталь, чугун, цветные металлы) и характер производства.

Ключевые слова

Содерж.:Владимир Стеценко. О СВИСТУНАХВладимир Стеценко. РЫЦАРИ СПРАВЕДЛИВОСТИ