ISO БПИ – БГПА - БНТУ

Университет

Одно окно

Услуги

Обучение иностранных граждан

Работодателям

Факультеты

Механико-технологический факультет

Научно-исследовательская и инновационная лаборатория «Литейные технологии»

Наш адрес:
220013, г. Минск,
ул. Я. Коласа, 24,
учебный корпус 7, каб. 25
Тел./Факс: (017) 296 66 56

E-mail Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Факультеты

КАФЕДРЫ

ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ

ПОСТУПАЮЩИМ

СТУДЕНТАМ

Общая информация

Научно-исследовательская и инновационная лаборатория «Литейные технологии»


Год создания структурного подразделения – 2017
Лаборатория создана в рамках реорганизации филиала НИЧ БНТУ путем объединения лабораторий НИИЛ МС и НИИЛ ПТПП и РТ.
Руководитель подразделения – Долгий Леонид Петрович, к.т.н.
Заведующий сектором «Ресурсосбережение в металлургии» - Слуцкий Анатолий Григорьевич, к.т.н., доцент.
Научный консультант – Неменёнок Болеслав Мечиславович, д.н.т., профессор.
Контакты: тел/факс: +375 (17) 296 66 56
e-mail: 
 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
 

Основные направления деятельности:

Проведение научно-исследовательских и прикладных работ в области металлургии, литейного производства и материалов, связанных с ресурсосберегающими технологиями получения новых сплавов для отливок из черных и цветных металлов, создание эффективных модификаторов, раскислителей, фильтрующих элементов, рафинирующих и дегазирующих препаратов, разделительных красок для технологической оснастки, лигатур многофункционального назначения, приборов контроля качества металла в отливках; технологии получения высококачественных сплавов для различных изделий, в том числе: разработка технологий рециклинга отходов сплавов цветных металлов.

Перечень оказываемых услуг:

  • Определение металлургического выхода при переработке вторичного сырья различных литейных сплавов (ОАО «Белцветмет»).
  • Исследование и разработка технологических процессов извлечения металлов из вторичного сырья.
  • Проведение расчетов и имитационное (математическое) моделирование технологических процессов литья и затвердевания отливок.
  • Разработка технологических процессов тонкой фильтрации чугунов и сталей в форме с использованием пенокерамических фильтров, фильтров из стеклоткани и керамических ячеистых фильтров (работы ведутся с Солигорским заводом ОАО «Универсал-Лит»).
  • Разработка технологических процессов изготовления стальных и чугунных отливок с использованием обогреваемых экзотермическими вставками и адиабатными утеплителями прибылей (работы ведутся с РУП «МАЗ»).
  • Отработка технологий плавки и модифицирования жароупорных сталей с пониженным содержанием Ni для изготовления технологической оснастки термических цехов (работы ведутся с РУП «МТЗ»).
  • Разработка технологии получения ответственных отливок из марганцовистой стали 110Г13Л методом переплава с использованием модификаторов на основе барий-стронциевых карбонатов ·(работы ведутся с РУП «БЭМЗ»).
  • Разработка технологических процессов производства отливок из чугуна с шаровидной и вермикулярной формой графита (работы ведутся с РУП «МАЗ» и «МТЗ»).
  • Исследование и разработка технологических процессов получения высококремнистых сплавов на основе алюминия.
  • Разработка технологического процесса рафинирования и модифицирования расплава оловянистых и алюминиевых бронз с целью снижения газовой пористости и повышения механических свойств отливок за счет измельчения структуры металла («Втормет»).
  • Разработка составов флюсов для обработки силуминов и сплавов на основе меди.
  • Разработка водоэмульсионных смазок для обработки пресс-форм машин литья под давлением при изготовлении отливок из сплавов на основе алюминия.
  • Технологические консультации по профилю деятельности лаборатории.

