Институт технологии металлов предлагает потребителям технологии непрерывно-циклического литья намораживанием на основе коммерческого предложения с технической поддержкой и оборудование для реализации принципиально нового, не имеющего аналогов в мире, метода литья полых цилиндрических отливок под требуемую номенклатуру отливаемых заготовок, модернизацию оборудования на основе производственного соглашения.

Получение полых цилиндрических заготовок без применения стержня методом намораживания (пристеночной кристаллизации) в непрерывно-циклическом режиме литья из легированных чугунов со специальными свойствами для изготовления высокоизносостойких деталей с повышенным ресурсом работы.

Детали такого типа достаточно широко применяются в металлургии, промышленности строительных материалов, авто-, тракторостроении и других отраслях народного хозяйства. Типичными представителями являются поршневые кольца, гильзы цилиндров, диски тормозные канатных машин для свивки корда сталепроволочного производства, втулки пуансонов для прессов пустотного силикатного кирпича, фильеры для правильно-отрезных станков, на которых производят правку арматурной проволоки и другие изделия ответственного назначения.

Сокращение материальных и энергетических затрат, производственных площадей, количества производственных операций, замена дорогостоящих легированных сталей и бронз на чугуны; снижение себестоимости продукции, повышение производительности, ресурса работы машин и механизмов обеспечивает значительный потенциал увеличения доли использования на белорусских и российских предприятиях оборудования непрерывно-циклического литья и деталей, полученных этим уникальным способом.

Принципиально новый технологический процесс литья и оборудование для его реализации обеспечивает получение полых цилиндрических заготовок без стержня с производительностью 100-240 отливок/час. Технология позволяет получать материал отливок с высокими механическими и эксплуатационными характеристиками.

В основу разработанного метода положен принцип создания условий направленного затвердевания металла. Сущность его заключается в следующем. Жидкий металл через сифонную литниковую систему и соединительный стакан подают в стальной водоохлаждаемый кристаллизатор, состоящий из стационарной и подвижной частей, до его заполнения на высоту равную высоте получаемой отливки. Затем подачу металла прекращают и делают выдержку для намораживания стенки заготовки необходимой толщины. Затвердевшую корку, составляющую тело отливки, извлекают захватами вверх из стационарного кристаллизатора и расплава. В это время в кристаллизатор подают новую порцию жидкого металла, объемом, равным объему извлеченной отливки. Цикл повторяется. Таким образом, процесс литья осуществляется в непрерывно-циклическом режиме. Формирование отливки происходит при интенсивном радиальном теплоотводе и обильном питании фронта кристаллизации жидкой фазой в течение всего времени затвердевания. Это устраняет образование усадочной и газовой пористости, попадание в тело отливок неметаллических и шлаковых включений и обеспечивает получение заготовок с высокодисперсной структурой, повышенной плотностью и твердостью. Отсутствие стержня обеспечивает свободную усадку отливок как в процессе затвердевания, так и при последующем охлаждении после извлечения из формы, что предотвращает образование горячих трещин и микротрещин.

Радикальное улучшение свойств получаемых деталей позволило основную часть производимой продукции из чугуна применить взамен легированных сталей и антифрикционных бронз. При этом износостойкость и ресурс работы дета
лей до 30 раз превышает аналогичные показатели ранее применяемых. Увеличение служебных свойств деталей в десятки раз повысило ресурс и надежность работы машин и их конкурентность на внешних рынках. Технология позволяет в непрерывно-циклическом режиме получать отливки с заданной структурой и физико-механическими свойствами за счет направленного затвердевания и термообработки, объединенных в единый технологический процесс.

Достигнутые эксплуатационные показатели соответствуют лучшим мировым аналогам, что является основанием для дальнейшего продвижения оборудования для непрерывно-циклического литья намораживанием на рынки Республики Беларусь, Российской Федерации и стран зарубежья.

Безотходное и экологически безопасное производство. Процесс получения заготовок методом непрерывно-циклического литья наиболее полно отвечает современным требованиям экологической чистоты и ресурсосбережения.

Отсутствие формовочных, стержневых смесей исключает трудо- и энергоемкие, экологически вредные операции их приготовления, формовки, выбивки, обрубки, очистки литья. Это позволяет кардинально упростить механообработку
и 100 % использовать отходы при плавке металла.

Извлечение отливки из формы при температуре более 1000 °С позволяет в едином технологическом потоке проводить термообработку заготовки (получение необходимых свойств) без дополнительного нагрева, используя только собственное тепло кристаллизации. Образование внутренней полости отливки без применения стержня обеспечивает свободную усадку отливки, что исключает возникновение напряжений и, как следствие, отсутствие трещин снижающих прочность деталей.

