Литье и металлургия

Деятельность кафедры начинается с  1  апреля 1969  г., когда приказом №  593 ректора БПИ П.И.  Ящерицына была организована кафедра «Литейное производство черных и  цветных металлов» для подготовки инженеров-металлургов по одноименной специальности. Ш

В статье описан ремонт раскатных оправок, используемых на стане непрерывного типа PQF, посредством применения переходников, изготовленных из заготовок. В качестве заготовок используются вышедшие из работы хвостовики. Процесс ремонта раскатных оправок позволяет применять оправку в дальнейшей работе до окончательной переточки в последний размерный ряд диаметра оправки.Технологический процесс ремонта начинается с обточки поверхности оправки до требуемого размера, шлифовки поверхности, процесса обрезки задней части оправки, включая место резьбового соединения. После проведения обрезки хвостовой части производится замещение хвостового участка на изготовленный в собственных условиях переходник. Переходник – деталь с нарезанной мелкой конической резьбой с одной стороны, которая предназначена для соединения с оправкой, и с другой стороны с внутренней резьбой, которая служит для соединения задней части оправки с хвостовиком.Представленная технология позволит снизить количество затрат на покупку нового сменного инструмента посредством увеличения жизненного цикла оправки, уменьшит количество пришедших в негодность оправок путем реставрации хвостовой части.

Ключевые слова

Кристаллизатор – самый ответственный и наиболее важный функциональный узел машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Он является основным технологическим узлом MHЛ3, агрегатом для отвода теплоты при кристаллизации затвердевающего металла и формировании слитка. Основное требование к кристаллизатору – обеспечить максимальный теплоотвод от затвердевающей стали к охлаждающей воде и получить на выходе из кристаллизатора прочную оболочку слитка с хорошей поверхностью, которая не разрушалась бы под действием тепла жидкой фазы и ферростатического давления. При проведении реконструкции МНЛЗ компанией‑подрядчиком были разработаны чертежи кристаллизаторов и гильз кристаллизаторов с двухконусной внутренней геометрией для разливки непрерывнолитых заготовок диаметром 200 мм. Непрерывнолитая заготовка диаметром 200 мм является заготовкой для производства горячекатаных стальных бесшовных труб. В процессе эксплуатации гильз кристаллизаторов с двухконусной внутренней геометрией отмечали ускоренный износ защитного покрытия в нижней части гильзы, а также повышенную отсортировку горячекатаных труб по дефектам на наружной поверхности труб. С целью выявления причины образования дефектов проведены комплексные металлографические исследования наружной поверхности труб. В результате металлографического исследования выявлены поверхностные дефекты, классифицируемые как сталеплавильные плены на наружной поверхности труб. Для минимизации дефекта «сталеплавильная плена» и уменьшения износа защитного покрытия гильз кристаллизаторов проведена работа по подбору оптимальных условий кристаллизации непрерывнолитой заготовки: исследовано применение гильз кристаллизаторов с трехконусной внутренней геометрией по сравнению с двухконусной; опробовано поддержание разницы температуры воды на вход и выход из кристаллизатора в заданных пределах (ΔT). Установлено, что применение гильз кристаллизатора с трехконусной внутренней геометрией при разливке заготовки диаметром 200 мм и стабильное поведение параметра ∆T позволило обеспечить необходимое качество поверхности бесшовных труб, уменьшить износ защитного покрытия гильз кристаллизаторов и увеличить производительность МНЛЗ.

Ключевые слова

Одним из основных факторов, определяющих конечные свойства металлопродукции, является количество, морфология и распределение неметаллических включений в стали. В статье рассматриваются вопросы, связанные с использованием в сталеплавильном производстве карбида кальция взамен алюминия вторичного и других раскисляющих материалов с целью повышения качества выпускаемой продукции. При проведении опытной работы по использованию в сталеплавильном производстве карбида кальция взамен алюминия вторичного и других раскисляющих материалов использовался карбид кальция второго сорта по ГОСТ 1460‑81. Для определения загрязнения стали неметаллическими включениями отбор проб осуществлялся с горячекатаного проката, полученного из непрерывнолитых заготовок. По результатам проведенной работы установленно, что улучшение раскисления расплава на плавках с использованием карбида кальция может быть достигнуто увеличением его расхода. В свою очередь использование карбида кальция для раскисления расплава, при его выпуске из дуговой сталеплавильной печи в стальковш взамен алюминия вторичного чушкового марки АВ87 по ГОСТ 295‑98 способствует снижению загрязненности стали неметаллическими включениями.

Ключевые слова

При равномерном и сосредоточенном растяжении тонкопластинчатой перлитной стали проведено сравнение структурной зависимости прочностных и пластических свойств, показателей интенсивности упрочнения в виде степени относительного прироста прочности и скорости деформационного упрочнения. Повышенная структурная чувствительность характерна для напряжения разрушения, равномерного относительного сужения и степени относительного прироста прочности. Оценку вклада интенсивности деформационного упрочнения в формирование пластичности перлитной стали рекомендовано осуществлять по параметрам относительного прироста прочности.

