Застосування хіміко-термічного оброблення

Значна кількість деталей технологічного обладнання підприємств харчової промисловості зазнає інтенсивного спрацювання. В деяких випадках його інтенсивність настільки велика, що деталі не витримують одного сезону роботи (наприклад, пальці та втулки соломовловлювачів, укладки і вали бурякомийок, бурякоелеваторів і жомомішалок, втулки і вали насосів СОТ, НЖФ-200, шестерні насосів КН-20 на цукрових заводах). При вдалому виборі дифузійних покриттів тривалість експлуатації обладнання харчової промисловості в середньому збільшується в 5...8 разів.

Численні досліди показали, що дифузійне хромування підвищує корозійну стійкість залізовуглецевих сплавів у дифузійному соку до рівня корозійностійких сталей. Рекомендується хромувати ножі зі сталі У7 для різання буряків, а електролізне борування дає змогу втричі підвищити їх довговічність.

При випробуванні у вині на низьковуглецевих сталях найбільш корозійностійкими виявилися дифузійні шари на основі Cr, Cr + Si, Cr + Ti, Cr + Ti + Al. Вони підвищують опір корозії сталі 20 у 20...25 разів. Аналогічні результати одержано і на сталях із середнім вмістом вуглецю.

Хромотитанування підвищує корозійну стійкість сталі 45 у вині в 44 рази, хромосиліціювання — в 31, хромування — в 27, борування, титаноалітування, хромосиліціювання — в 5...8, хромотитаноалітування, хромоалітування, хромотитаносиліціювання і титаноалюмосиліціювання й алітування — в 1,3...1,5 раза. Силіціювання, хромоалітування і титаносиліціювання не захищають сірий чавун від корозії у виноградних винах.

Хромування підвищує корозійну стійкість сталі 10 у цукровому сиропі в 10...50 разів, хромоалітування — в 6...12, алітування — в 5...10, цинкування — в 3...7 разів. Таким чином, найефективнішим для вуглецевих сталей у середовищі цукрового сиропу є дифузійне хромове покриття.

Для роботи в середовищах з рН 4,5...8,0 рекомендуються силіцидні покриття, які дають можливість підвищити термін експлуатації валів у сальникових ущільненнях насосів СОТ у 5...10 разів.

Останнім часом у промисловості почали застосовувати новий спосіб ХТО — іонне азотування (азотування в жевріючому розряді), що значно переважає пічне газове азотування. Зносостійкість сталі 38ХМЮА після іонного азотування в 2...3 рази вища, ніж після газового азотування. Зносостійкість азотованих сталей у 1,5..4,0 рази вища, ніж загартованих, цементованих, нітроцементованих і ціанованих.

Підвищена зносостійкість азотованих деталей (порівняно з незміцненими) в технологічних середовищах цукрового виробництва дає змогу рекомендувати іонне азотування для збільшення довговічності деталей насосів СОТ. З цією метою на ряді цукрових заводів було проведено випробування поліпшених і азотованих захисних втулок насосів СОТ-100 із сталі 45.

Установлено, що у дифузійному соку захисні втулки мають найменшу зносостійкість. Водночас іонне азотування істотно підвищує їхню довговічність у технологічних середовищах з нейтральною і лужною реакцією. Виробничі випробування показали, що завдяки товщині дифузійного шару 0,15 мм на захисних втулках насосів можна в 2...3 рази підвищити їх довговічність у лужних і в 3...4 рази — в нейтральних середовищах.

У результаті аналізу роботи втулково-роликових ланцюгів на цукрових заводах встановлено, що тривалість їх експлуатації визначається головним чином зносостійкістю причіпних пальців. Проведені дослідження показали, що середнє спрацювання азотованих пальців із сталі 38Х2МЮА, які мають найвищу твердість, у 12 разів менше, ніж незміцнених із сталі Ст3 і в 2,8 раза — цементованих.