Исследование процесса формирования крупных стальных отливок для энергетического оборудования
Изследване формирането на стоманени отливки за енергетични машини
E. DOLBENKO
P. POBEJIMOV
V. NAZARATINE
|
The investigation of a forming process for largescale steel casting
for power-generating equipment Исследование процесса формирования крупных стальных отливок для энергетического оборудования Изследване формирането на стоманени отливки за енергетични машини E. DOLBENKO P. POBEJIMOV V. NAZARATINE |
Forming conditions of complicated boundary supply have been investigated in steel casting with 0.10 - 0.35% carbon content. It has been fixed that the process of supply is extremely difficult after solid phase release, approximately 85%. In this case the fixed crystals carcass is formed and the process of supply can be only performed by melt filtration through dendrite grid. The zone of difficult supply in casting is determined by the solidus isotherm position and by the isotherm of 85% solid phase position, as well. The sizes and the period of difficult supply existence are changed according to the casting altitude. In the casting of 200-300 mm thick, the extent of difficult supply zone is changed from 60 up to 200-220 mm, and the period of its existence - correspondingly from 10 up to 30-40 minutes. To define the optimum conditions of solidification the criterion of directed solidification is proposed, which is based on time gradient along the axis of casting supply. As for castings of power-generating equipment the criterion of directed solidification must be not less than 0.10 min½ / cm. The calculation of directed solidification is made up accordingly to the nomogram, which is designed with the consideration of various casting cooling conditions in the mould, specified by solidification factor. Исследованы условия образования границы затрудненного питания в отливках из стали с содержанием углерода 0.10-0.35%. Установлено, что процесс питания резко затрудняется после выделения примерно 85% твердой фазы. При этом образуется неподвижный каркас кристаллов и процесс питания может осуществляться только путем фильтрации расплава через сетку дендритов. Зона затрудненного питания в отливке определяется расположением изотермы солидуса и изотермы 85% твердой фазы. Размеры и продолжительность существования зоны затрудненного питания изменяются по высоте отливки. В отливке с толщиной стенки 200- 300 мм протяженность зоны затрудненного питания изменяется от 60 до 200-220 мм, а продолжительность существования ее соответственно от 10 до 30-40 минут. Для определения оптимальных режимов затвердевания предложен критерий направленного затвердевания, основанный на градиенте времени затвердевания вдоль оси питания отливки. Для отливок энергетического оборудования критерий направленного затвердевания должен быть не менее 0.10 мин½ / см. Расчет направленного затвердевания производится по номограмме, которая составлена с учетом различных условий охлаждения отливок в форме, заданных коэффициентом затвердевания. |