Details

Работа посвящена анализу причин образования горячих трещин в стальной отливке колесного типа «Чаша» из стали 20ХГНТЛ. Предмет работы — напряжения и деформации в системе «отливка–форма» при охлаждении. Цель работы — установить механизм опасного состояния и определить способы снижения склонности отливки к растрескиванию. Для достижения цели решены задачи анализа усадки стали и горячего растрескивания, оценки деформаций в характерных зонах, сравнения свободной и сдержанной усадки, выявления металлургических и технологических факторов дефекта. Методика основана на аналитической оценке деформаций с учетом реологического поведения металла, температурных зависимостей и торможения со стороны формы и стержня. Установлено, что наиболее опасной является подприбыльная зона верхнего обода, где при сдерживании усадки суммарная деформация превышает критическое значение для стали 20ХГНТЛ. Горячие трещины связаны с совместным действием деформационных процессов, состояния стали и условий изготовления. Результаты применимы для совершенствования технологии отливки «Чаша». Рекомендованы контроль состава и раскисления стали, повышение податливости стержневой системы, хромитовый наполнитель и стержень с опустошителем.

The work studies hot cracks in the wheel-type casting “Chasha” made of 20KhGNTL cast steel. The study subject is stresses and deformations in the casting-mold system during cooling. The aim is to determine the mechanism of a dangerous state and identify ways to reduce cracking. The tasks include analysis of steel shrinkage and hot cracking, estimation of deformations in characteristic zones, comparison of free and restrained shrinkage, and identification of metallurgical and process factors. The method is based on analytical assessment of deformations, taking into account metal rheology, temperature dependences and restraint from the mold and core. It was found that the most dangerous area is the zone under the riser in the upper rim, where restrained shrinkage causes total deformation to exceed the critical value for 20KhGNTL cast steel. Hot cracks are related to the combined action of deformation processes, steel condition and manufacturing conditions. The results can be used to improve the technology of the “Chasha” casting. Recommended measures include control of steel composition and deoxidation, higher compliance of the core system, chromite filler and a hollow core.