Литье и металлургия

Ассоциация литейщиков и металлургов, Белорусский национальный технический университет, ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК» 20–22 ноября 2024 г. провели 32‑ю Международ‑ ную научно‑техническую конференцию «Литейное производство и металлургия 2024. Беларусь» и 6‑ю Международную конференцию поставщиков ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК».В рамках конференции и при поддержке ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК» прошло еще одно событие – 6‑я Международная конференция поставщиков ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК».

Всемирный конгресс литейщиков проводится каждые два года. Его организует Всемирная ассоциация литейщиков (WFO) и ее государства‑члены по очереди. Впервые Всемирный конгресс литейщиков был проведен в 1923 г. во Франции и с того момента стал знаковым событием международного масштаба. На протяжении более 100 лет Всемирный конгресс литейщиков вносит большой вклад в развитие литейного производства по всему миру, а также способствует повышению уровня литейных технологий в разных странах, что в свою очередь обеспечивает существенное cодействие прогрессу человеческой цивилизации.В Китайской Народной Республике (КНР), г. Дэян, провинция Сычуань в период с 25 по 30 октября 2024 г. состоялся 75‑й Всемирный конгресс литейщиков (75th World Foundry Congress). 

Кристаллизация аустенитно-карбидной эвтектики хромистых чугунов – это наноструктурный процесс, в котором основную роль играют нанокристаллы железа, графита и хрома. Дендритные микрокристаллы аустенита не являются твердыми растворами атомов углерода и хрома в кристаллической решетке γ-Fe. При кристаллизации хромистых чугунов атомы кислорода и водорода в их расплавах являются демодифицирующими элементами, снижающими дисперсность микрокристаллов эвтектических аустенита и карбида. Молекулярный водород, выделяющийся на дендритных микрокристаллах эвтектических аустенита и карбида, препятствует разветвлению дендритов. Это приводит к демодифицированию структуры аустенитно-карбидной эвтектики хромистых чугунов. Модифицирующие элементы хромистых чугунов уменьшают в их расплавах концентрации атомов кислорода и водорода, что повышает дисперсность и разветвленность дендритных микрокристаллов эвтектических аустенита и карбида при затвердевании хромистых чугунов. Неметаллические включения модифицирующих элементов (Mg, Ca, Ce, La) хромистых чугунов не могут быть центрами кристаллизации микрокристаллов эвтектических аустенита и карбида. Этими центрами кристаллизации являются наноструктурные образования аустенита и карбида.

Ключевые слова

В статье представлены результаты исследований влияния магнетитсодержащей добавки FerroSAND® на основные  физико-механические  и  специальные  свойства  холоднотвердеющих  песчано-смоляных  смесей,  используемых в Alpha-setи Furan-процессах. По результатам исследований даны рекомендации по рациональному применению добавок FerroSAND® в смесях с фурановыми, карбамидофурановыми и фенолформальдегидными связующими.

Ключевые слова

В работе рассмотрены актуальные подходы при создании элементов модельных комплектов для мелкосерийного и индивидуального производств на основе отходов алюминиевых сплавов. Целью данного исследования было изучение возможности применения отходов литейного производства алюминиевых сплавов и высокопористых материалов для сокращения стоимости изготовления элементов модельного комплекта, а также разработка рекомендаций по закрытию пор высокопористых материалов.

Ключевые слова

Изучены оптимальные условия извлечения марганца из марганецсодержащего шлака методом сернокислотного выщелачивания. Исследования показали, что добавление железного порошка и сульфата железа в реакционную смесь позволяет повысить степень извлечения марганца с 45 до 52 %, что делает процесс более эффективным. Проанализировано влияние температуры, концентрации серной кислоты и других факторов на процесс плавления. Предложенные способы переработки металлургических отходов позволяют снизить нагрузку на окружающую среду и повысить экономическую ценность шлаков за счет извлечения марганца. Результаты исследования могут быть использованы в металлургической промышленности и производстве удобрений. Это особенно актуально для регионов с ограниченными запасами марганцевой руды, таких, как Узбекистан.

