Сибирский федеральный университет (Красноярск, Россия)

С. А. Худоногов, старший преподаватель кафедры прикладной механики, shudonogov@sfu-kras.ru
Т. Р. Гильманшина, доцент кафедры инженерного бакалавриата CDIO, канд. техн. наук, доцент, gtr1977@mail.ru
И. В. Дубова, доцент кафедры фундаментального естественнонаучного образования, канд. техн. наук, доцент, idubova@sfu-kras.ru
И. М. Федотова, доцент кафедры прикладной математики и анализа данных, канд. физ.-мат. наук, доцент, ifedotova@sfu-kras.ru

Борьба с пригаром остается одной из важнейших проблем литейного производства. Несмотря на богатый опыт и современные технологии, борьба с этим дефектом требует постоянного совершенствования противопригарных покрытий, методов подготовки форм и строгого соблюдения технологических режимов литья. Разработка математических моделей образования пригара представляет собой сложную задачу, связанную с многофакторностью процесса и рядом других причин. Целью данной работы является построение двухфакторой модели совместного влияния толщины стенки отливки и соотношения природного и активированного графитов в наполнителе противопригарных покрытий на процесс пригарообразования на поверхности чугунных отливок. В работе исследовано совместное влияние толщины стенки отливки и состава наполнителя противопригарного покрытия, что дало возможность разработать математическую двухфакторную модель совместного влияния толщины стенки отливки и соотношения природного и активированного графитов в наполнителе противопригарных покрытий на процесс пригарообразования на поверхности чугунных отливок. Полученная модель имеет квадратичный характер и доказывает, что на величину пригара оказывает влияние как толщина стенки, так и состав наполнителя. Анализ модели подтвердил, что оптимальным является соотношение природного и активированного графитов в наполнителе покрытий, равное 1:1.

1. Кидалов Н. А., Адамова А. С., Григорьева Н. В., Ким М. В. Противопригарное покрытие для литейных форм // Литейное производство. 2022. № 8. С. 9–12.
2. Brooks B. E., Beckermann C., Richards V. L. Prediction of burn-on and mould penetration in steel casting using simulation // International Journal of Cast Metals Research. 2007. Vol. 20. Iss. 4. P. 177–190.
3. Sertuch J., Lacaze J. Casting Defects in Sand-Mold Cast Irons – An Illustrated. Review with Emphasis on Spheroidal Graphite Cast Irons // Metals. 2022. Vol. 12. P. 504.
4. Марукович Е. И., Николайчик Ю. А., Хоу Я. Повышение качества отливок, изготавливаемых в разовых песчаных формах путем анализа причин образования потенциальных дефектов // Литейное производство и металлургия : сборник трудов 32-й Междунар. науч.-техн. конф., 20-22 ноября, Минск. – Минск : Изд-во БНТУ, 2024. – С. 16–24.
5. Худоногов С. А. Перспективы применения графитсодержащего шлама для изготовления композиционных покрытий // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2024. Т. 18, № 5. С. 66–74.
6. Рагимова К. Э. Повышение противопригарных свойств стальных отливок использованием промышленных техногенных отходов в формовочных смесях // Вестник машиностроения. 2021. №10. С. 74–76.
7. Николайчик Ю. А., Рудницкий Ф. И. , Батайчук А. В. и др. Анализ методов профилактики пригара на поверхности стальных и чугунных отливок // Литье и металлургия. 2015. №. 1 (78). С. 23–28.
8. Марукович Е. И., Николайчик Ю. А. Классификация дефектов поверхности отливок и анализ причин их образования // Литейное производство и металлургия : сб. тр. 33-й Междунрод. науч.-техн. конф. – Минск : Изд-во БНТУ, 2025. – С. 24–33.
9. Тураходжаев Н. Д. У., Ходжибекова Ш. М. К., Мадалиев С. Д. Разработка технологии снижения образования пригара на поверхности стальных отливок в песчано-глинистых формах // Universum: технические науки. 2025. Т. 3, №. 12(141). С. 53–56.
10. Gilmanshina T. R., Dubova I. V., Vasyunina N. V., Kovaleva A. A. Analysis of physical-chemical processes occurring on the boundary between the melt and non-stick coating // CIS Iron and Steel Review. 2021. Vol. 21. P. 38–42.
11. Тихонов Н. Ф., Стрельников И. А. Применение противопригарных покрытий для литейных форм и стержней для предотвращения пригара на отливках. Современные инновации, системы и технологии // Современные инновации, системы и технологии. 2025. №. 5(3). С. 2001–2007. DOI: 10.47813/2782-2818-2025-5-3-2001-2007
12. Илларионов И. Е., Смирнов Е. А., Жирков Е. Н. и др. Разработка противопригарных покрытий для литейных форм и стержней с использованием боратных соединений // Литейное производство. 2024. № 5. С. 14–17.
13. Гильманшина Т. Р., Илларионов И. Е., Ковалева А. А., Борисюк В. А. Исследование глубины проникновения самовысыхающих противопригарных покрытий в холоднотвердеющие смеси // Черные металлы. 2019. № 1. С. 21–25.
14. Илларионов И. Е., Кафтанников А. С., Нуралиев Ф. А., Гильманшина Т. Р. Оценка величины пригара на поверхности чугунных отливок // Черные металлы. 2018. № 8. С. 23–28.

15. Микроскопы световые инвертированные Axio Observer.A1m, Axio Observer.D1m, Axio Observer.Z1m, Axio Observer 3, Axio Observer 5, Axio Observer 7. Руководство по эксплуатации, раздел 3. – URL: www.ktopoverit.ru/prof/opisanie/62701-15.pdf?ysclid=mm4hac5y4m868291909 (дата обращения 27.02.2026).
16. Carrot C., Bendaoud A., Pillon C. Polyvinyl butyral // Handbook of thermoplastics. – USA : CRC Press, 2016. – С. 89–137.
17. Fahmy A., Anis B., Szymoniak P. et al. Graphene Oxide/Polyvinyl Alcohol – Formaldehyde Composite Loaded by Pb Ions: Structure and Electrochemical Performance. Polymers // Modern Innovations, Systems and Technologies. 2022. Vol. 14(11). P. 2303. DOI: 10.3390/polym14112303
18. Смирнов Н. Н., Юдина Т. Ф., Ершова Т. В. и др. Особенности механохимического окисления графита // Химия и химическая технология. 2014. Т. 57, Вып. 5. С. 21–25.
19. Юдина Т. Ф., Братков И. В., Смирнов Н. Н. и др. Влияние механохимической активации на состав поверхностных групп углеграфитовых материалов // Химия и химическая технология. 2013. Т. 56, Вып. 7. С. 38–41.