Технологія одержання тонкостінних виливків з високоміцного чавуну в облицьованих кокілях з використанням внутрішньоформового модифікування розплаву
The most common method of making ductile iron castings is green-sand casting. However, this method does not always allow to obtain the desired fine-grained structure in castings due to its relatively low cooling rate. The application of the coated metal mould casting method makes it possible to expa...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/50 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471916872499200 |
|---|---|
| author | Бубликов, Валентин Нарівський, Анатолій Бачинський, Ю. Д. |
| author_facet | Бубликов, Валентин Нарівський, Анатолій Бачинський, Ю. Д. |
| author_sort | Бубликов, Валентин |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-05-23T15:40:09Z |
| description | The most common method of making ductile iron castings is green-sand casting. However, this method does not always allow to obtain the desired fine-grained structure in castings due to its relatively low cooling rate. The application of the coated metal mould casting method makes it possible to expand the range of casting cooling rate regulation by the change of sandresin coating layer thickness on the metal mould surface. The article presents results of studies on the distribution of chemical composition, structure parameters (diameter and number of nodular graphite particles, ferrite amount) and mechanical properties (tensile strength, yield strength, elongation) of ductile cast iron in castings of thin-walled shells obtained in coated metal moulds with the use of in-mold melt modifying. This technology allowed to obtain castings without the use of risers, increase the casting yield from 45 to 65 % and their dimensional accuracy. At the same time, the surface roughness and value of machining allowances are decreased, which increases the metal utilization rate from 43 up to 88 % and reduce the parts manufacturing labor intensity in 2.1 times. The developed technology provides high indicators of ductile cast iron mechanical properties (Rm ≥ 515 MPa, Rp0,2 ≥ 378 MPa, A ≥ 5.8 %) without carbides formation at crystallization. The castings obtained in this way are well processed by cutting without graphitizing annealing. It is established that the use of our developed ductile cast iron with silicon content 3.2–3.8 wt.% allows to increase the mechanical properties of cast metal (Rm ≥ 600 MPa, Rp0,2 ≥ 450 MPa, A ≥ 8 %). |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:08Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-50 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:08Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-502023-05-23T15:40:09Z Technology of thin-walled ductile cast iron castings obtaining in coated metal moulds with the use of in-mold melt modifying Технологія одержання тонкостінних виливків з високоміцного чавуну в облицьованих кокілях з використанням внутрішньоформового модифікування розплаву Бубликов, Валентин Нарівський, Анатолій Бачинський, Ю. Д. ductile cast iron in-mold modifying coated metal mould chemical composition structure mechanical properties distribution alloying високоміцний чавун внутрішньоформове модифікування облицьований кокіль хімічний склад структура механічні властивості розподіл легування The most common method of making ductile iron castings is green-sand casting. However, this method does not always allow to obtain the desired fine-grained structure in castings due to its relatively low cooling rate. The application of the coated metal mould casting method makes it possible to expand the range of casting cooling rate regulation by the change of sandresin coating layer thickness on the metal mould surface. The article presents results of studies on the distribution of chemical composition, structure parameters (diameter and number of nodular graphite particles, ferrite amount) and mechanical properties (tensile strength, yield strength, elongation) of ductile cast iron in castings of thin-walled shells obtained in coated metal moulds with the use of in-mold melt modifying. This technology allowed to obtain castings without the use of risers, increase the casting yield from 45 to 65 % and their dimensional accuracy. At the same time, the surface roughness and value of machining allowances are decreased, which increases the metal utilization rate from 43 up to 88 % and reduce the parts manufacturing labor intensity in 2.1 times. The developed technology provides high indicators of ductile cast iron mechanical properties (Rm ≥ 515 MPa, Rp0,2 ≥ 378 MPa, A ≥ 5.8 %) without carbides formation at crystallization. The castings obtained in this way are well processed by cutting without graphitizing annealing. It is established that the use of our developed ductile cast iron with silicon content 3.2–3.8 wt.