Напрями розвитку методології регулювання хімічного складу і властивостей чавуну в ливарному виробництві на базі ймовірнісного підходу
DOI:
https://doi.org/10.15407/mom2023.04.023Ключові слова:
ливарне виробництво, чавун, хімічний склад, властивості, контроль, регулювання, методологіяАнотація
З позицій системного і структурно-функціонального підходів проаналізовано стан та перспективи розвитку методології регулювання і прогнозування хімічного складу і механічних властивостей сірого синтетичного чавуну, призначеного для виробництва литва. Сконцентрована увага на ключових перетинах технологічного процесу виготовлення виливків відповідального призначення. Розглянуто особливості, недоліки і переваги відомих методів розрахунку шихти і коригування відсоткового вмісту хімічних елементів у складі чавуну безпосередньо під час його плавки. Показано шляхи врахування нестабільності хімічного складу металобрухту, феросплавів, інших матеріалів при формуванні шихти для забезпечення якості чавуну відповідно до вимог стандартів на готову продукцію. Перспективним напрямом вирішення цієї задачі у ливарному виробництві є застосування ймовірнісного підходу і методу Монте-Карло. Представлено формули для розрахунку міцності і твердості виливків чавуну з пластинчастим графітом залежно від його вуглецевого еквівалента і ступеня евтектичності. Особливість запропонованих формул, яка надає їм посилену надійність і достовірність, полягає в тому, що вуглецевий еквівалент і ступінь евтектичності чавуну в них визначено методом Монте-Карло за ймовірнісним підходом відносно врахування діапазонів розкиду вмісту хімічних елементів у складі чавуну, регламентованих у стандарті на ливарну продукцію. Відзначено, що широке застосування у промисловості термічного деривативного експрес-аналізу рідкого чавуну стримується відсутністю на ливарних підприємствах бази референсних кривих охолодження із визначеними показниками властивостей (хімічним складом, мікроструктурою, механічними та іншими властивостями) чавунів.
Посилання
Semesenko, M.P., Pelykh, S.G. EVM v upravlenii liteynymi protsessami (Computer in foundry processes control), Donetsk, Donbass, 1975. 96 p. [in Russian].
Pelykh, S.G., Semesenko, M.P. Optimizatsiya liteynykh protsessov (Optimisation of foundry processes), Kyiv: Vishcha Shkola, 1977. 192 p. [in Russian].
Ponomarenko, O.I. Optymyzatsyia tekhnolohycheskykh reshenyi v usloviyakh rekonstruktsyi lyteynykh tsekhov (Optimisation of technological solutions in conditions of foundry reconstruction), Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences, Kharkiv, KHSPU. 1998, 326 p. [in Russian].
Pelykh, S.G. Upravlenye kachestvom otlyvok yz zhelezouhlerodystikh splavov na osnove kybernetycheskykh modeley (Quality management of iron-carbon alloy castings on the basis of cybernetic models). Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences, Lugansk, Volodymyr Dahl East Ukrainian National University, 2004, 375 p. [in Russian].
Yamshynskyi, M.M. Zharostiiki ta znosostiiki lyvarni splavy na osnovi zaliza dlia roboty v ekstremalnykh umovakh (Heat-resistant and wear-resistant iron-based casting alloys for work in extreme conditions). Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences, Kyiv, FTIMS of the National Academy of Sciences of Ukraine. 2019, 510 p. [in Ukrainian].
Selivorstov, V.Y., Scientific works. Computer technologies. 2011, Vol. 173, Issue 161, pp. 154–157 [in Ukrainian].
Rafalski I.V., Dovnar G.V., Lushchik P.E., Foundry production and metallurgy, 2006, No. 2 (38), pp. 154–157 [in Russian].
Kirichenko, V.M. Raschet optymalnoho sostava shykhtovikh materyalov metodamy lyneinoho prohrammyrovanyia (Calculation of optimal composition of charge materials by methods of linear programming). http://masters.donntu.ru/2007/kita/kirichenko/library/b7.html [in Russian].
Ponomarenko, O.I., Pelikh, V.F., Nikiforov, A.V. Metody rascheta shihty dlya vyplavki litejnyh splavov. Sistemnyj podhod (Methods of charge calculation for foundry alloys smelting. System approach), Kiev: ISIO of Ukraine. 1993. 74 p. [in Russian].
Kurdyumov, D.Ya., Ten, E.B., Raschet optimalnogo sostava shihty na EVM (Calculation of optimal charge composition on computer). M.: Metallurgy, 1984, 73 p. [in Russian].
Ponomarenko, O.I. Imitacionno-veroyatnostnye modeli formovochnyh sistem litejnogo ceha (Simulation and probability models of moulding systems of foundry). Information technologies: science, engineering, technology, education, health. Collection of scientific works of KHPU. Vol. 6. P. 2. Kharkov: Kharkiv State Polytechnic Institute, 1988, pp. 516–519. [in Russian].
Mazur, V.L., Popov, E.S., Klymenko, S.I., Sirenko, K.A., Metal ta lyttya Ukrayiny, 2023. Vol. 31. No. 1 (332), pp. 64–69 [in Russian]. https://doi.org/10.15407/steelcast2023.03.064
Sirenko, K.A., Mazur V.L., Processy litʼa, 2023. No. 3 (153), pp. 49–60 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/plit2023.03.049
Sirenko, K.A., Mazur V.L., Metal ta lyttya Ukrayiny, 2021. Vol. 29. No. 4 (327), pp. 30–40 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/scin15.04.005
Sirenko, K.A., Processy litʼa, 2022. No. 1 (147), pp. 3–10 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/plit2022.01.003
Shitikov, V.S., Chebotar, L.K., Mastinovsky, Yu.V., Larichkin, V.L., Foundry Production, 1980. No. 9, pp. 11–12 [in Russian].
Andrianov, N.V., Afanasiadi, A.G., Numeranova, I.L., Demin, A.V., Mandel, N.L., Gribok, D.K., Tyshchenko, O.N., Foundry production and metallurgy, 2004. No. 3, pp. 107–109 [in Russian].
Rubinstein, E.G., Zaitsev, M.V., Foundry Production, 1989. No. 10, pp. 14–15 [in Russian].
Malykhin, I.A., Vdovin, K.N., Milyukov, S.V. Foundry Production, 1980. No. 10, pp. 15–16 [in Russian].
Vozdvizhensky V.M., Grachev V.A., Spassky V.V. Liteynyye splavy i tekhnologiya ikh plavki v mashinostroyenii (Casting alloys and the technology of their melting in mechanical engineering), M.: Mashinostroenie, 1984. 432 p. [in Russian].
Spravochnik po chugunnomu lit'yu (Handbook of iron casting / Ed. N.G. Girshovich. L.: Mashinostroenie, 1978, 758 p. [in Russian].
Sirenko, K.A., Mazur, V.L., Metaloznavstvo ta obrobka metaliv, 2023. No. 2, pp. 24–35 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mom2023.02.024
Sirenko, K.A., Mazur, V.L., Metaloznavstvo ta obrobka metaliv, 2023. No. 3, pp. 19–30 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mom2023.03.019
Sirenko, K.A., Processy litʼa, 2022. No. 2 (148), pp. 50–55 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/plit2022.02.044
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 К.A. Sirenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
