Нові жаростійкі сплави для виготовлення склоформ
УДК 621.745.55 Glass production refers to the branch of industry that produces construction and technical, container, chemical and laboratory and other types of glass. A significant specific weight in the turnover of goods is occupied by glass containers. The glass container market will remain promi...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/new-heat-resistant-alloys-manufacture-glass-molds |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-5 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-06-03T05:32:43Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
жаростійкий чавун хімічний склад термостійкість форма графіту структура термоциклювання |
| spellingShingle |
жаростійкий чавун хімічний склад термостійкість форма графіту структура термоциклювання Устименко, А. І. Лук’яненко, І. В. Ямшинський, М. М. Гурія, І. М. Кивгило, Б. В. Нові жаростійкі сплави для виготовлення склоформ |
| topic_facet |
жаростійкий чавун хімічний склад термостійкість форма графіту структура термоциклювання heat-resistant cast iron chemical composition heat resistance graphite form structure thermal cycling |
| format |
Article |
| author |
Устименко, А. І. Лук’яненко, І. В. Ямшинський, М. М. Гурія, І. М. Кивгило, Б. В. |
| author_facet |
Устименко, А. І. Лук’яненко, І. В. Ямшинський, М. М. Гурія, І. М. Кивгило, Б. В. |
| author_sort |
Устименко, А. І. |
| title |
Нові жаростійкі сплави для виготовлення склоформ |
| title_short |
Нові жаростійкі сплави для виготовлення склоформ |
| title_full |
Нові жаростійкі сплави для виготовлення склоформ |
| title_fullStr |
Нові жаростійкі сплави для виготовлення склоформ |
| title_full_unstemmed |
Нові жаростійкі сплави для виготовлення склоформ |
| title_sort |
нові жаростійкі сплави для виготовлення склоформ |
| title_alt |
New heat-resistant alloys for the manufacture of glass molds |
| description |
УДК 621.745.55
Glass production refers to the branch of industry that produces construction and technical, container, chemical and laboratory and other types of glass. A significant specific weight in the turnover of goods is occupied by glass containers. The glass container market will remain promising and further growth in its consumption will be observed. To date, unfortunately, there is no universal scheme capable of significantly increasing the working life of glass mold parts. This situation creates new approaches and methods for solving the problems of improving the structure of the material of cast glass molds, reducing the cost of their production and increasing the service life of products. The most common chemical compositions of foreign and domestic heat-resistant cast irons for glass molds are analyzed today. Based on this, the greatest interest is cast iron alloyed with silicon with the subsequent formation of the necessary structure in the cast state using Fe-C-Si dosage of modified cast iron with microdosing of alloying elements. Cast irons were additionally microalloyed with Mo, Cr, Ti, Al and V. It was established that molybdenum and chromium contribute to the grinding of the primary grain. It was established that part of the carbon is spent on the formation of a solid solution doped with molybdenum and chromium, which causes the grinding of graphite inclusions. Microalloying with titanium and aluminum does not contribute to the grinding of graphite inclusions due to an increase in the ferrite component in the structure. As a result of the carbide-forming action of microalloying elements, a decrease in the number of graphite inclusions was established. According to the research results, it was established that the heat resistance of the alloy is a function of the entire complex of properties: mechanical, physical, physico-chemical and technological. In order to achieve high performance properties of mold sets, it is necessary to take into account all factors, including following the rules of design and development of heat-resistant casting manufacturing technology.
