Анотації 

Андрєєв В.І. Підвищення ресурсу автотракторних гільз циліндрів регулюванням швидкості охолодження чавуну при відцентровому литті. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.04 – Ливарне виробництво. – ФТІМС НАН України, Київ, 2007.

   Дисертація присвячена проблемі підвищення ресурсу гільз циліндрів автотракторних двигунів шляхом створення дрібнодисперсної перлітної металевої основи чавуну на стадії лиття гільз.
   Для впливу на процес кристалізації в евтектичному інтервалі температур та усунення поверхневого і торцевого вибілювання вперше запропоновано використовувати композиційний матеріал на основі спресованих порошків губчастого титану з певною пористістю і хімічним складом як облицювання ливарної форми і торцевих кришок.
   Для підвищення зносостійкості гільзи запатентовані режими подачі холодоагенту на внутрішню поверхню відцентрової заготовки в евтектоїдному інтервалі температур для подрібнення перлітної складової металевої матриці чавуну. Найшвидше охолоджується зона максимального зносу циліндра.
   Технологія дозволяє збільшити ресурс гільз на 40...50%, а поршневих кілець – на 30...50% без істотних витрат.
   Ключові слова: гільза, чавун, відцентрове лиття, виливниця, розподіл графіту, кероване охолоджування, високодисперсний перліт, зносостійкість.

Андреев В.И. Повышение ресурса автотракторных гильз цилиндров регулированием скорости охлаждения чугуна при центробежном литье. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.04 – Литейное производство. – ФТИМС НАН Украины, Киев, 2007.

   Диссертация посвящена проблеме повышения ресурса гильз цилиндров автотракторных двигателей путем создания износостойкой мелкодисперсной структуры металла на стадии центробежного литья заготовок.
   В работе теоретически обосновано, что для получения заданной структуры и износостойких свойств материала гильз необходима замедленная кристаллизация и охлаждение чугуна в эвтектическом интервале температур 1180...1120 °С, когда возможно влиять на размер и распределение графита, и ускоренное охлаждение в эвтектоидном интервале температур 750...700 °С, когда можно регулировать процесс образования структуры и дисперсность металлической основы.
   Для определения режимов теплового воздействия выполнено математическое описание процесса кристаллизации и охлаждения полой цилиндрической отливки, основанное на концепции калориметрической температуры и методе эквивалентной отливки.
   Для уменьшения в 2…4 раза теплопроводности центробежной изложницы и воздействия на структурообразование чугуна в эвтектическом интервале температур впервые предложено использовать композиционный материал на основе спрессованных порошков губчатого титана как постоянную облицовку комбинированной литейной формы и торцевых крышек. Облицовка двухслойная: слой, прилегающий к корпусу формы, выполнен из порошков губчатого титана, а слой, контактирующий с жидким металлом, – напылением карбида титана. Предельным параметром пористости спрессованного губчатого титана на основании математического расчета кристаллизации отливки принято – 20% (+3%), а толщина второго слоя, контактирующего с жидким металлом, – 0,2...2 мм. Композиционный состав облицовки: 80% – крупнодисперсный титановый порошок фракции –500...+630 мкм, 10% – порошок титана фракции (–180 мкм) и 10% равномерно распределенного черного литейного графита (2...4 мкм).
   Разработан композиционный состав на основе пористого титана и конструкции торцевых крышек центробежных изложниц для литья гильз, использование которых устранило торцевой отбел в отливках.
   С целью выравнивания эпюры износа гильзы цилиндра ДВС рассчитаны режимы охлаждения внутренней поверхности центробежной отливки в эвтектоидном интервале температур, а именно – для получения литейной мелкопластинчатой перлитной структуры повышенной износостойкости в зоне верхнего бурта гильзы в 4...6 раз увеличивают интенсивность теплоотвода путем дифференцированной подачи жидкого хладагента.
   Запатентованы температурно-временные и пространственные режимы подачи хладагента на внутреннюю поверхность заготовки в эвтектоидном интервале, а именно, при достижении отливкой температуры 950...900 °С искусственное охлаждение проводят со скоростью 1…5 °С/с до температуры 800...750 °С путем продувки отливки сжатым воздухом, а потом до 550...400 °С вместе с воздухом подают жидкий хладагент и охлаждают заготовку со скоростью 15...20 °С/с.
   Разработана технология получения на промышленной литейной установке “Ротолит” центробежных заготовок гильз цилиндров автотракторных двигателей с твердостью, которая увеличивается от внешней поверхности к внутренней. Твердость на внутренней поверхности гильзы повышена с 197...229 НВ до 241...269 НВ, а в районе ВМТ – до 269...285 НВ, в то время как твердость на внешней поверхности гильзы составляет 241...269 НВ. Металлическая матрица на рабочей поверхности гильзы состоит из сорбитообразного перлита, отдельных включений двойной фосфидной эвтектики, незначительных включений цементита и малых зерен феррита.
   Стендовые испытания двигателей показали, что разработанная технология позволяет увеличить ресурс гильз цилиндров ДВС на 40...50%, а поршневых колец – на 30...50% без существенных затрат. Экономический эффект от внедрения разработанной технологии в литейном комплексе ПО “Киевтрактородеталь” составляет 1207200 грн./год.
   Ключевые слова: гильза, чугун, центробежное литье, изложница, распределение графита, управляемое охлаждение, высокодисперсный перлит, износостойкость.

Andreev V.I. An increase in the resource of auto-tractor cylinder sleeves through adjustments of the speed of cast iron cooling at spun casting. – Manuscript.

Dissertation submitted as a partial fulfillment of the requirements for obtaining a graduate degree of EngD (Kandidat), speciality 05.16.04 “Foundry” (according to FTIMS NAN of Ukraine, Kyiv, 2007).

   The dissertation is devoted the problem of increasing the resource of cylinder sleeves of auto-tractor engines by the means of creating a fine-dyspersated pearlite metallic base of cast iron at the stage of sleeve casting.
   To influence the process of crystallization in the eutectic temperature interval and removal of the top and butt-end bleaching, it is suggested to first utilize composite material on the basis of the pressed powders of spongy titan with certain porosity and chemical composition as revetment of the casting form and butt-end lids.
   There are patented modes that are used to increase wearproofness of the sleeve, such as application of a refrigerant to the internal surface of the centrifugal purveyance in the eutectoid temperature interval for grinding down the pearlite component of the metallic matrix of cast iron, which leads to the quickest cooling of the area of the maximal tearing of the cylinder.
   This technology allows increasing the resource of sleeves to forty to fifty percent, and increasing that of piston rings to thirty to fifty percent without substantial expenses.
   Keywords: sleeve, cast iron, spun casting, mould, division of graphite, guided cooling, fine-dyspersated pearlite, wearproofness.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Підвищення ресурсу автотракторних гільз циліндрів регулюванням швидкості охолодження чавуну при відцентровому литті