% allows to increase the mechanical properties of cast metal (Rm ≥ 600 MPa, Rp0,2 ≥ 450 MPa, A ≥ 8 %). Найпоширенішим способом виготовлення виливків з високоміцних чавунів є лиття в сирі піщано-глиняні форми. Однак цей метод не завжди дозволяє одержувати бажану дрібнокристалічну структуру у виливках через відносно невисоку швидкість їх охолодження. Застосування способу лиття чавуну в облицьований кокіль дає можливість розширити діапазон регулювання швидкості охолодження виливка за рахунок зміни товщини шару піщано-смоляного облицювання на поверхні металевої форми. В статті наводяться результати досліджень розподілу хімічного складу, параметрів структури (діаметр і кількість включень кулястого графіту, кількість фериту) та показників механічних властивостей (тимчасовий опір під час розтягування, умовна границя плинності, відносне видовження) високоміцного чавуну у виливках тонкостінних корпусів, що одержані в облицьованих кокілях з використанням внутрішньоформового модифікування розплаву. Така технологія дозволила одержати виливки без застосування надливів, підвищити вихід придатного лиття від 45 до 65 % та розмірну точність. При цьому зменшилась шорсткість поверхні і величина припусків на механічне оброблення виробів, що забезпечило підвищення коефіцієнту використання металу від 43 до 88 % і зниження трудоємності виготовлення металопродукції у 2,1 рази. Розроблена технологія забезпечила високі показники механічних властивостей (σВ ≥ 515 МПа, σ0,2 ≥ 378 МПа, d ≥ 5,8 %) високоміцного чавуну без утворення карбідів при його кристалізації. Виливки, які одержано таким чином, добре оброблюються різанням без графітизувального відпалу. Встановлено, що застосування розробленого нами високоміцного чавуну з масовою часткою кремнію 3,2–3,8 % дозволяє підвищити механічні властивості литого металу (σВ ≥ 600 МПа, σ0,2 ≥ 450 МПа, d ≥ 8 %). Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-05-23 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/50 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 29 No. 1 (2021): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 29 № 1 (2021): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/50/50 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | високоміцний чавун внутрішньоформове модифікування облицьований кокіль хімічний склад структура механічні властивості розподіл легування Бубликов, Валентин Нарівський, Анатолій Бачинський, Ю. Д. Технологія одержання тонкостінних виливків з високоміцного чавуну в облицьованих кокілях з використанням внутрішньоформового модифікування розплаву |
| title | Технологія одержання тонкостінних виливків з високоміцного чавуну в облицьованих кокілях з використанням внутрішньоформового модифікування розплаву |
| title_alt | Technology of thin-walled ductile cast iron castings obtaining in coated metal moulds with the use of in-mold melt modifying |
| title_full | Технологія одержання тонкостінних виливків з високоміцного чавуну в облицьованих кокілях з використанням внутрішньоформового модифікування розплаву |
| title_fullStr | Технологія одержання тонкостінних виливків з високоміцного чавуну в облицьованих кокілях з використанням внутрішньоформового модифікування розплаву |
| title_full_unstemmed | Технологія одержання тонкостінних виливків з високоміцного чавуну в облицьованих кокілях з використанням внутрішньоформового модифікування розплаву |
| title_short | Технологія одержання тонкостінних виливків з високоміцного чавуну в облицьованих кокілях з використанням внутрішньоформового модифікування розплаву |
| title_sort | технологія одержання тонкостінних виливків з високоміцного чавуну в облицьованих кокілях з використанням внутрішньоформового модифікування розплаву |
| topic | високоміцний чавун внутрішньоформове модифікування облицьований кокіль хімічний склад структура механічні властивості розподіл легування |
| topic_facet | ductile cast iron in-mold modifying coated metal mould chemical composition structure mechanical properties distribution alloying високоміцний чавун внутрішньоформове модифікування облицьований кокіль хімічний склад структура механічні властивості розподіл легування |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/50 |
| work_keys_str_mv | AT bublikovvalentin technologyofthinwalledductilecastironcastingsobtainingincoatedmetalmouldswiththeuseofinmoldmeltmodifying AT narívsʹkijanatolíj technologyofthinwalledductilecastironcastingsobtainingincoatedmetalmouldswiththeuseofinmoldmeltmodifying AT bačinsʹkijûd technologyofthinwalledductilecastironcastingsobtainingincoatedmetalmouldswiththeuseofinmoldmeltmodifying AT bublikovvalentin tehnologíâoderžannâtonkostínnihvilivkívzvisokomícnogočavunuvoblicʹovanihkokílâhzvikoristannâmvnutríšnʹoformovogomodifíkuvannârozplavu AT narívsʹkijanatolíj tehnologíâoderžannâtonkostínnihvilivkívzvisokomícnogočavunuvoblicʹovanihkokílâhzvikoristannâmvnutríšnʹoformovogomodifíkuvannârozplavu AT bačinsʹkijûd tehnologíâoderžannâtonkostínnihvilivkívzvisokomícnogočavunuvoblicʹovanihkokílâhzvikoristannâmvnutríšnʹoformovogomodifíkuvannârozplavu |