Файл: Ефимычев Ю.И. Экономические проблемы повышения качества, надежности и долговечности литых деталей.pdf

структуры литых заготовок, сложившейся в Горьковском эконо­ мическом районе, который характеризуется как машинострои­ тельный с преобладанием автомобилестроения (табл. 2.6). С по­ зиций отмеченных выше прогрессивных тенденций в развитии литейных сплавов структура отливок, производимых на пред­ приятиях г. Горького и области, более совершенная, чем в целом по стране. Высокий удельный вес отливок из цветных металлов и соотношение стали и чугуна 1:5,5 (против 1:3,3 по СССР и 1:8 по США), значительная доля ковкого чугуна, намного превы­ шающая среднюю,— в этом сказывается специфика района.

Т а б л и ц а 2.6-

Динамику производства литых сплавов также молено считать положительной: увеличивается производство легированных и вы­ сокопрочных чугунов, цветных металлов. В то же время ей при­ сущи недостатки, свойственные общесоюзной структуре литых заготовок. Так, из 11,8 тыс. тотливок из высокопрочного чугуна (2,47% от общего выпуска чугуна), произведенного в области в 1971 г., 82% приходилось на коленчатые валы для автомобилей и дизелей. Большинство машиностроительных предприятий не используют этот литейный сплав, хотя для этого имеются техни­ ческие и экономические предпосылки.

Экономическая целесообразность замены высокопрочным чу­ гуном серого и ковкого чугунов, стали и цветных сплавов обус­ ловливается правильным выбором плавильного агрегата, спосо­ бом модифицирования, составом шихты, а также повышением степени специализации и концентрации производства отливок из магниевого чугуна.

Технические возможности применения чугуна с шаровидным графитом, как показывает анализ номенклатуры выпускаемых изделий, значительны и практически не являются препятствием для широкого использования его в народном хозяйстве.

31

Эффективность применения высокопрочного чугуна в конеч­ ном итоге сводится к улучшению качества средств труда, изго­ товленных из этого прогрессивного материала, и, следовательно, к снижению общественных издержек производства (изготовление запасных частей, стоимость ремонта, потери от простоев обору­ дования и т. д.). На XXV Всесоюзной научно-технической кон­ ференции литейщиков отмечалось, что следует решительно увеличить объем производства отливок из чугуна с шаровидным графитом, используя имеющийся положительный опыт дизелестроения, автомобилестроения, отдельных отраслей металлурги­ ческого и тяжелого машиностроения. Одним из резервов является использование высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в таких металлоемких производствах, как редукторостроение (зубчатые передачи), производство труб, тюбингов и др.

Несмотря на серьезную конкуренцию со стороны новых ли­ тейных сплавов и других конструкционных материалов, в струк­ туре выпуска отливок как в нашей стране, так н за рубежом1 доминирующими являются литые заготовки и изделия из серого чугуна, прочностные характеристики которого непрерывно улуч­ шаются. Высококачественный чугун производится при плавке чушкового чугуна и стального скрапа в вагранкахили в печах других типов при одновременном использовании ферросилиция, силикокальция и других модификаторов. Он отличается мелкоизмельченным пластинчатым графитом на фоне тонкой структуры без свободного цементита или феррита, характеризуется повы­ шенным сопротивлением абразивному износу, равномерной твер­ достью по краям и в середине сечения отливки; повышенными демпфирующими свойствами, что имеет важное значение при повышенных скоростях резания; пониженным (почти в 2 раза) сопротивлением резанию по сравнению со сталью. Повышение качества серых чугунов стало возможным благодаря улучшению ваграночной плавки и использованию дуговых индукционных печей.

Высокая прочность в сочетании с хорошим сопротивлением износу и коррозии, а также жаростойкость достигаются путем легирования серого чугуна никелем, молибденом, хромом или другими компонентами, которые обеспечивают получение отли­ вок с игольчатой, мартенситной и аустенитной структурой.

При легировании кремнием, никелем, хромом жаростойкость серого чугуна значительно возрастает, и отливки из таких чугунов обладают хорошей жаростойкостью даже при температурах до

1000° С.

Одним из направлений повышения качественных характери­ стик серого чугуна является легирование медыо и оловом. При­

1 О зарубежных тенденциях совершенствования структуры литых заго­ товок см.: Иванов В. В., Ефимычев Ю. И., Прохоров Л. А. Современные процессы литейного производства и качества отливок в зарубежной промыш­ ленности. Л., 1970.

