Оцінка стабільності хімічного складу і механічних властивостей промислових партій синтетичного чавуну: Processy litʹâ, 2021, Tom 146, №4, p.66-75

К. А.  Сіренко; В. Л.  Мазур

doi:10.15407/plit2021.04.066

Автор(и)

К. А. Сіренко Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)
В. Л. Мазур Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2021.04.066

Ключові слова:

синтетичний чавун, хімічний склад, технологія, стабільність, гальмові колодки, клин Ханіна, виробництво

Анотація

Надійшла 22.11.2021

УДК 621.74:669.13.017

Наведено огляд підходів щодо оцінки стабільності вмісту хімічних елементів у складі синтетичного чавуну і механічних властивостей виготовлених з нього гальмових колодок і фрикційного клину Ханіна для залізничних вагонів. Поняття «стабільність» визначено як здатність процесу виплавлення синтетичного чавуну і виготовлення з нього ливарних виробів функціонувати не змінюючи свої параметри, перебуваючи у рівновазі та підтримуючи сталість у часі. Встановлено, що коефіцієнти варіації вмісту вуглецю, кремнію, марганцю, фосфору, сірки у синтетичному чавуні для виготовлення гальмових колодок і клину Ханіна знаходяться у межах від ~ 0,01 до 0,21, твердості НВ і міцності гальмових колодок на злам складали 0,084 і 0,124. Це свідчить про достатню стабільність хімічного складу і механічних властивостей синтетичного чавуну. Показано, що коригування масивів первинної заводської інформації відносно вмісту хімічних елементів у складі синтетичного чавуну видаленням помилкових значень з масивів даних практично не змінює середні величини вмісту вуглецю, кремнію, марганцю, фосфору, сірки і це засвідчує достовірність зазначеної інформації. Встановлено, що величини вмісту хімічних елементів у складі синтетичного чавуну вказаного призначення не корелюють між собою. Твердість та міцність на злам гальмових колодок і твердість клину Ханіна не корелюють ні з вмістом окремих хімічних елементів, ні з вуглецевим еквівалентом такого чавуну. Рекомендовано шляхи посилення в стандартах вимог до рівня і дозволених діапазонів розподілу вмісту хімічних елементів у складі синтетичного чавуну, призначеного для виготовлення гальмових колодок для рухомого складу залізниці. Вміст сірки у синтетичному чавуні для виготовлення зазначених ливарних виробів доцільно зменшити з 0,20 до 0,05 %. Підкреслено, що для виключення надходження споживачам колодок з невиявленими поверхневими дефектами необхідно в стандартах на цю продукцію передбачити їх обов›язкову дробоструменеву обробку.

Біографії авторів

К. А. Сіренко, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

мол. наук. співроб.

В. Л. Мазур, Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

чл.-кор. НАН України, д-р техн. наук, проф., гол. наук. співр.

Посилання

Shumikhin, V. S., Luzan, P. P., Zhelnis, M. V. (1971). Synthetic cast iron. Kyiv: Naukova dumka, 159 p. [in Russian].

Neizhko, I. G., Naydek, V. L., Gavrilyuk, V. P. (2009). Railway brake pads. Kiev. 121 p. [in Russian].

Smirnov, A. N., Leirikh, I. V. (2005). Production of cast iron castings. Monograph. Donetsk. Nord-Press. 245 p. [in Russian].

Popov, E. S., Shinsky, O. I. (2021). Analysis of quality indicators of brake and composite pads for railway rolling stock. Casting and metallurgy. No 1. P. 27–37 [in Russian].

Mazur, V. L., Naydek, V. L., Popov, E. S. (2021). Chavunnyh and composition with chavunny inserts of alvanized pads for a rugged warehouse of zaliznitsy. Metal and casting of Ukraine. Vol. 29. No. 2 (325). P. 30–39 [in Ukrainian].

Sirenko, E. A. Foundry production: unsolved problems and prospects of development. «Prospective technologies, materials and equipment in foundry production». Proceedings of the VIII International Scientific and Technical Conference. Kramatorsk. DDMA, September 21–24 2021. P. 109–111 [in Ukrainian].

Sirenko, K. A. Development of production of casting from synthetic cast iron. (2021). Casting Processes, vol. 145, No. 3 (145). P. 69–76 [in Ukrainian].

Popov, E. S., Mazur, V. L., Shinsky, O. I. Improving foundry production in Ukraine. Lithuania. Metallurgy, 2021 Proceedings of the XVII International Scientific and Practical Conference «Casting-2021». Zaporozhye, 2021. P. 160–164 [in Ukrainian].

Kimstach, G. M. (2007). Synthetic pig iron. Blank production in mechanical engineering. No. 2. P. 7–14 [in Russian].

Ivanov, V. G. Goltvyanitsa, V. S. (2012). Morphology of graphite in trans-eutectic synthetic cast iron. New materials and technologies in metallurgy and mechanical engineering. No 2. P. 23–27 [in Ukrainian].

Sotsenko, O. V. (2012). Features of the aggregate mechanism of formation of the structure of nodular and vermicular graphite in modified cast iron. Metal and casting of Ukraine. No. 2. P. 3–10 [in Russian].

Demin, D. A. (2017). Investigation of the strength of cast iron with lamellar graphite in the factor space carbon [C] – carbon equivalent [Ceq] in the ranges C = (3.425–3.563) % and Ceq = (4.214–4.372) %. Technological audit and production reserves, no 1/1 (33) [in Russian].

Ten, E. B., Kol’, O. A. (2020). Dependence of cast iron chill from its carbon equivalent. (Izvestiya University). Ferrous Metallurgy, 2020. Vol. 63. No 1. P. 57–62 [in Russian].

Bazhenov, V. E., Pikunov, M. V. (2011). Determining the carbon equivalent of cast iron by the thermo-calc program. (Izvestiya University). Ferrous metallurgy. No. 11. P. 20–23 [in Russian].

Zakharchenko, E., Sirenko, E., Bogdan A., Goncharov, A., Kravchenko E. (2015). Improvement of the universal method of thermal express analysis of liquid iron based on recognition of the shape of cooling curves. Casting processes. No. 2. P. 3–9.

. Sirenko, E.A, Mazur, V.L. (2021). Ideology of adjusting the chemical composition of synthetic cast iron in the manufacturing process of casting. Metal and casting of Ukraine. Vol. 29 (327). № 4. [in Ukrainian].

Klymenko, O. V. (2017). Sustainability and stability of non-bank financial services markets in Ukraine. Ekonomika Ukrainy. Vol. 7. P. 49–63 [in Ukrainian].

Muravyova, I. G., Togobitskaya, D. N., Semenov, Yu. S., Ivancha, N. G., Belkova, A. I., Shumelchik, Е. I., Stepanenko, D. A. (2019). Creating intelligent decision support systems for blast furnace management: new approaches. Kiev: Naukova Dumka. 272 p. [in Russian].