References
1. Leushin I.O. (2013). Thermophysical parameters of operation of parts of cast-iron glassforms. Foundry, 1(13), 50-52 [in Russsian].2. Leushin I.O. (2013). Influence of structure formation and phase composition of cast iron castings of glass forms on the operational properties of finished products. Ferrous metallurgy, 5, 19-23 [in Russsian].3. Popov V.M. (1991). Thermal stability of cast irons with different forms of graphite. Foundry, 2, 34 [in Russsian].4. Leushin I.O., Alekseeva R. E. (2014). Improving the operational stability of parts of cast-iron glass molds by improving the technology of their manufacture and control. Proceedings of the Nizhny Novgorod State University. 1(103), 212-224 [in Russsian].5. Aleksandrov M.V. (2013). Development of chemical compositions and technologies for obtaining low-alloyed heat-resistant cast iron for glass-form parts: author. dis. on the science. steps of cand. tech. Sciences: spec. 05.16.04 "Foundry" [in Russsian].6. Leushin I. O., Bauman N. E. (2015). Influence of the structure of cast iron on the formation of operational defects in glass-forming equipment. Science and Education MSTU im. 11, 111–123 [in Russsian].7 Loper C. R. Jr. (2008). Structure of Spheroidal Graphite in Cast Iron. American Foundry Society, 08-066 (05), P. 1–10.8. Todorov P. P. (1974). Structure and properties of malleable cast iron. Moscow: Mechanical Engineering, 159 [in Russsian].9. Aleksandrov M. V. (2013). Improving the efficiency of modifying cast iron for castings of glass forms by intensifying the process of graphite formation. Foundry of Russia, 5, pp.19-21 [in Russsian].10. Aleksandrov M. V. (2012). Influence of the chemical composition and microstructure of cast iron castings on the heat resistance of glass mold parts. Foundry, 8, pp. 15-19 [in Russsian].11. Topoljanskij P.A. (2009). Increased service life of mold sets in the conditions of glass container factories. Glass container, 3, 14-18 [in Russsian].12. Naydek V. L. (2011). On the Theories of Graphite Formation in Iron. Key Engineering Materials, Vol. 457, 48–51.13. Bobro Ju.G. (1976). Alloyed cast iron. Moscow: Metallurgy 288 c. [in Russsian]. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/new-heat-resistant-alloys-manufacture-glass-molds |
| work_keys_str_mv |
AT ustimenkoaí newheatresistantalloysforthemanufactureofglassmolds AT lukânenkoív newheatresistantalloysforthemanufactureofglassmolds AT âmšinsʹkijmm newheatresistantalloysforthemanufactureofglassmolds AT guríâím newheatresistantalloysforthemanufactureofglassmolds AT kivgilobv newheatresistantalloysforthemanufactureofglassmolds AT ustimenkoaí novížarostíjkísplavidlâvigotovlennâskloform AT lukânenkoív novížarostíjkísplavidlâvigotovlennâskloform AT âmšinsʹkijmm novížarostíjkísplavidlâvigotovlennâskloform AT guríâím novížarostíjkísplavidlâvigotovlennâskloform AT kivgilobv novížarostíjkísplavidlâvigotovlennâskloform |
| first_indexed |
2025-09-24T17:42:39Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:42:39Z |
| _version_ |
1850424282006421504 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-52023-06-03T05:32:43Z New heat-resistant alloys for the manufacture of glass molds Нові жаростійкі сплави для виготовлення склоформ Устименко, А. І. Лук’яненко, І. В. Ямшинський, М. М. Гурія, І. М. Кивгило, Б. В. жаростійкий чавун хімічний склад термостійкість форма графіту структура термоциклювання heat-resistant cast iron chemical composition heat resistance graphite form structure thermal cycling УДК 621.745.55 Glass production refers to the branch of industry that produces construction and technical, container, chemical and laboratory and other types of glass. A significant specific weight in the turnover of goods is occupied by glass containers. The glass container market will remain promising and further growth in its consumption will be observed. To date, unfortunately, there is no universal scheme capable of significantly increasing the working life of glass mold parts. This situation creates new approaches and methods for solving the problems of improving the structure of the material of cast glass molds, reducing the cost of their production