32

Качественный состав отливок из стали в нашей стране также непрерывно улучшается. В сталелитейном производстве разра­ ботаны многочисленные марки сталей, охватывающие весь комп­ лекс свойств, предъявляемых к изделиям на современном этапе развития промышленности. Отливки из сталей все шире исполь­ зуются в самолето- и ракетостроении, заменяя детали из алю­ миниевых и других сплавов, изготовленных различными метода­ ми. Применение отливок в современном авиастроении связано с возможностью обеспечения так называемой конфигурационной прочности, т. е. ужесточения отливки ребрами, создания более толстого тела в тех местах, которые несут большие нагрузки. Поэтому при одинаковом весе с деталями, изготовленными дру­ гими методами, отливки оказываются прочнее их. Все большее значение получают жаростойкие литейные стали с высоким со­ держанием хрома, никеля, которые могут работать на воздухе и в восстановительных атмосферах при температурах до 1000° С.

Успехи, достигнутые нашими металлургами в создании и ос­ воении высоколегированных качественных сталей, позволили довести их удельный вес в общем выпуске отливок из стали до 20% (см. табл. 2.5). С другой стороны, нужно шире развивать производство низколегированных сталей, обеспечивающих с до­ статочной надежностью служебные характеристики изделий, но при значительно меньших затратах на легирующие присадки.

Улучшение качественных характеристик отливок из чугуна II стали — непрерывный процесс, осуществляемый в условиях об­ щей конкуренции не только между технологическими процессами, но между литейными сплавами.

Совершенствование структуры литейного производства, по­ явление новых литейных сплавов и освоение производства отли­ вок из этих сплавов диктуется современной научно-технической революцией н выдвигаемыми ею требованиями производства на­ дежных и долговечных литейных изделий. Значит, прогнозируе­ мые нами объемы производства стального и чугунного литья в девятой пятилетке по своему качественному уровню и составу

Анализ существующего технического уровня литейного про­ изводства позволяет выявить степень его соответствия требова­ ниям металлопромышленности в обеспечении отливками высоко­ го качества.

34

Основой методики анализа технического уровня производства является определение круга исследуемых показателей. Оценка технического уровня производства включает анализ состояния специализации, оборудования, технологии производства, механи­ зации и автоматизации, а также анализ технико-экономических показателей1.

К числу важнейших показателей, характеризующих состоя­ ние литейного производства, относятся следующие:

уровень машинной формовки; удельный вес отливок, получен­ ных прогрессивными способами; электровооруженность и фондовооруженность одного рабочего; возрастной состав и коэф­ фициент сменности литейного оборудования; коэффициент обновления и выбытия основных производственных фондов, съем с одного квадратного метра производственной площади, коэф­ фициент использования металла и коэффициент весовой точности литых заготовок; выход годного от металлозавалки; фондоотдача основных производственных фондов; себестоимость 1 т годного литья; выработка на одного работающего.

Оснащение большинства литейных цехов СССР техникой в настоящее время совершенно недостаточно и существенно усту­ пает оснащенности их в США и других развитых капиталисти­ ческих стран.

В отечественном литейном производстве на 1 млн. т литья приходится формовочных машин почти в 2 раза, стержневых— в 3,7 раза меньше, чем в США, и только количество смесепри­ готовительных машин находится примерно на одном уровне.

Технологическая структура литейного оборудования (табл. 2.7), основные пропорции которой за последние годы для отливок

* .G iesserei-, 1972,59, № 8, 269-273;‘.Modern Casting1972, 61, AS 3, 50-53; Шестопал В. М., Поляков Я. Г. Технология и оборудование литейного производ­ ства. М., 1966; Егоренков И. П. Развитие литейного машиностроения.—В кн.: Ли­ тейное машиностроение в СССР. М., НИИМАШ, 1967; XXV Всесоюзная научнотехническая конференция литейщиков. Пути решения технологических проблем ли­ тейного производства. Тезисы докладов. М., 1971.

1 Бялковская В. С., Иванов А. В. Методология прогнозирования научнотехнического прогресса в машиностроении. М., Издательство инженерно-эконо­ мического института им. С. Орджоникидзе, 1971.