Технология позволяет управлять процессом охлаждения отливок для получения заданной структуры.

Возможна разработка и изготовление оборудования под требуемую номенклатуру отливаемых заготовок, модернизация существующего оборудования, разработка новых технологических процессов.

1. Металлопровод для сифонной подачи расплава в кристаллизатор : пат. 4791 Респ. Беларусь : МПК B 22D 11/10 / Е. И. Марукович, В. Ф. Бевза, В. П. Груша, В. С. Мазько ; дата публ.: 10.04.2008.
2. Разливочный стакан : пат. 4552 Респ. Беларусь : МПК B 22D 11/10 / Е. И. Марукович, В. Ф. Бевза, В. П. Груша, В. С. Мазько ; дата публ.: 16.01.2008.
3. Кристаллизатор : пат. 4027 Респ. Беларусь : МПК B 22D 11/04 / В. Ф. Бевза, В. С. Мазько, В. П. Груша ; дата публ.: 21.05.2007.

Институт технологии металлов является ведущей научной организацией республики в области разработки и создания ресурсосберегающих экологически чистых наукоемких литейных технологий, получения современных материалов для промышленных предприятий.

Основные направления научно-технической деятельности института:
- Технологии получения структуры и свойств порошковых твердых сплавов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала с кобальтом в качестве связующего материала;
- Методы рециклирования и упрочнения твердых сплавов с целью улучшения их качественных эксплуатационных характеристик;
- Процессы вторичной переработки лома из быстрорежущей стали с целью получения материала для инструментальной продукции;
- Разработка теоретических основ управления процессами формирования структуры и свойств металлов и сплавов при их кристаллизации и затвердевании;
- Теплофизика и гидродинамика специальных видов литья;
- Создание новых материалов и ресурсосберегающих технологических процессов их получения, обработки и упрочнения.

Результаты фундаментальных исследований института изложены в научных изданиях и используются:
- при создании экологически чистых ресурсосберегающих технологий непрерывного литья слитков из черных и цветных сплавов;
- разработке новых литых, в том числе биметаллических, материалов с высокими потребительскими свойствами (прочностью, пластичностью, плотностью);
- разработке износостойких композитов на основе углерода, в том числе с градиентом физико-механических свойств.

Институт разрабатывает, изготавливает, производит поставку, монтаж и сервисное обслуживание оборудования непрерывного литья черных и цветных металлов, электрошлакового литья заготовок, в том числе биметаллических, центробежного литья биметаллов.

По заказам потребителей институт изготовит:
- гильзы цилиндров для форсированных двигателей;
- цинковые аноды для нанесения гальванического покрытия;
- оригинальные призы, сувениры, барельефы, статуэтки, мемориальные доски и другие скульптурные работы из бронзы и алюминия;
- формовочным литьём детали из хромистых износостойких чугунов для центробежного дробильно-размольного оборудования для применения в строительной отрасли.
- методом литья закалочным затвердеванием отливки из сплава АК12 с наноструктурным эвтектическим кремнием, отливки из сплава АК15, АК18, АК21 с ультрамелкодисперсной структурой, обладающие уникальными физико-механическими, износостойкими и эксплуатационными свойствами.
- методом непрерывного горизонтального литья заготовки прямоугольного, круглого и сложного поперечного профиля из чугуна и сплавов на основе меди, полые отливки из чугуна и сплавов на основе меди,медные аноды для нанесения гальванического покрытия.
- электрошлаковым литьем биметаллические заготовки, заготовки из нержавеющей стали.

Институт разрабатывает и изготавливает литейное оборудование:
- установки электрошлакового переплава;
- установки непрерывного горизонтального литья;
- канальные печи для плавки латуней и бронз;
- линии непрерывного литья хлористомедной ленты;
- кристаллизаторы со струйной системой охлаждения для установок непрерывного литья металлов и сплавов.

Институт предлагает услуги по:
1. Исследованию структуры и свойств металлов и сплавов:
- определение химического состава металлов и сплавов, спрессованных порошков, проволоки методом атомно- эмиссионной спектроскопии;
- металлографические исследования структуры;
- определение физико-механических свойств.
2. Моделированию процессов литья:
- решение тепловых задач затвердевания отливок и слитков любой конфигурации и задач кристаллизации металлов и сплавов;
- оптимизация процессов литья и других технологических процессов на основе методики многокритериальной оптимизации.

Потребители, заинтересованные в приобретении технологии непрерывно-циклического литья намораживанием на основе коммерческого предложения с технической поддержкой и оборудовании для реализации принципиально нового, не имеющего аналогов в мире, метода литья полых цилиндрических отливок под требуемую номенклатуру отливаемых заготовок, модернизацию оборудования на основе производственного соглашения.