Главная > Источники газов в литейной форме > Влияние состава смесей - часть2
Влияние состава смесей - часть2 | Печать |
09.11.10 23:31

За удельную   газотворность  таких смесей   принимают объем газов, см3, выделяемых с   1  г этих  смесей, отнесенных   к 1% связующего. По удельной газотворности можно сравнить между собой различные связующие материалы. Однако при этом следует   принимать во внимание   их связующую способность. Второй случай относится к смесям, в состав которых входят   несколько связующих.    Газотворность   1 г таких смесей получается от суммарного действия связующих.   В этом   случае П. М. Платонов рекомендует характеризовать связующие по   газотворности, отнесенной   к прочности   сухих стержней. По данным [115], газотворность смесей с различными связующими характеризуется следующими данными  (табл. 4.2). Из таблицы видно, что связующие материалы ГТФ и 4ГУ в течение первой минуты имеют практически одинаковую газотворность.
Особое внимание обращается на газотворность в течение первых 0,25; 0,5; 1 мин, так как образование газовых раковин происходит сразу после заливки, когда металл находится еще в жидком состоянии. В качестве примера можно привести связующий материал М: попытки применить его для стального и чугунного литья окончились неудачей, так как он легко выгорает в первые секунды после заливки металла. Применение связующего материала М для легких сплавов с температурой плавления 923—973 К дает положительные результаты. При указанной температуре выделяется меньше газа, чем при 1273 К, что объясняется неполным сгоранием органических веществ. Примером медленно газифицирующихся материалов является связующий материал, состоящий из глины и каменноугольного пека.
Различные материалы можно расположить в порядке убывания газотворности: сурепное масло, льняное масло, конопляное масло, декстрин, древесная смола, канифоль, нефть, древесные опилки, льняная олифа, литейный лак, кормовая патока, сульфитный щелок, пек, огнеупорная глина, кварцевый песок.
Для уменьшения газотворности стержневых смесей массовая доля связующего материала должна быть минимальной, но достаточной для получения прочного стержня. Газотворность смесей для чугунного литья не должна превышать 15 см3/г%. В этом гарантия устранения брака чугунных отливок по вскипу и газовым раковинам.
На рис. 4.1 показаны кривые выделения газов при 1273 К различными стержневыми смесями с максимальным и минимальным содержанием связующих материалов. Составы исследованных смесей приведены в табл. 4.3.
Опыты показали, что наибольший объем газов выделяют песчано-глинистые опилочные и песчано-масляные смеси. Объем газов, выделяемых смесями с сульфитным щелоком, обычно не превышает 7 см3/г-%.
Объем воздуха, находящегося в порах смеси, мал по сравнению с объемом газов, выделяющихся при горении связующих    добавок.     При применении песчано-масляных стержневых смесей выделение газов происходит очень быстро, а при применении смесей с сульфитным щелоком газы выделяются медленно и относительно равномерно.
В последнее время на некоторых заводах изготовление стержней производят по нагреваемым стержневым ящикам. При этом для изготовления стержней, как правило, применяются органические связующие материалы. В табл. 4.4 приводится результаты исследования газотворности таких смесей в зависимости от их состава и режима сушки [137].
На рис. 4.2 показаны результаты испытания газотворности различных смесей для оболочковых форм при 1273 К [76]. Все смеси   испытывались после предварительного нагрева их до температур, соответствующих нагреву корки при ее отверждении.
В [134] установлена линейная зависимость между массовой долей связующего материала в стержневой смеси (%) И его газотворностью (см3/г). В связи с этим угол наклона прямой к оси абсцисс может служить в качестве показателя удельной газотворности смесей. Однако эта закономерность не всегда имеет место.
Делались попытки снижения газотворности стержней предварительной сушкой при различных температурах. Опыты, однако, показали, что при применении органических связующих материалов повышение температуры сушки от 473 до 533 К приводит к незначительному уменьшению газотворности. В то же время наблюдается заметное падение прочности образцов.
Помимо химического состава и массовой доли связующих материалов на газотворность формовочных смесей оказывает влияние кварцевый песок. Так, по данным [122], стержневая смесь, изготовленная из прокаленных песков (1123—1173 К), имела газовыделение в 2,5 раза меньше, а из мытых — в 2,0 раза меньше, чем та же смесь, изготовленная из необработанных песков.