Вплив піщано-рідкоскляних форм, структурованих паро-мікрохвильовим затвердінням, на пригар і шорсткість поверхні виливків
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Фізико-технологічний інститут металів і сплавів Національної академії наук України, Київ
Abstract
UKR: Метою цієї роботи є вивчення впливу піщано-рідкоскляних форм, структурованих за способом паро-мікрохвильового затвердіння (ПМЗ-процес), на пригар і шорсткість виливків. У дослідженнях використовували форми, що були виготовлені за Сold-box-amin-процесом, Resol-CO2-процесом, СО2-процесом та ПМЗ-процесом, які заливали сталлю 30Л. Зразки виливків зі сталей 30Л, 20Х27Н18С2Л, сірого чавуну СЧ20, бронз БрА9Ж3Л, БрО5Ц5С5, БрО4Ц4С17 і алюмінієвого сплаву АЛ2 відливали в форми, що виготовлені за ПМЗ-процесом. Перегрів всіх сплавів над температурою ліквідус при заливці становив 120 ± 7 °C. Мікроструктуру зразків сталі 30Л досліджували на оптичному мікроскопі МБС-10 до і після їх травлення ніталем. Параметри шорсткості визначали на профілометрі в комплекті з інформаційно-обчислювальним комплексом мод. 170622. Встановлено, що якість поверхні виливків, виготовлених за ПМЗ-процесом, не поступається якості поверхні виливків, виготовлених в формах за Сold-box-amin, Resol-CO2, СО2-процесами, і для виливків зі сплаву АЛ2 знаходиться на рівні якості (по чистоті поверхні) з виливками, що виготовляють в оболонкових формах. Якщо врахувати, що ПМЗ-процес екологічно безпечніший, ніж Сold-box-amin, Resol-CO2-процес, і економічніший, ніж Сold-boxamin, Resol-CO2 і СО2-процес, то цей спосіб виготовлення форм і стрижнів, з числа перерахованих способів, при наявності відповідного обладнання та оснащення, є найбільш перспективним для виготовлення середнього і дрібного литва загальномашинобудівного призначення із залізовуглецевих і легкоплавких кольорових сплавів. Виходячи з викладеного, перспективні дослідження повинні бути спрямовані на встановлення закономірностей впливу ряду основних параметрів плакованих рідкоскляних сумішей і умов виготовлення форм і стрижнів за способом ПМЗ на якість литва та оптимізацію умов структурування подібних сумішей в умовах виробництва виливків в сучасних ливарних цехах.
ENG: The purpose of this work is to study the effect of sand-liquid glass molds, structured by the method of steam-microwave hardening (SMH-process), on the burn-in and roughness of the casting. The studies used molds prepared by the Cold-boxamin-process, Resol-CO2-process, CO2-process and SMH-process, which were filled with 30L steel. Samples of castings were cast in molds made by the SMH-process from steels 30L, 20Kh27N18S2L, gray cast iron SCh20, bronzes BrA9Zh3L, BrO5Ts5S5, BrO4Ts4S17, and aluminum alloy AL2. Overheating of all alloys above the liquidus temperature was 120 ± 7 °C. The microstructure of 30L steel samples was investigated using an MBS-10 optical microscope before and after their etching with nital. The roughness parameters were determined on a profilometer complete with an information-computing complex mod. 170622. From the obtained data, it can be concluded that the surface quality of castings made by the SMH-process is not inferior to the surface quality of castings made in molds by the Cold-box-amin, Resol-CO2, CO2-process and is at the quality level (in terms of purity surface) with castings made in shell molds. Considering that the SMH-process is environmentally safer than the Coldbox-amin, Resol-CO2, more efficient and economical than the Cold-box-amin, Resol-CO2, CO2-process, then this method of making molds and cores, from among of the above methods, is the most promising for the manufacture of medium and small castings for general machine-building purposes from iron-carbon and low-melting non-ferrous alloys. Proceeding from the foregoing, prospective studies should be aimed at establishing the regularities of the influence of a number of basic parameters of clad liquid glass mixtures and the conditions for the manufacture of molds and cores by the SMH method on the quality of casting and optimization of the conditions for structuring such mixtures in the conditions of casting production in modern foundries.
ENG: The purpose of this work is to study the effect of sand-liquid glass molds, structured by the method of steam-microwave hardening (SMH-process), on the burn-in and roughness of the casting. The studies used molds prepared by the Cold-boxamin-process, Resol-CO2-process, CO2-process and SMH-process, which were filled with 30L steel. Samples of castings were cast in molds made by the SMH-process from steels 30L, 20Kh27N18S2L, gray cast iron SCh20, bronzes BrA9Zh3L, BrO5Ts5S5, BrO4Ts4S17, and aluminum alloy AL2. Overheating of all alloys above the liquidus temperature was 120 ± 7 °C. The microstructure of 30L steel samples was investigated using an MBS-10 optical microscope before and after their etching with nital. The roughness parameters were determined on a profilometer complete with an information-computing complex mod. 170622. From the obtained data, it can be concluded that the surface quality of castings made by the SMH-process is not inferior to the surface quality of castings made in molds by the Cold-box-amin, Resol-CO2, CO2-process and is at the quality level (in terms of purity surface) with castings made in shell molds. Considering that the SMH-process is environmentally safer than the Coldbox-amin, Resol-CO2, more efficient and economical than the Cold-box-amin, Resol-CO2, CO2-process, then this method of making molds and cores, from among of the above methods, is the most promising for the manufacture of medium and small castings for general machine-building purposes from iron-carbon and low-melting non-ferrous alloys. Proceeding from the foregoing, prospective studies should be aimed at establishing the regularities of the influence of a number of basic parameters of clad liquid glass mixtures and the conditions for the manufacture of molds and cores by the SMH method on the quality of casting and optimization of the conditions for structuring such mixtures in the conditions of casting production in modern foundries.
Description
Л. Солоненко: ORCID 0000-0003-2092-8044; С. Реп’ях: ORCID 0000-0003-0203-4135; О. Білий: ORCID 0000-0003-1234-5404
Keywords
виливок, шорсткість поверхні, пригар, пісок, рідке скло, плакування, паро-мікрохвильове затвердіння, casting, surface roughness, burn-in, sand, water glass, cladding, steam-microwave hardening, КЛВ
Citation
Солоненко Л. І., Реп’ях С. І., Білий О. П. Вплив піщано-рідкоскляних форм, структурованих паро-мікрохвильовим затвердінням, на пригар і шорсткість поверхні виливків. Метал та лиття України. 2021. Т. 29. № 3(326). С. 50–61. DOI: https://doi.org/10.15407/steelcast2021.03.050.