Основные достижения:

  • Лаборатория поддерживает научные связи с ГНУ «Физико-технический институт НАН Беларуси», ГНУ «Институт технологии металлов НАН Беларуси», ГНУ «Институт тепло- и массообмена НАН Беларуси», ГНУ «Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси», ОАО «Белцветмет».
  • Выполнялись хозяйственные договоры и контракты по заказу ОАО «Белцветмет», СООО «АлюминТехно», ОАО «Бабушкина крынка», СП «Белокрио» ООО, ИЗАО «Кохановский трубный завод «Белтрубпласт», СООО «Арвас», ДУП «Белгидравлика», ОАО «ЛМЗ Универсал» (Солигорск), ОАО «Лидский ЛМЗ», ОАО «Белорусский металлургический завод» (Жлобин), ОАО «МТЗ», ЗАО «АТЛАНТ», Барановичский станкостроительный завод, ОАО «БЕЛНИИЛИТ», ОАО «Гомельский завод «Центролит» и других предприятий.
  • Создан универсальный технологический процесс переработки батареек с учетом экологиче­ской безопасности и экономической целесообразности. Разработаны предложения по внедрению разработанной технологии использования вышедших из употребления элементов питания и ис­пользованию получаемых материалов.
  • Разработаны технологии упрочнения борированием и карбонитрацией пресс-форм литья под давлением, позволяющие увеличить эксплуатационную стойкость от 1,5 до 3,0 раз.
  • Разработана технология получения безжелезистой лигатуры с использованием метода печной и внепечной алюмотермии.
  • Разработан и создан макетный образец системы контроля структуры материала литых изделий сложной геометрической формы акустическим резонансным методом на базе микропроцессорных средств с высокой частотой преобразования аналоговых сигналов в цифровом виде.
  • Разработан и осваивается выпуск форм для проведения термитной сварки рельсов.
  • В составе НИИЛ ЛиТ функционирует студенческое научно-исследовательское бюро «Сплав» (руководитель – к.т.н., доцент Слуцкий А.Г.).
  • НИИЛ ЛиТ располагает современной материально-технической базой. Для проведения исследований используется 8 единиц экспериментального оборудования, 7 контрольно-измерительных приборов, а так же плавильные и термические печи.

Разработки

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ОСНАСТКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВАРНЫХ РЕЛЬСОВЫХ СТЫКОВ С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ НА ОСНОВЕ ТЕРМИТНОЙ СВАРКИ СТАЛЕЙ

littech_1

Назначение: термитная сварка стыков рельс из высокомарганцовистой и углеродистой стали с обеспечением сплошного качественного шва с улучшенными характеристиками.
Преимущества: разработанные составы термитной смеси и технологическая оснастка для по­лучения стыка рельсов из сталей марок М75 и М76 при проведении термитной сварки позволяют снизить себестоимость процесса соединения рельсов за счет импортозамещения одноразовых комплектов для термитной сварки.
Основные характеристики: полученные результаты позволяют осуществлять процесс тер­митной сварки высокомарганцовистой и углеродистой стали c высокими физико-механическими свойствами, способной работать в тяжелых и экстремальных условиях при интенсивных ударных нагрузках, нестабильных режимах трения и изнашивания.

************************

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК МЕТОДОМ ТОЧНОГО ЛИТЬЯ В КЕРАМИЧЕСКИЕ ФОРМЫ

littech_2

Назначение: технология может использоваться для получения: формообразующих поверхно­стей технологической оснастки с минимальной последующей механообработкой; сегментов меля­щей гарнитуры дисковых и конических мельниц для измельчения щепы, отходов дерева, резины, пластмассы и пр.; сложнопрофильных элементов (крыльчатка) насосов для перекачки нефти, пуль­пы, суспензии; гребных винтов водных судов.
Преимущества: высокая размерная точность литых элементов; снижение себестоимости про­дукции по сравнению с изготовлением деталей путем механической обработки из проката; малое время изготовления (быстрое тиражирование); улучшение качества изготовления (прочность, из­носостойкость).
Основные характеристики: технологический процесс включает в себя изготовление кера­мических форм путем заливки жидкоподвижной суспензии в предварительно подготовленную специальную модельную оснастку с последующим заполнением затвердевшей формы жидким металлом.

***********************

ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫШЕДШИХ ИЗ УПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ (БАТАРЕЕК)

littech_3

Назначение: извлечение вторичных материалов из использованных батареек и нейтрализация их вредного воздействия на окружающую среду.
Преимущества: способ переработки позволяет использовать сырье смешанного состава.
Технология безопасна для окружающей среды. Все реагенты используются в оборотном цикле; все газовые и пылевые выбросы улавливаются и используются в процессе производства либо ре­ализуются в качестве готового продукта; процесс осуществляется в герметичном объеме для ис­ключения контакта с окружающей средой.
Разработанный способ позволяет осуществлять процесс, как в стационарных условиях, так и с помощью автономных мобильных (передвижных) установок.
Основные характеристики: в результате процесса осуществляется нейтрализация вредного воздействия батареек на окружающую среду с одновременным получением металлов и их соеди­нений. При производстве отсутствуют технологические выбросы вредных веществ, что обуслов­лено замкнутым циклом, благодаря чему также снижается себестоимость получаемых продуктов.

