Калашнікова А. Ю. Удосконалення технологічних процесів одержання виливків з модифікованих зносостійких чавунів для металургійної та гірничорудної промисловості.

Дисертація присвячена удосконаленню технологічних процесів виготов-лення виливків з білих зносостійких чавунів різного ступеня легованості, з ме-тою забезпечення підвищених механічних та експлуатаційних властивості ви-ливків. Виконано аналіз сучасного стану виробництва виливків зі зносостійких чавунів. Встановлено, що яскравими представниками високо навантажених де-талей гірської і металургійної промисловості, що виготовляються зі зносостій-ких чавунів різного ступеня легованості є: подрібнювальна куля, двошаровий листопрокатний валок та корпус насосу багеру. Обрані деталі об'єднує те, що вони є швидко зношуваними деталями відповідального технологічного устат-кування. Проведені лабораторні та промислові дослідження виплавки комплек-сно модифікованих зносостійких білих чавунів різного ступеня легованості за результатами визначення структурних змін та фізико-механічних і службових властивостей показало доцільність застосування для модифікування виливків комплексного модифікатора на основі рідкісноземельних металів. Отримані ре-зультати власних дослідницьких плавок з застосуванням для модифікування виливків комплексних модифікаторів на основі рідкоземельних металів дозво-лили вдосконалити та запатентувати три нових склади чавунів для виливків. В лабораторних умовах експериментально встановлені та отримані мате-матичні закономірності сумісного впливу основних чинників технологічного процесу на структуру, механічні та експлуатаційні характеристики зносостій-ких чавунних подрібнювальних куль. Розробка відрізняється комплексним ура-хуванням впливу технологічних параметрів виробництва таких як матеріал ли-варної форми, конструкція ливарної форми, час витримки виливка у формі, те-мпература вибивання, середа охолодження, модифікування розплаву на служ-бові властивості виливків. Отриманий вдосконалений технологічний режим лиття дав можливість виготовити виливки подрібнювальних куль з підвищени-ми експлуатаційними характеристиками. Розроблено, досліджено та випробу-вано в промислових умовах найбільш ефективну конструкцію кокілю з наявніс-тю радіатору та досліджено процес кристалізації в ньому, що істотно зменшу-вало масу кокілю та його ефективну тепловідвідну здатність. Розроблено і вперше досліджено в лабораторних умовах термочасові па-раметри та визначені оптимальні тимчасові рамки між твердінням основного металу, обробленого комплексним модифікатором, і початком процесу промив-ки двошарового прокатного валка. Розробка відрізняється застосуванням бага-тошарової диференційованої за температурними зонами САПР моделі. Застосу-вання розробленого процесу комп'ютерного моделювання дозволило удоскона-лити технологію лиття двошарових прокатних валків в комбіновану ливарну форму методом промивки. Встановлені закономірності комплексного впливу обробки металу робочого шару валка комплексним модифікатором, що містить рідкісноземельні метали, і термічної обробки на структуроутворення і механіч-ні властивості виливків. Розробка відрізняється застосуванням комплексного модифікатора на основі рідкоземельних металів з цілеспрямованим впливом на процес структуроутворення литих двошарових прокатних валків. Це дало мож-ливість підвищити міцність і експлуатаційні характеристики металу робочого шару валка при зниженні витрат легувальних елементів. Дістало подальшого розвитку комплексне дослідження структури і міц-ності хромистих чавунів зі зменшеним вмістом легувальних елементів під впливом комплексного модифікування розплавів, що дало можливість одержа-ти сплав з підвищеними міцнісними і експлуатаційними характеристиками без застосування термічної обробки та при зниженні витрат легувальних елементів. Розроблено, досліджено та випробувано в промислових умовах технологічні параметри процесу отримання виливків підвищеної міцності. В екологічному плані застосування модифікування рідкісноземельними металами за трьома вдосконаленими технологіями позитивно вплине на охорону навколишнього середовища.