Розмір шрифту: 

В монографії [1] по тематиці гартування виливків з залізовуглецевих сплавів описано, що розроблено більш технологічний та економічний режим бейнітного гартування. Він включає короткочасне гартування у холодній воді (чи розчині NaCl) з витримкою у ній 3…4 с, зі швидким перенесенням у киплячу чи гарячу воду, витримкою в ній 5…15 с і швидким перенесенням у атмосферну піч з температурою 320…420 °C. Пояснюється, що гаряча вода сприяє уникненню надлишкового жолоблення виливків та виникненню тріщин.
З табличних даних видно, що при зануренні гарячих, зокрема, чавунних виливків у воду з температурою 18 °C і витримці їх там при зміні температури виливків від 650 °C до 300 °C, швидкість охолодження виливків падає від 600 °C/с до 200 °C/с, тобто, в 3 рази, відповідно, при нагріванні води від 18 °C до 74 °C. Очевидно, що гаряча вода дає більш «м’який» вплив на виливок, що усаджується при охолодженні.
У розвиток методів гартування виливків з видаленням їх в гарячому стані з контейнерної форми з сипкого піску, яка властива ЛГМ-процесу, запропоновано спосіб гартування виливків в обмеженій (дозованій) кількості води при кімнатній температурі, маючи на увазі, що нагріванням від гарячого виливка вода перейде в гарячий, а потім в киплячий стан. Прирівнюючи кількість тепла, що перейде від виливка до води, виконали приблизний розрахунок за формулою Q = c(T1–T2)m при охолодженні чавунного виливка при температурі, °C, від 950 до 300 і нагріванні води від 20 до 100. Взяли до розрахунку такі середні показники для чавуну і води: теплоємність с, кДж/(кг·°С), чавуну 0,5, води 4,2; температури (T1–T2), °С, охолодження чавуну на 950 – 300 = 650, нагрівання води 20 – 100 на 80; маса чавуну mч = 20 кг. Із того теплового балансу, що тепло від виливка перейшло до води, визначили масу води mв = 0,5·650·20/(4,2·80) = 19,35 (дм3). Таким чином, якщо у воду в кількості 19,4 л з температурою 20 °C помістити чавунний виливок при температурі 950 °C масою 20 кг, то, коли вода закипить при 100 °C, це буде означати, що виливок охолов до 300 °C (вище точки Мн). Далі виливок переноситься на ізотермічну витримку для отримання бейнітної структури в проміжному інтервалі температур. При цьому об’єм чавуну складає 2,85 дм3, що підніме, відповідно, рівень води в контейнері при зануренні у воду виливка.
Цей спосіб зручно застосовувати в ливарних цехах ЛГМ, поставивши біля ливарних форм ємності з водою. Після заливання форм металом і витримки на попереднє охолодження виливків їх видаляють в аустенітному стані з сипкого піску форми і занурюють у дозовану кількість води, контейнер з якою перевозять до термічної печі для видалення виливка і переміщення його в піч (чи інше нагріте середовище, наприклад, гарячий пісок) для ізотермічної витримки. Згідно монографії [1], для чавуну чи сталі це триває 10…20 с. Якщо виливок видалений з форми з ливниковою системою, то масу її враховують в розрахунку на величину її занурення у воду, але занурюють лише виливки, частину стояка залишаючи на повітрі. Витримка виливків у формі різко скорочується, що веде до економії на опоках, величині конвеєра і площі цеху. З довідників видно, що попередньо нагріта, дистильована чи мильна вода в рази зменшує швидкість охолодження, що дає певний інтервал регулювання (збільшення) часу та дозованої кількості води для гартування у ній.

Література:
1. Савуляк В. І., Янченко О. Б. Економічні технології високоміцних графітизованих сплавів заліза: Монографія. – Вінниця: ВНТУ, 2014. – 160 с.