and increasing the service life of products. The most common chemical compositions of foreign and domestic heat-resistant cast irons for glass molds are analyzed today. Based on this, the greatest interest is cast iron alloyed with silicon with the subsequent formation of the necessary structure in the cast state using Fe-C-Si dosage of modified cast iron with microdosing of alloying elements. Cast irons were additionally microalloyed with Mo, Cr, Ti, Al and V. It was established that molybdenum and chromium contribute to the grinding of the primary grain. It was established that part of the carbon is spent on the formation of a solid solution doped with molybdenum and chromium, which causes the grinding of graphite inclusions. Microalloying with titanium and aluminum does not contribute to the grinding of graphite inclusions due to an increase in the ferrite component in the structure. As a result of the carbide-forming action of microalloying elements, a decrease in the number of graphite inclusions was established. According to the research results, it was established that the heat resistance of the alloy is a function of the entire complex of properties: mechanical, physical, physico-chemical and technological. In order to achieve high performance properties of mold sets, it is necessary to take into account all factors, including following the rules of design and development of heat-resistant casting manufacturing technology. References 1. Leushin I.O. (2013). Thermophysical parameters of operation of parts of cast-iron glassforms. Foundry, 1(13), 50-52 [in Russsian].2. Leushin I.O. (2013). Influence of structure formation and phase composition of cast iron castings of glass forms on the operational properties of finished products. Ferrous metallurgy, 5, 19-23 [in Russsian].3. Popov V.M. (1991). Thermal stability of cast irons with different forms of graphite. Foundry, 2, 34 [in Russsian].4. Leushin I.O., Alekseeva R. E. (2014). Improving the operational stability of parts of cast-iron glass molds by improving the technology of their manufacture and control. Proceedings of the Nizhny Novgorod State University. 1(103), 212-224 [in Russsian].5. Aleksandrov M.V. (2013). Development of chemical compositions and technologies for obtaining low-alloyed heat-resistant cast iron for glass-form parts: author. dis. on the science. steps of cand. tech. Sciences: spec. 05.16.04 "Foundry" [in Russsian].6. Leushin I. O., Bauman N. E. (2015). Influence of the structure of cast iron on the formation of operational defects in glass-forming equipment. Science and Education MSTU im. 11, 111–123 [in Russsian].7 Loper C. R. Jr. (2008). Structure of Spheroidal Graphite in Cast Iron. American Foundry Society, 08-066 (05), P. 1–10.8. Todorov P. P. (1974). Structure and properties of malleable cast iron. Moscow: Mechanical Engineering, 159 [in Russsian].9. Aleksandrov M. V. (2013). Improving the efficiency of modifying cast iron for castings of glass forms by intensifying the process of graphite formation. Foundry of Russia, 5, pp.19-21 [in Russsian].10. Aleksandrov M. V. (2012). Influence of the chemical composition and microstructure of cast iron castings on the heat resistance of glass mold parts. Foundry, 8, pp. 15-19 [in Russsian].11. Topoljanskij P.A. (2009). Increased service life of mold sets in the conditions of glass container factories. Glass container, 3, 14-18 [in Russsian].12. Naydek V. L. (2011). On the Theories of Graphite Formation in Iron. Key Engineering Materials, Vol. 457, 48–51.13. Bobro Ju.G. (1976). Alloyed cast iron. Moscow: Metallurgy 288 c. [in Russsian]. УДК 621.745.55 Скляне виробництво відноситься до галузі промисловості, що виробляє будівельно-технічне, тарне, хімічно-лабораторне та інші види скла. Значну питому вагу в товарообігу займає скляна тара. Ринок склотари залишатиметься перспективним і буде спостерігатися подальше зростання обсягу його споживання. На сьогоднішній день не існує універсальної схеми, що здатна суттєво підвищити робочий ресурс деталей склоформ. Така ситуація створює нові підходи і методи для вирішення проблем із вдосконалення структури матеріалу литих склоформ, здешевлення