Ключевые слова

Представлены результаты применения SLA‑технологии при изготовлении пресс‑форм для получения восковых моделей при литье по выплавляемым моделям. Разработаны режимы 3D‑печати пресс‑форм, обеспечивающие требуемую шероховатость рабочих поверхностей и стойкость получаемых пресс‑форм. Установлены оптимальные параметры запрессовки воскового состава в пресс‑формы, изготовленные по SLA‑технологии. Показано, что применение SLAтехнологии для изготовления пресс‑форм позволяет получать восковые модели и отливки требуемого качества. Разработана опытная технология получения отливок из бронзы литьем по выплавляемым моделям.

Ключевые слова

Показано, что эффект структурной наследственности при литье эвтектических чугунов можно объяснить с позиции наноструктурной кристаллизации литейных сплавов. Предложен механизм структурной наследственности при литье эвтектических чугунов. Этот механизм определяется устойчивостью центров кристаллизации микрокристаллов аустенита, графита, цементита. Показано, что устойчивость зависит от концентрации адсорбированных атомов кислорода. Чем выше концентрация, тем менее устойчивы центры кристаллизации микрокристаллов аустенита, графита, цементита в расплавах эвтектических чугунов, и наоборот. При увеличении перегревов и (или) времени выдержки расплавов в них повышается концентрация адсорбированных атомов кислорода. В результате снижается структурная устойчивость при переплавке эвтектических чугунов и нарушается эффект структурной наследственности.

Ключевые слова

В статье приведены составы оловосодержащих сплавов и олова высшей и первой категорий качества. Представлена информация об основных примесях в олове, оловянных баббитах и оловянно‑свинцовых припоях. Описана технология удаления меди из припоя ПОС61М для получения оловянно‑свинцового припоя ПОС61 методом фильтрации.

Ключевые слова

В статье рассмотрены вопросы прочности литейных стержней, изготовленных по Cold‑box‑amine‑процессу. Показано, что управление свойствами стержневой смеси ведется корректировкой ее рецептуры. Приведены примеры влияния расхода связующих материалов на свойства смесей: снижение смолы и полиизоцианата вызывает падение прочности и снижение живучести. Причем для разных производителей минимальный расход связующих материалов отличается. Даны рецептуры смесей со специальными добавками, которые позволяют, снизив прочность смеси, обеспечить полноту протекания реакции полимеризации.

Ключевые слова

Предложен наноструктурный механизм вторичных превращений в структуре серых чугунов. Сначала из элементарных нанокристаллов железа и графита, свободных атомов железа и углерода образуются структурообразующие нанокристаллы аустенита, феррита, цементита и графита. Из них формируются центры кристаллизации микрокристаллов фаз. Из этих центров, структурообразующих нанокристаллов фаз, свободных атомов железа и углерода образуются микрокристаллы аустенита, феррита, цементита и графита бинарных серых чугунов.

Ключевые слова

В статье анализируется опыт компании Yantai Huaheng Energy Conservation Technology Co., Ltd по нанесению защитных антикоррозионных полимерных покрытий и рассматриваются современные наиболее перспективные восстановительно‑упрочнительные технологии газотермического напыления (PAPS, AS, HVAF, HVOF) и лазерной наплавки (LASC). Приведены примеры установок, которыми располагает компания, и типичных восстановленных деталей машин с защитными износои коррозионностойкими покрытиями, микроструктуры покрытий. Отмечены основные этапы типового технологического процесса нанесения покрытий. На примере компании отмечается целесообразность и эффективность развития данного направления в Китае.

Ключевые слова

В работе представлены температурные профили на глубине стальной заготовки с покрытием из аморфного сплава на железной основе при импульсном воздействии лазерного излучения. При действии теплового источника постоянной мощности процесс распространения теплоты стремится к предельному квазистационарному состоянию. Определен выбор технологических режимов воздействия лазерного излучения при сочетании скорости сканирования лазерного луча и мощности излучения. Установлена глубина расплавленного слоя материала заготовки при сканировании в условии получения качественного изделия.

Ключевые слова

Актуальность работы обосновывается необходимостью уточнения методики расчета маршрутов холодной прокатки, связанной с расширением факторов, которые следует учитывать при ведении подобных расчетов. Целью работы является разработка алгоритма оптимизации маршрутов холодной прокатки труб с применением станов типа ХПТ и ХПТР, удобного для реализации в программном продукте. В работе проанализированы основные параметры оптимизации маршрутов холодной прокатки труб, факторы, ограничивающие поле оптимальных значений геометрических параметров трубы‑заготовки в каждом проходе. Среди последних выделены максимальное возможное обжатие по площади поперечного сечения, необходимое обжатие по площади поперечного сечения в последнем проходе, требование к характеру распределения величины обжатия по площади поперечного сечения, толщине стенки и диаметру трубы из прохода в проход и другие параметры. Замечена важность минимизации количества проходов. Проанализированы и выделены основные зависимости, включающиеся в метод расчета деформационных параметров маршрута холодной прокатки с использованием станов ХПТ и ХПТР. Разработан алгоритм расчета маршрута холодной прокатки труб с несколькими операциями итерации. Предложенный алгоритм позволяет оптимизировать маршрут прокатки труб из любых марок сталей и сплавов, оптимизировать большинство параметров, в том числе, влияющих на экономические параметры производства. В зависимости от марки стали или сплава некоторые операции итерации могут исключаться. Алгоритм проверен в практике расчета маршрутов прокатки труб из углеродистых и нержавеющих сталей и сплавов.