***********************

ВЫСОКОКРЕМНИСТЫЕ СИЛУМИНЫ И КОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ С ОСОБЫМИ СВОЙСТВАМИ

littech_4

Назначение: производство синтетических сплавов и композитов на основе алюминия, с ис­пользованием в качестве шихтовых материалов вторичного алюминия и недорогих, доступных неметаллических материалов (карбида кремния, кварцевых материалов, отходов производства кремния и др.).
Преимущества: оригинальная технология гетерофазного совмещения компонентов матрицы позволяет синтезировать высококремнистые силумины с более равномерной матричной структу­рой и лучшими прочностными характеристиками по сравнению с алюминий-кремниевыми сплава­ми, полученными по традиционным технологиям.
Основные характеристики: повышенная износостойкость, низкий коэффициент термическо­го расширения, низкая удельная плотность (до 3 г/см3), высокая удельная прочность, высокая те­плостойкость.
Разработано: НИИЛ металлургии сплавов, Государственное предприятие «Научно-технологи­ческий парк БНТУ «Политехник», к.т.н., доцент Рафальский И.В., д.т.н., профессор Немененок Б.М., Арабей А.В., Лущик П.Е., к.т.н., доцент Андриц А.А.

***********************

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЕ СМЕСИ И ВСТАВКИ

littech_5

Назначение: предназначены для использования в литниково-питающих системах при производстве стального и чугунного литья с температурой заливки от 1400 оС до 1700 оС.
Преимущества: устранение брака литья по дефектам усадочного характера, снижение металлоёмкости прибылей на 20 – 40% и , соответственно , увеличение выхода годного литья . Цель достигается путём местного разогрева жидкого металла (локально до 2000 оС) , что замедляет процесс затвердевания расплава в прибыльной части литниковой системы, и создания дополнительного газового давления на металл в зоне экзотермической реакции.
Основные характеристики: экзотермические смеси - порошки, производящие экзотермическую реакцию (химический процесс восстановления металлов из оксидов алюминием с выделением большого количества тепла) при контакте с жидким металлом в прибыли. Действие экзотермически смесей, включающее подогрев металла в прибыли и увеличение времени воздействия атмосферного давления на жидкий металл способствует повышению эффективности работы прибыли и предотвращает образованию вторичных усадочных раковин. Экзотермические смеси могут использоваться как в виде присыпок на поверхность крупных открытых прибылей, так и фасонных изделий (экзотермических вставок), которые могут быть изготовлены в виде оболочек, оформляющих полость прибыли, а также - отдельных вставок в виде цилиндров и конусов, закрепленных в формовочных смесях после формовки или на моделях прибылей перед формовкой. Практикуется вариант использования «всплывающих» вставок, изготовленных из низкоплотных смесей. Разработан типоразмерный ряд вставок, адаптированный к существующей производственной технологии и учитывающий технологические параметры  литниково-питающей системы. 

***********************

ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ НА ОСНОВЕ СТЕКЛОТКАНИ С ОГНЕУПОРНЫМ ПОКРЫТИЕМ

littech_6

Назначение: Фильтрующие элементы предназначены для тонкой фильтрации расплавов чёрных (серого, ковкого и высокопрочного чугунов; высокоуглеродистых и марганцовистых сталей) и цветных металлов (ТУ BY 590339385.001-2005) при производстве литья в разовые песчаные формы и кокиль.
Преимущества: снижение брака отливок, связанного с присутствием неметаллических включений; снижение металлоемкости литниковых систем; повышение механических свойств литой структуры; минимальные изменения действующих технологий при внедрении процесса тонкой фильтрации.
Основные характеристики: фильтрующие элементы изготавливаются на основе кремнезёмной стеклоткани марки КС-11-ЛА со специальным покрытием, придающим фильтру жёсткость и термостойкость при воздействии расплавленного металла при температурах до 1600оС. Основа фильтра представляет собой сетчатую структуру с поверхностной плотностью 510-550 гр./см2 и размерами фильтрующих ячеек: 1,5х1,5мм; 2,0х2,0мм;  По желанию потребителей фильтрующие элементы могут поставляться в виде рулонов шириной до 0,8 м и длиной до 50 м, а также размерно нарезанных квадратной или прямоугольной формы со сторонами от 50 до 300 мм или в виде фасонных изделий - «колпачков». Фильтрующие элементы могут располагаться как непосредственно под стояком, так и внутри  литниковой системы перед полостью отливки. Наибольший фильтрующий эффект достигается при использовании закрытых литниковых систем с дросселем (питателем), расположенным между фильтрующим элементом и отливкой.

