Розмір шрифту: 

Одним із широковживаних зносостійких ливарних матеріалів є хромистий чавун. З нього виготовляють різноманітну продукцію для різних сфер господарства, зокрема і паливної промисловості. Одними з виробів для паливної індустрії є змінні органи шнекових екструдерів, що використовуються для виготовлення паливних брикетів з біомаси. Під час брикетування сировини в екструдерах відбувається її стиснення під високим тиском, що спричиняє підвищення температури сировини та нагрівання робочих частин обладнання [1]. Окрім того речовини, які виділяються в сировині при її пресуванні, здійснюють окиснювальну дію на робочі частини екструдерів [2]. Тому для виготовлення наконечників шнека екструдера використовують хромисті сплави марок ЧХ32, ЧХ22, ЧХ28Н2 та ін., які окрім високої зносостійкості, володіють гарною корозіє- та теплостійкістю.
Виготовлення наконечників шнеків екструдера має проводитися методами лиття, які забезпечують високу розмірну точність та хорошу якість поверхні виливків, щоб мінімізувати операції фінішної обробки деталей, що є досить трудомісткими для хромистого чавуну. Одним із таких способів є лиття за моделями, що газифікуються (ЛГМ).
На діючому виробництві технологічний процес виготовлення виливків наконечника шнека екструдера за моделями, що газифікуються, складається з наступних операцій: попереднє підспінювання гранул полістиролу до щільності 25-28 кг/м3 з наступним їх вилежуванням; задування гранул пінополістиролу до алюмінієвих прес-форм та спікання їх в автоклавах; охолодження прес-форм у воді та виймання з них пінополістиролових моделей; сушка моделей та приклеювання до них ливникової системи; нанесення на моделі спеціального вогнетривкого покриття з наступною сушкою в камері при 40-45 ℃; збірка моделей на стояк та підфарбовування утвореного модельного блоку; формування модельних блоків у ливарних контейнерах шляхом засипання сухим обезпиленим піском з поетапним віброущільненням; плавлення чавуну марки ЧХ16М2 в печі ІЧТ 0,25; вакуумування контейнерів та заливання розплаву при 1400-1450 ℃.
Одержані в такий спосіб наконечники шнеків у литому стані мають твердість 45-46 HRC та характеризуються помірним ресурсом роботи. Термічне оброблення даних деталей збільшує тривалість експлуатації, однак з економічної точки зору не є ефективним. Враховуючи, що чавун ЧХ16М2 має ресурс до підвищення твердості у виливках, а відповідно і зносостійкості, то виникає необхідність у розробці методів, які б цьому сприяли.
Запропоновано застосування ступінчастого охолодження виливків у ливарній формі, яке передбачає швидке охолодження виливків за допомогою псевдозрідження піску в контейнері [3] та наступне охолодження їх в нерухомому піску. Інтенсивне охолодження має забезпечити підвищення твердості виливків, а «ізотермічна» витримка сприятиме вирівнюванню температур по перетину виливків та зменшенню термічних напруг.

Література:
1. Луцак Д.Л., Пилипченко О.В., Бурда М.Й. Зміцнення робочих органів обладнання для виготовлення паливних брикетів та гранул. Problems of Tribology. 2015, № 2. – С. 19-25.
2. Войтов В.А., Цимбал Б.М. Розробка методики та визначення активної та загальної кислотності сировини для виробництва паливнихбрикетів та пеллетів з рослинної біомаси. Збірник наукових праць Вінницького національ¬ного аграрного університету. Серія: Технічні науки. 2014, № 2(85). – С. 204-211.
3. Калюжный П.Б., Шалевская И.А. Управление затвердеванием и охлаждением отливок в формах из кварцевого песка за счет его псевдоожижения. Процессы литья. 2015, № 6. – С. 31-34.