Реєстраційний номер
0421U100199, Кандидатська дисертація
На здобуття
Кандидат технічних наук
Дата захисту
21-01-2021
Статус
Захищена
Назва роботи
Технологічний процес одержання виливків із магнієвих сплавів литтям під тиском на основі імпульсної системи захисту
Здобувач
Крейцер Кирилл Олександрович,
Керівник Лисенко Тетяна Володимирівна
Опонент Шинський Олег Йосипович
Опонент Могилатенко Володимир Генадійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів Національної академії наук України
Опис
З метою створення нових технологічних процесів одержання складних тонкостінних виливків з магнієвих сплавів з газовим захистом розплаву в плавильних та роздаткових агрегатах комплексу лиття під тиском були встановлені закономірності, механізми та побудовані системи рівнянь регресії впливу основних технологічних факторів на умови захисту поверхні розплаву магнію з послідуючим їх використанням для розробки технологічних процесів, та модернізації обладнання і автоматизованих систем управління комплексів лиття під тиском.
Вперше розроблено методику для досліджень поверхневого натягу розплавів магнію безпосередньо у промислових металоємних плавильних та роздаткових агрегатах з газовим захистом розплаву магнію, визначено основні фактори впливу на поверхневий натяг. Встановлені закономірності одержання магнієвих сплавів з використанням імпульсної подачі газової суміші для захисту магнієвого розплаву, де в якості факторів були обрані – температура Т1 і поверхневий натяг сплаву σ, вміст сірчистого ангідриду SO2 і гексофториду сірки SF6, а в якості відгуку – час існування захисної плівки (до загоряння), проведений аналітично-регресивний аналіз одержаних результатів і при цьому визначено, що на зростання межі руйнування захисної плівки для магнієвих сплавів Y істотно впливає вміст SO2 (0,2-0,8 %), тобто при зростанні вмісту SO2 значення Y обернено пропорційно спадає з 420 до 140 с, тобто зменшується втричі, встановлено також оптимальні параметри названих основних факторів впливу на імпульсну обробку розплаву магнію, які знаходяться для значень вмісту SO2 і SF6,% , Ті і σ в межах 660-700 і 520-550 дін/м, 3,0-4,0•10-3 м3/кг та 0,002-0,004 м3/кг, а це дає змогу досягти підвищення порогу існування плівки на поверхні магнієвого розплаву в межах 560-620 с. Водночас встановлено, що витрати складових захисної суміші, а саме SO2 і SF6, при їх імпульсній подачі в 12 та 19 разів нижча у порівнянні з технологією безперервної подачі цих захисних газів у атмосферу плавильного агрегату.
Створена автоматизована система контролю та керування технологічним процесом газового захисту розплаву магнію в плавильних і роздаткових агрегатах комплексів лиття під тиском з використанням механізму та регресивних моделей впливу основних технологічних параметрів, включаючи: поверхневий натяг і температуру розплаву магнію, складу суміші захисних газів на термін існування захисної плівки на поверхні магнієвого розплаву у плавильному чи роздатковому агрегаті лиття під тиском
Проведено аналіз експлуатаційної надійності створеної системи контролю та керування технологічним процесом газового захисту розплаву магнію в плавильних і роздаткових агрегатах комплексів лиття під тиском за визначеними характерним ознаками надійності: параметр потоку відмов; середній час відновлення; коефіцієнт технічного використання; загальним коефіцієнтом використання з статистичною обробкою інформації, яка була отримана в результаті дворічної експлуатації створеної системи керування процесами лиття магнієвих сплавів з газовим захистом розплаву. Обробка отриманої статистичної інформації дозволила визначити параметри експлуатаційної надійності робочої системи: для системи в цілому 334 год, для системи, що підлягає ремонту - 295 год, для системи, що не ремонтується 379 год, а інтенсивність відмов для системи в цілому не перевищу значення 3•10-4 1/год.
Проведено прискорені випробування системи імпульсної подачі газового захисту, які передбачають одночасні випробування імпульсної подачі захисних газів з відомими експлуатаційними показниками надійності базової системи захисту під флюсом при цьому встановлено, що інтенсивність відмов для системи захисту поверхні розплаву магнію не перевищує значення 30•10-4 1/год, а аналогічний показник для систем захисту розплаву магнію під флюсом становить 39•10-4 1/год, тобто інтенсивність відмов при використанні базового методу на 30% вища ніж при методі захисту рідкого магнію у газовому захисному середовищі.
Розроблені технологічні процеси плавлення магнієвих сплавів в захисній газовій атмосфері з безперервною чи імпульсною їх подачею в плавильний чи роздатковий агрегат, а також автоматизована система контролю та керування технологічним процесом газового захисту розплаву магнію в плавильних і роздаткових агрегатах комплексів лиття під тиском з оцінкою їх надійності при довготривалій експлуатації в промислових умовах в серійному та масовому виробництві виливків з магнієвих сплавів.
Для реалізації створених технологій захисту розплаву магнію було доопрацьовано обладнання і автоматизовані системи управління комплексу лиття під тиском з безперервним та імпульсним процесом газового захисту розплаву магнієвих сплавів, а також для реалізації технологічного процесу лиття магнієвих сплавів у вакуумовані прес-форми.
Дата реєстрації
2021-01-30
Додано/оновлено в НРАТ
2021-01-30 / 2026-06-30