Ключевые слова

В статье проведен сравнительный анализ существующих подходов, мнений и предложений по экологически безопасным и экономически целесообразным способам переработки и утилизации отходов металлообработки. Показаны направления и достигнутые успехи по переработке стальной и чугунной стружки, отсевов ферросплавов, шлифовальных, обкатных и опиловочных шламов, окалины, отходов дробеочистки, металлоабразивной и аспирацционной пыли. Для переработки стружки приоритетными являются переплав малоокисленной стружки россыпью в индукционных печах и горячее брикетирование, для оксидных отходов – восстановительный обжиг и спекание в смеси с активным восстановителем в эндогазе с последующим переплавом брикетов, спеков в печах любого типа по традиционной технологии.

Ключевые слова

В статье представлена информация о проведенных исследованиях, направленных на расширение сырьевой базы керамических предприятий Республики Беларусь. Описаны особенности применения тугоплавкого глинистого сырья при получении волластонитсодержащих и кордиеритовых изделий. Описано поведение материала, синтезированного на основе разработанных рецептур.

Ключевые слова

Проведены исследования изменения температуры арматурного проката по длине витка в зависимости от подачи воздуха в контрольных точках на протяжении участка воздушного охлаждения линии двухстадийного охлаждения«Стелмор». Определено влияние изменения режимов воздушного охлаждения на изменение механических свойств арматуры № 8 и 10 класса прочности А500С с формой периодического профиля 2ф в бухтах по требованиям ГОСТ 34028– 2016. С помощью метода наименьших квадратов в рамках корреляционно-регрессионного анализа получены линейные модели множественной регрессии для расчета температуры центра и края витков на роликовом транспортере (по ширине транспортера в участках скопления витков – край и одиночных витков – центральные участки) арматурного проката на линии «Стелмор», а также регрессионные зависимости механических свойств проката от химического состава стали и технологических параметров охлаждения металла, которые можно использовать для прогнозирования технологии воздушного охлаждения арматурного проката в бухтах с целью получения заданных структуры и механических свойств.

Ключевые слова

При деформации растяжением выполнен анализ зависимости известных показателей деформационного упрочнения и пластичности от размера зерна феррита в низкоуглеродистой стали и межпластиночного расстояния в перлитной стали. Показатели степени относительного прироста прочности позволяют контролировать деформационное упрочнение в областях равномерного, сосредоточенного растяжения и характеризуются повышенной структурной чувствительностью на всех стадиях растяжения по сравнению со скоростью деформационного упрочнения и показателем его степени. Относительное сужение и показатель истинной деформации уступают по структурной зависимости пластичности показателю степени относительного уменьшения площади поперечного сечения. Контроль при растяжении показателей степени относительного прироста прочности, степени относительного уменьшения площади поперечного сечения и обратной величины длины площадки текучести обеспечивает предварительную оценку деформируемости при волочении катанки из углеродистой стали.

Ключевые слова

Проведен комплексный анализ возможностей двух актуальных на сегодняшний момент пакетов программ КОМПАС-3D и SOLIDWORKS при создании деталей с помощью инструментов поверхностного моделирования. В качестве объекта сравнения выбрана деталь сложной формы оправка конструкции ВМ-синус для гильз кристаллизатора сечением 125х125 мм. Произведенные с ее помощью медные гильзы используются для первичного охлаждения металла в кристаллизаторе и получения слитка определенной формы. В связи с этим оправка – это изделие с нестандартной геометрией, к которой предъявляются повышенные требования точности и геометрической формы. Из-за сложности построения наиболее рациональный способ – создание с помощью команд поверхностного моделирования  (ПМ).  В  ходе  работы  из  множества  разнообразных  инструментов  были  выбраны  наиболее  подходящие и имеющиеся в двух рассматриваемых программах. В процессе построения удалось создать требуемые 3D-модели в двух системах, сравнить удобство интерфейса и показатели производительности в одинаковых условиях. По результатам данной работы можно сделать следующие выводы: наиболее простой и быстрый способ создания модели при сравнительном анализе, более лаконичный и удобный интерфейс был у программы SOLIDWORKS. По производительности обе программы работали с инструментами поверхностного моделирования с одинаково высокой производительностью  и  стабильностью.

Ключевые слова

Продемонстрирован вид шлифов сплавов черных и цветных металлов при неполном удалении дефектного слоя отрезки. Показаны дефекты за счет недостаточной шлифовки и полировки на различных этапах производства шлифа, а также влияние завала кромки шлифа на результаты металлографического анализа.