***********************

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕННИЯ ЛИТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОДНОСТУПЕНЧАТЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ littech_7

Назначение: консольные одноступенчатые насосы наиболее массовый тип центробежных насосов для подачи от 5 до 350 м3/ч. Консольные насосы применяют для перекачивания не только воды, но и химически активных жидкостей, суспензий и эмульсий. Поэтому высокое качество элементов таких насосов должнообеспечиваться плотной структурой литого металла и отсутствием газовой, усадочной пористости и других литейных дефектов. Наибольшую нагрузку испытывают детали рабочих колес. Однако надежность всех других элементов также должна быть на высоком уровне в силу высоких циклических нагрузок и вибрации.
Преимущества: проведена оптимизация технологии изготовления элементов одноступенчатых центробежных насосов, на основе качественного анализа подобрана комплексная модифицирующая добавка, позволяющая измельчать как первичную, так и эвтектическую структуру вторичного сплава АК5М2.
Основные характеристики: одним из методов повышения ресурса литых деталей из алюминий-кремниевых сплавов является модифицирование расплава во время плавки. Наилучшими комплексными добавками, при которых достигается существенное измельчение как первичного зерна, так и эвтектической составляющей являются добавки: 1) лигатура Al-10%Ti в комплексе с лигатурой Al-5%Sr и 2) лигатура Al-10%Ti в комплексе с натрийсодержащим флюсом. Однако, с учетом стоимости лигатур и появлением эффекта накапливания стронция в сплаве, который с последующим переплавом сложно контролировать, то для данного сплава оптимальной добавкой является лигатура Al-10%Ti в комплексе натрийсодержащим флюсом.
***********************

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НЕФТЯНЫХ И ГРУНТОВЫХ ЦЕНТРОБЕНЫХ НАСОСОВ МЕТОДОМ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО ТОЧНОГО ЛИТЬЯ littech_8

Назначение: нефтяные и грунтовые насосы относятся к группе центробежных насосов, работающих под давлением, элементы которых подвергаются механическому или коррозионно-эрозионному износу, вследствие чего теряется их работоспособность. Наиболее сложными, дорогостоящими в изготовлении и требующими особого внимания являются рабочие колеса (импеллеры) центробежного насоса – детали с изогнутыми меняющими наклон и профиль сечения лопатками. В ходе исследований были установлены закономерности формирования структурно-фазового состояния, а также механических и триботехнических характеристик бездефектных отливок рабочих колес нефтяных и грунтовых насосов в зависимости от изменения технологических параметров и условий кристаллизации отливок для создания технологического процесса изготовления данных отливок применительно к конкретным условиям эксплуатации.
Преимущества: разработанная технология позволяет существенно снизить затраты на механическую обработку изделия, тем самым повысив коэффициент использования материалов. Также повышается выход годного литья, за счет снижения вероятности образования литейных дефектов.
Основные характеристики: разработаны технологические рекомендации и конструкционные решения для точного литья рабочих колес, которые могут быть применены для широкого типоразмерного ряда деталей нефтяных и грунтовых насосов.
***********************

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ  littech_9

Назначение: для сокращения процедуры верификации, а, следовательно, значительного снижения времени подготовки производства изделий из черных и цветных металлов, получаемых литьем, отработан и используется на практике метод имитационного моделирования литейных процессов с использованием данных по теплофизическим свойствам материалов, полученным с использованием программно-измерительного комплекса для термического анализа.
Преимущества: позволяет снизить цикл предподготовки производства, а, следовательно, сократить себестоимость конечного изделия.
Основные характеристики: процесс имитационного моделирования осуществляется сертифицированными специалистами с использованием передового программного обеспечения мирового уровня. Подготовка теплофизических свойств материалов осуществляется с использованием оригинального оборудования и программного обеспечения, разработанного в БНТУ.

***********************