ТехноИнжениринг.РФ

Повышение стойкости кокиля

___Здравствуйте уважаемые читатели моего seo-блога saytdengi.ru

___Основными причинами выхода из строя кокиля являются сложные термохимические процессы, вызываемые неравномерными циклическими нагревами и охлаждениями его рабочих стенок во всех трех измерениях (по длине, ширине и толщине). Это приводит к появлению неоднородного, изменяющегося с перепадами температуры поля внутренних напряжений в стенке кокиля, вызывающего его упругие и пластические деформации, что в свою очередь провоцирует изменение формы и геометрических размеров рабочего пространства кокиля. В поверхностном слое кокиля нереализованная внутренняя термическая деформация обычно в 2 раза превосходит деформацию, соответствующую пределу текучести материала при заданной температуре. Поэтому в каждом цикле нагружения кокиля (заливка — выбивка отливки) внутренняя деформация растяжения, сменяется деформацией сжатия, что приводит к термической усталости в структуре материаза кокиля. Термические напряжения возникают также вследствие внутренних структурных превращений: окисления границ кристаллов, роста зерна, укрупнения и разрастания графитовых включений (графитизации) — протекающих тем интенсивнее, чем выше температура разогрева кокиля. Сетка разгара на рабочей поверхности кокиля проявляется в виде густо расположенных и различно ориентированных трещин, которые распространяются по границам углеродсодержащих эвтектик.

___Способность кокиля выдерживать термические напряжения не разрушаясь, зависит от механических свойств материала, из которого он изготовлен, точнее от степени изменения свойств, при нагреве кокиля до рабочих температур. Уровень возникающих в кокиле напряжений зависит также и от конструкции самого кокиля — толщины стенок, конструкции ребер жесткости, литниковой системы отливки и т.д. Например, слишком тонкие и высокие ребра жесткости приводят к появлению трещин на рабочей поверхности кокиля, а низкие и широкие ребра могут не обеспечивать жесткость кокиля и привести к его короблению.

___Стойкость кокилей обеспечивается конструктивными, технологическими и эксплуатационными методами.

___Конструктивные методы основаны на правильном выборе материалов для кокилей в зависимости от преобладающего вида разрушения, разработки рациональной конструкции кокиля и литниковой системы. Термические напряжения, приводящие к снижению стойкости кокиля, являются следствием нереализованных внутренних термических деформаций: менее нагреваемые части кокиля (около наружной поверхности) препятствуют расширению более нагреваемых слоев (контактирующих с отливкой). Уменьшить напряжения возможно, если термическая деформация более нагреваемой части происходит беспрепятственно. Этого можно достичь, если расчленить рабочую стенку кокиля на отдельные составные части. Тогда вследствие зазоров между элементами кокиля, каждый из них при нагреве будет расширяться свободно. Чем проще конструкция, равномернее толщина стенок, меньшее количество толкателей (стержней), плавнее радиусы скруглений (галтелей) — тем выше стойкость кокиля.

___Технологические методы обычно направлены на повышение стойкости поверхностного слоя рабочей полости кокиля, имеющего наибольший градиент перепада температур. Для этого используется армирование, поверхностное легирование, окраска рабочей поверхности огнеупорными керамическими композитами, рациональное размещение литниковой системы и рёбер жесткости (или рёбер охлаждения). Наиболее интенсивно разрушается та часть рабочей поверхности кокиля, о которую ударяется струя заливаемого расплава. Вследствие этого, литниковую систему нужно выполнить так, чтобы заливаемый расплав не бил перпендикулярно в стенку или в металлический стержень кокиля. Необходимо стремиться подводить расплав спокойно, с минимальным динамическим напором. Ламинарное (упорядоченное) течение расплава в полости кокиля не только увеличивает его стойкость, но и является необходимым условием получения качественных отливок без газовых раковин, пористости и трещин.

___Эксплуатационные способы повышения стойкости кокилей основаны на строгой регламентации температурного режима работы кокиля, зависящего от температуры кокиля перед заливкой, от температуры разливаемого металла, от состава, от свойств и от состояния огнеупорного покрытия на его рабочей поверхности, а также от темпа (частоты заливок) работы кокиля. Стойкость кокиля также может быть повышена надлежащим уходом за ним при эксплуатации, это обеспечивается грамотно сбалансированной системой планово-предупредительных ремонтов (ППР).

____В металловедческую лабораторию Металлургического Завода на исследование поступили два образца от стального кокиля после его выхода из эксплуатации.

___Цель исследования — определить причины преждевременного выхода из строя кокиля, а также выдать рекомендации для продления срока службы кокилей.

___

УСПЕХОВ ВАМ

___