ТЕХНОЛОГІЯ УПРАВЛІННЯ СТРУКТУРОУТВОРЕННЯМ 
ПРИ ЛИТТІ ЧАВУННИХ ВИРОБІВ 
З МЕТОЮ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЗАДАНИХ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ

Автори: ректор, д.т.н., професор Л.П. Клименко; к.т.н., доцент В.І. Андрєєв

ПРИЗНАЧЕННЯ
Отримання якісної відливки з чавуну та досягнення максимальної довговічності та мінімального зносу гільз циліндрів і поршневих кілець дизелів та двигунів внутрішнього згоряння.

ОПИС РОЗРОБКИ
Для отримання якісної відливки з чавуну необхідно управляти фізико-механічними властивостями матеріалу на всіх етапах отримання заготовки. Задану структуру, твердість і стійкість до зносу у кожній точці робочої поверхні циліндрової гільзи можна забезпечити шляхом визначеної швидкості кристалізації та охолодження металу в цій точці.

Для досягнення максимальної довговічності та мінімального зносу гільз циліндрів і поршневих кілець дизелів структура чавуна гільз повинна мати графіт пластинчатої форми, прямий або завіхорений, металеву матрицю у вигляді сорбітообразного перліту, повна відсутність структурно-вільного фериту та включення цементиту у кількості не більше 5 % площі шлифа. Утворення тої чи іншої структури (феритної, перлітної, цементитної, графітної) залежить від швидкості затвердіння та охолодження виливка. Швидкість охолодження визначається властивостями використаної форми для лиття та товщини стінки виливка. Для отримання сірого чавуна з низьким змістом структурно-вільних цементитів необхідна повільна швидкість кристалізації виливка, тобто ізложниця з мінімальною теплопровідністю.

Композиційна ливарна форма	Композиційна кришка кокілю

Кристалізацію заготовки потрібно проводити з якомога низькою швидкістю охолодження для забез-печення відокремлення графіту потрібної форми та розміру, у необхідній кількості, з оптималь-ним характером розподілу та придушенням карбідоутворюючих процесів. Для цього форму потрібно виготовити з мінімальною тепло-провідністю та теплоємкістю.

Температура виплавки чавуну у значній мірі впливає на розмір зерна і кількість графітних уключень через зменшення центрів кристалізації у зв’язку з їх розчиненням при збільшенні температури виплавки. Шкідливий вплив на зносостійкість чавуну високого перегріву металу для уведення необхідних легуючих елементів можна уникнути за рахунок використання легкоплавких лігатур. Використання лігатур також додатково рафінує метал та поліпшує його якість у порівнянні з індивідуальним уведенням легуючих елементів.

Швидкість охолодження повинна забезпечити проміжний розпад аустеніту і утворення дисперсного і твердого продукту перетворення у вигляді сорбітообразного перліту з твердістю 250…280 НВ.

Крім того, повільне охолодження відливки від 400…500 °С забезпечить її самовідпуск і зняття напруг при литті.

ГАЛУЗЬ ЗАСТОСУВАННЯ
Ливарне виробництво деталей двигунів внутрішнього згоряння у машинобудівній та суднобудівній галузях.