їх виробництва та підвищення ресурсу експлуатації виробів. Проаналізовано найбільш поширені на сьогоднішній день хімічні склади закордонних та вітчизняних жаростійких чавунів для склоформ. На підставі цього найбільший інтерес представляє чавун, що легують кремнієм з подальшим формуванням необхідної структури в литому стані за допомогою дозування Fe-C-Si модифікованого чавуну мікродозуванням легувальних елементів. Чавуни додатково мікролегували Mo, Cr, Тi, Al та V. Молібден і хром є двома важливими елементами, які відіграють вирішальну роль у подрібненні первинногозерна. Було виявлено, що частина вуглецю використовується для утворення твердого розчину, легованого молібденом і хромом, що сприяє подрібненню графітових включень. Однак, слід зазначити, що мікролегування титаном та алюмінієм не призводить до подрібнення графітових включень через збільшення феритної складової в структурі. Внаслідок карбідоутворювальної дії мікролегувальних елементів встановлено зменшення кількості вкраплин графіту. Зарезультатами досліджень встановлено, що термостійкість сплаву є функцією всього комплексу властивостей: механічних, фізичних, фізико-хімічних і технологічних. Для досягнення високих експлуатаційних властивостей формокомплектів, необхідно брати до уваги усі фактори, в тому числі, дотримуватися правил проєктування та розроблення технології виготовлення жаростійкого виливка. Список літератури 1. Леушин И. О., Леушин И. О., Чистяков Д. Г. Теплофизические параметры эксплуатации деталей чугунных стеклоформ. Литейное производство. 2013. № 1 (13). С. 50-52.2. Леушин И. О., Леушин И. О., Чистяков Д. Г. Влияние структурообразования и фазового состава чугунных отливок стеклоформ на эксплуатационные свойства готовых изделий/ / Изв. вузов. Черная металлургия. 2013. № 5. С. 19-23.3. Попов В. М., Коган Б. Л. Термостойкость чугунов с различной формой графита. Литейное производство. 1991. № 2. С. 34.4. Леушин И. О., Д. Г. Чистяков Д. Г., Марфенин С. Н. Повышение эксплуатационной стойкости деталей чугунных стеклоформ путем совершенствования технологии их изготовления и контроля. Труды Нижегородского государственного университета им. Р. Е. Алексеева. 2014. № 1 (103). С. 212-224.5. Александров М. В. Разработка химических составов и технологии получения низколегированных термостойких чугунов для деталей стеклоформ : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 05.16.04. Литейное производство. Нижний Новгород, 2013. 18 с.6. Леушин И. О., Чистяков Д. Г., Володин В. А. Влияние структуры чугуна на образование эксплуатационных дефектов стеклоформующей оснастки. Наука и Образование МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2015. №11. С. 111–123.7. Loper C. R. Jr., Fang K. Structure of Spheroidal Graphite in Cast Iron. American Foundry Society [Schaumburg]. 2008. №. 08-066 (05). P. 1–10.8. Тодоров P. П. Структура и свойства ковкого чугуна . М.: Машиностроение, 1974. 159 с.9. Александров М. В., Чистяков Д. Г. Повышение эффективности модифицирования чугуна для отливок стеклоформ интенсификацией процесса графитообразования Литейщик России. 2013. № 5. С. 19-21.10. Александров М. В. Влияние химсостава и микроструктуры чугунных отливок на термостойкость деталей стеклоформ. Литейное производство. 2012. № 8. С.15-19.11. Тополянский П. А. Увеличенне срока службы формокомплектов в условиях стеклотарных заводов. Стеклянная тара. 2009. № 3. С. 14-18.12. Naydek V. L., V. L. Naydek, V. P. Garvilyuk, I. G. Neizhko On the Theories of Graphite Formation in Iron / // Key Engineering Materials. 2011. Vol. 457. P. 48–51.13. Бобро Ю. Г. Легированные чугуны. Москва: Металлургия, 1976. 288 с. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2023-05-26 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/new-heat-resistant-alloys-manufacture-glass-molds 10.15407/plit2023.01.043 Casting processes; Casting processes №1 (151) 2023 Процеси лиття; Процеси лиття №1 (151) 2023 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/new-heat-resistant-alloys-manufacture-glass-molds/3 Авторське право (c) 2023 А. І. Устименко, І. В. Лук’яненко, М. М. Ямшинський, І. М. Гурія, Б. В. Кивгило https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |