ОСОБЛИВОСТІ ОТРИМАННЯ ГРАДІЄНТНОЇ СТРУКТУРИ В ЧАВУННИХ ЗАГОТОВКАХ ДЛЯ ФОРМ СКЛОТАРНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ

Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 3-13

Анотація

Виробництво скловиробів є важливим сектором промисловості, що забезпечує широкий спектр екологічної продукції — від будівельного скла до лабораторного обладнання. Проте виробництво саме склотари вимагає застосування спеціального оснащення — склоформ, які в процесі експлуатації піддаються значним термічним і механічним навантаженням, що призводить до їх швидкого зношування. Сучасні технології не забезпечують тривалого терміну експлуатації склоформ. Одним із головних завдань є розроблення ефективних методів для отримання градієнтної структури в чавунних заготовках із феритною металевою матрицею, що дозволить суттєво покращити їх характеристики та подовжити термін служби. Розроблено технологію отримання градієнтної структури в чавунних заготовках у литому стані, яка дозволяє підвищити термостійкість і механічні властивості формокомплектів. Відпрацювання технології здійснювали на жаростійкому чавуні, відомому своєю високою теплопровідністю та міцністю. Для отримання градієнтної структури застосовано методи ковшового та внутрішньоформового оброблення чавуну з використанням модифікаторів і охолоджувачів різної товщини.
Основні результати досліджень:
1. Досягнуто направленої зміни структури чавунних заготовок завдяки використанню ковшового і внутрішньоформового оброблення чавуну із застосуванням модифікаторів SB5 та VL63(M). Це дозволило створити градієнтну структуру, яка відрізняється від традиційної однорідної. 
2. Використання чавунних холодильників товщиною 10, 20 та 30 мм дозволило контролювати розміри й форму графітових включень. Для чорнових форм було досягнуто оптимальної структури з пластинчастим графітом, що забезпечує високу теплопровідність, необхідну в умовах високих температур.
3. У чистових формах вдалося досягти утворення кулястого графіту в поверхневих шарах, що підвищило стійкість до механічних навантажень та довговічність форм. Ступінь сфероїдизації кулястого графіту досягнуто 70–80 %.
4. Дослідження показали плавний перехід від пластинчастого до кулястого графіту, що покращує теплопровідність і зносостійкість формокомплектів. 
5. Металографічні дослідження підтвердили наявність стабільної феритної металевої матриці, стійкої до циклічних навантажень, що дозволяє уникнути додаткового термічного оброблення і знижує собівартість виробництва.
Таким чином, впровадження градієнтної структури в чавунні заготовки для склоформ значно підвищило їх експлуатаційні властивості та відкриває нові можливості для оптимізації виробничих процесів.