Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. Випуск 3. - 2020
Permanent URI for this collectionhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/10412
Browse
Search Results
Item Specific Distribution of Thermal Effects of Graphite Forming Reactions in High-strength Cast Iron(ЦНТУ, 2020) Kropivnyi, V.; Bosyi, M.; Kuzyk, O.; Kropivna, A.; Кропівний, В. М.; Босий, М. В.; Кузик, О. В.; Кропівна, А. В.; Кропивный, В. Н.; Босый, Н. В.; Кузык, А. В.; Кропивная, А. В.The dependence of thermal effects of reactions in the formation of inclusions of vermicular and globular graphite is substantiated in the article. The calculation of thermal effects according to the heat of formation of reagents in cast iron and their dependence on the temperature factor is given. The distribution of temperatures and carbon content in the eutectic shell is shown, increasing the compact inclusion of graphite due to diffusing carbon from the melt through the austenitic shell. Питання механізму формування кулястого графіту все ще залишаються дискусійним та не дає досягнути загальноприйнятного теоретичного пояснення протікаючих явищ. Розкриття механізму процесів формування кулястого графіту сприятиме відкриттю широких можливостей управління структурою і властивостями високоміцного чавуну. Таким чином, метою даної роботи є уточнення ролі теплових ефектів реакцій в процесі кристалізації аустеніту і формуванні включень графітну у модифікованому високоміцному чавуні. Дослідження мікроструктури показало, що розміщенні включення кулястого графіту навіть безпосередньо біля внутрішньої поверхні кірки знаходяться в оточенні феритної оболонки. Включення вермикулярного графіту виходять на поверхню розділу торцями, які оточені феритом лише по бокам. Це свідчить, що торці включень компактного та вермикулярного графіту в окремі періоди процесу кристалізації мали контакт з розплавом. Таким чином, після формування зародка кулястого графіту відбувається повне оточення його аустенітною оболонкою, а при формуванні вермикулярного графіту лише часткове. Згідно з методикою розрахунку теплових ефектів реакцій за теплотою утворення реагентів в чавуні, кількість теплоти, яка виділяється при кристалізації аустенітної фази по межі поділу "розплав – аустеніт" становить 76,69 кДж на 1кг розплаву. Відповідно, кількість тепла, яке виділяється на межі "аустеніт - компактне графітне включення" складає 15,39 кДж на 1 кг розплаву. Тобто, оточуюча включення компактного графіту тверда аустенітна фаза буде мати суттєво вищу температуру ніж оточуючий її розплав. Особливі теплофізичні умови формування аустенітних оболонок приводить до підвищеного вмісту у них кремнію та пониженого марганцю, наслідком чого є формування феритних оболонок навколо включень компактного графіту. Обґрунтовано залежність теплових ефектів реакцій у формуванні включень вермикулярного та кулястого графіту. Наведено розрахунок теплових ефектів за теплотою утворення реагентів в чавуні та встановлено їх залежність від температурного фактору. Показано розподіл температур та вмісту вуглецю в евтектичній оболонці, ростучого компактного включення графіту за рахунок дифузії вуглецю з розплаву через аустенітну оболонку. В статье приведен расчет тепловых эффектов с теплотой образования реагентов в чугуне и установлено их зависимость от температурного фактора. Обоснована роль теплофизических процессов в формировании включений вермикулярного и шаровидного графита, с обеспечением их роста за счет диффузии углерода из расплава через аустенитную оболочку.Item Аналіз та гармонізація національних до міжнародних стандартів якісних показників чавунів з вермикулярним графітом(ЦНТУ, 2020) Кропівна, А. В.; Кузик, О. В.; Kropivna, A.; Kuzyk, O.; Кропивная, А. В.; Кузык, А. В.В статті розглянуто національні та міжнародні стандарти якісних показників чавуну з вермикулярним графітом. Дано аналіз діючим стандартам в Україні ДСТУ на чавун з вермикулярним графітом а також регламентовані його механічні властивості та рекомендований хімічний склад. Проаналізовано властивості аналогічних міжнародних та європейських стандартів на чавун з вермикулярним графітом згідно стандартизації ISO, SAE, CEN, VDG, ASTM, JIS, GB, STAS, а також наведено перехресні посилання на стандарт ISO 16112 до інших стандартних марок ЧВГ. З’ясована відповідність марок матеріалів, в залежності від їх хімічного складу та механічних властивостей, наведених в ГОСТах, міжнародних та європейських показників. Ensuring and coordination of high quality indicators of materials in the foundry industry is necessary in the development of Ukraine's economy. High quality products need to be enshrined in new national standards, harmonized with international and European standards. Thus, the purpose of this work is to analyze national and international standards for quality indicators of vermicular graphite iron and their harmonization with each other. The foundry industry of Ukraine has developed mainly with the use of interstate standards - GOST, which differ significantly from European and international and requires coordination and other approaches to the development of new standards. Today there are a number of international standards: ISO, SAE, CEN, VDG, ASTM, JIS, GB, STAS, which regulate the properties of cast iron with vermicular graphite. Most standards define the range of permissible content of spherical graphite (0… 20%) in the structure of cast iron with vermicular graphite, as well as determine the shape of samples to determine the properties and provide for the determination of graphite on surfaces formed after machining castings. In accordance with the needs of the automotive industry, the Society of Automotive Engineers (SAE) has created the standard SAEJ1887 JUL2002 for cast iron with vermicular graphite. The DSTU standard in force in Ukraine regulates only the temporary resistance to tensile and elongation laid down in the brand designation. Thus, the improvement, provision and harmonization of the national standard at the vermicular graphite iron by achieving high quality indicators of materials in the foundry industry, will ensure the stability of the technological production process, and further entry into international and European markets and a qualitatively new level of domestic engineering. An analysis of the current standards in Ukraine DSTU for cast iron with vermicular graphite is given, as well as its regulated mechanical properties and recommended chemical composition. The properties of similar international and European standards for cast iron with vermicular graphite according to ISO, SAE, CEN, VDG, ASTM, JIS, GB, STAS standardization are analyzed, as well as cross-references to ISO 16112 to other standard brands of the vermicular graphite iron. The conformity of brands of materials, depending on their chemical composition and mechanical properties given in GOST, international and European indicators is found out. В статье рассмотрены национальные и международные стандарты качественных показателей чугуна с вермикулярным графитом. Дан анализ действующим стандартам в Украине ДСТУ на чугун с вермикулярным графитом а также регламентированы его механические свойства и рекомендован химический состав. Проанализированы свойства аналогичных международных и европейских стандартов на чугун с вермикулярным графитом согласно стандартизации ISO, SAE, CEN, VDG, ASTM, JIS, GB, STAS, а также приведены перекрестные ссылки на стандарт ISO 16112 к другим стандартных марок ЧВГ. Выяснено соответствие марок материалов, в зависимости от их химического состава и механических свойств, приведенных в ГОСТах, международных и европейских показателей.