Ключевые слова

Используемый в металловедческой практике ГОСТ 3443–87 не позволяет дать точную количественную оценку содержания перлита и феррита в структуре чугуна, а специализированные компьютерные программы количественного анализа изображений микроструктур достаточно дорогие, имеются в распоряжении не у всех предприятий и к тому же требуют высококвалифицированного персонала.В данной работе предложена новая, простая методика определения количества феррита и перлита в чугуне с использованием специального травителя, обеспечивающего высокий контраст картины травления, и стандартных компьютерных программ обработки изображений, имеющихся у каждого пользователя, которые позволяют получить гистограмму распределения оттенков серого цвета от черного к белому в интервале от 0 до 255. Затем проводится дополнительная бинаризация изображения с разделением его только на черный и белый цвет. На получаемой гистограмме высота пиков черного цвета прямо пропорциональна содержанию перлита в сумме с графитом, а белого – содержанию феррита. Предварительно определенное на нетравленом шлифе содержание графитных включений позволяет получить точное соотношение перлита и феррита в исследуемом сплаве.

Ключевые слова

В настоящее время обострились проблемы, связанные с химическим загрязнением биосферы. Образуется значительное количество различных типов отходов, в частности гальванических шламов, в которых присутствуют соединения тяжелых металлов (Pb, Zn, Cu, Ni, Cr, Cd и Sn). Как известно, гальванические шламы являются лабильными соединениями и в случае незначительного изменения значения рН или контакта с атмосферной влагой очаги загрязнений становятся делокализованными, могут многократно превышать площади их первоначального складирования. Ежегодно в Беларуси образуется около 200 тыс. т осадков сточных вод (ОСВ). Они накапливаются в накопителях и биопрудах вблизи городских очистных сооружений. Содержание тяжелых металлов в субстратах ОСВ определяется промышленной специализацией города и составом сточных вод.По данным геохимических исследований, в отложениях полигонов фиксируется широкий спектр элементов с довольно большим диапазоном значений. Основные из них – тяжелые металлы (прежде всего Pb, Zn, Cu, Ni, Cr, Cd и Sn). Значительная часть химических элементов находится в виде легкорастворимых соединений. Содержание в них водорастворимых солей на 2–3 порядка выше, чем в незагрязненных почвах. Состав солей разнообразен: среди катионов чаще преобладают аммоний, калий или натрий, среди анионов – хлориды и сульфаты. В процессе выщелачивания химических элементов из отходов атмосферными осадками и грунтовыми водами формируются фильтраты, являющиеся основным агентом выноса загрязняющих веществ за пределы полигонов.В работе проводится анализ состава, структуры и химических свойств соединений хрома. Данная информация позволит выбрать правильное направление переработки отходов с целью извлечения полезных соединений хрома. Следует отметить, что в связи с введением санкций и ростом цен на хром и нержавеющие стали ряда 20Х13-40Х13, используемых при производстве медицинского, пищевого оборудования и метизов, запорной арматуры для нефтегазовой промышленности, остро встает вопрос использования внутренних ресурсов Республики Беларусь.

Ключевые слова

Развитие электроники и технологий производств электронных устройств, включая смартфоны, компьютеры и электромобили, значительно повышает спрос на определенные металлы. Так, около половины мирового олова используется в производстве припоев, соответственно увеличение числа потребителей электроники влечет рост цен на олово. Следует отметить, что при существующих способах переработки свинца не обращают внимания на основные примеси, входящие в состав металла, такие, как мышьяк, селен, теллур, висмут, сурьма, серебро, медь, никель, цинк и олово. Вместе с тем, они являются достаточно ценной продукцией, поскольку их извлечение в ходе вторичной переработки свинца экономически более выгодно, чем получение из рудных материалов. Добавление хрома в процессе производства стали повышает ее коррозионную стойкость. Эти сплавы известны как нержавеющая сталь, на долю которой приходится большая часть коммерческого использования металлического хрома. Другим основным направлением является гальваническое покрытие хромом (хромирование). В связи с введением санкций и ростом цен на хром и нержавеющие стали ряда 20Х13–40Х13, применяемые при производстве медицинского, пищевого оборудования и метизов, запорной арматуры для нефтегазовой промышленности, остро встает вопрос использования внутренних ресурсов Республики Беларусь. Из приведенных в статье данных видно, что за 2020–2023 гг. цены на олово выросли в 25,4–46,4 раза, свинец – в 1,28–2,90 раза, а за 2016–2023 гг. на хром – в 2,08–31,90 раза.

Ключевые слова