Ключевые слова

Разработаны радиопоглощающие композиционные материалы, покрытия и экраны на основе оксидов алюминия и железа для защиты СВЧ‑устройств от электромагнитного излучения (ЭМИ). Установлены закономерности изменения характеристик отражения и передачи ЭМИ электромагнитных экранов на основе указанных порошкообразных оксидов. Показано, что применение композиционных материалов для экранов ЭМИ позволяет снизить на 2–10 дБ величину коэффициента отражения ЭМИ в диапазоне частот 0,7–17,0 ГГц и в СВЧ‑диапазоне и улучшить эксплуатационные свойства существующих электромагнитных экранов для защиты приборов электронной техники, используемых для обработки информации ограниченного распространения, а также в системах архитектурного электромагнитного экранирования.

Ключевые слова

Многие промышленные предприятия используют гальванические процессы, приводящие к образованию вод, содержащих ионы тяжелых металлов, например, хрома, меди, цинка, никеля и др. Такие воды являются опасными источниками загрязнения окружающей среды. Большинство ионов тяжелых металлов относятся к I–II классу опасности, они отличаются канцерогенными, мутагенными свойствами и обладают кумулятивным эффектом.Анализ литературных данных показал, что имеется положительный опыт применения сталеплавильных шлаков в процессах очистки загрязненных вод различного происхождения от тяжелых металлов.В работе изучено влияние кислотной активации на адсорбционно‑структурные характеристики фильтрующих загрузок, созданных на основе сталеплавильного шлака. Показано, что при взаимодействии некоторых кислот со шлаком на его поверхности образуются новые кристаллографические фазы, а контакт с другими кислотами ведет к выщелачиванию ионов с их переходом в водную фазу. Установлено, что в ходе кислотной активации происходит увеличение удельной поверхности в 5,7–13,2 раза по сравнению с исходным материалом.

Ключевые слова

Вода в основном состоит из нанокристаллов льда. Особенности кристаллизации воды можно объяснить на основе ее наноструктурного строения и наноструктурной кристаллизации. Молекулы атмосферного воздуха хорошо растворяются в воде и адсорбируются ее нанокристаллами. Показано, что величина расширения льда при затвердевании воды пропорциональна концентрации растворенного в ней воздуха. Концентрация воздуха, растворенного в воде, с повышением ее температуры существенно снижается. Горячая вода затвердевает быстрее холодной, потому что в горячей воде меньше концентрация воздуха. Его пузырьки, выделяющиеся на кристаллах льда, уменьшают скорость кристаллизации воды. Большое переохлаждение воды происходит в результате блокирующего действия адсорбированного воздуха, который препятствует объединению нанокристаллов льда в центры кристаллизации. Встряхивание бутылки с переохлажденной водой приводит к десорбции воздуха и ускоренной кристаллизации воды. Пузырьки воздуха, выделяющиеся на дендритных кристаллах льда, снижают степень разветвленности этих кристаллов. Показано, что музыка повышает интенсивность удаления пузырьков газа и способна влиять на форму дендритных кристаллов льда при кристаллизации воды. Увеличение громкости звука и (или) снижение его частоты повышают интенсивность удаления пузырьков воздуха с дендритных кристаллов льда и увеличивают разветвленность этих кристаллов.

Ключевые слова

Показано, что за время 10–10–10–11с в воде статистически могут образовываться только кластеры, состоящие из 4 или 3 молекул воды. Показано, что броуновское движение в воде происходит в результате столкновения нанокристаллов льда с броуновскими частицами. Броуновское движение является экспериментальным подтверждением нанокристаллического строения воды. Показано, что вода на 13 % состоит из молекул и на 87 % – из нанокристаллов льда. Такое двухфазное строение обеспечивают воде структурные свойства, высокие текучесть и упругость пара.

Ключевые слова

«Народ, не знающий своего прошлого, не имеет будущего» (Михаил Васильевич Ломоносов). В самом деле в работе [1] умалчивание или ложная летопись признается хронологическим оружием, которое среди информационного уступает по мощности только мировоззренческому (методологическому) приоритету управления. Поэтому в настоящее время крайне актуально восстановление исторической памяти во всех отраслях жизнедеятельности Отечества, в том числе в металлургии и литье. В настоящей работе авторы обратили свое внимание на относительно недавнее (1987 г.) археологическое открытие – Аркаим [2].

ПамятиСергея Мироновича УШЕРЕНКО1949–2024