Какими свойствами должны обладать формовочные смеси
Для получения отливок высокого качества формовочные и стержневые смеси, из которых делают разовые литейные формы, должны обладать определенными механическими, технологическими и физическими свойствами.
Основные механические свойства смесей, прочность, поверхностная прочность, пластичность, податливость.
Прочность– способность смеси обеспечивать сохранность формы (стержня) без разрушения при ее изготовлении и пользовании. Формы (стержни) не должны разрушаться от толчков при сборке и транспортировке, выдерживать давление заливаемого металла. Стандартными характеристиками являются для сырых смесей – предел прочности при сжатии sсж, для сухих форм (после сушки) – предел прочности при растяжении sр. Для песчано-глинистых смесей sсж = 30…70кПа, sр= 80…200 кПа.
Поверхностная прочность(осыпаемость) – сопротивление истирающему действию струи металла при его заливке. При недостаточной поверхностной прочности наблюдают осыпаемость, т.е. отделение частиц формовочной смеси, попадающих в отливку.
Пластичность– способность смеси воспринимать очертания модели (стержневого ящика) и сохранять полученную форму.
Податливость– способность смеси сокращаться в объеме под действием усадки сплава. При недостаточной податливости в отливке возникают напряжения, которые могут привести к образованию трещин.
Технологические свойства смесейхарактеризуются их текучестью, термохимической устойчивостью, негигроскопичностью, выбиваемостью и долговечностью.
Текучесть– способность смеси обтекать модели при формовке, заполнять полость стержневого ящика. Перемещение частиц формовочных смесей должно происходить при возможно минимальном усилии в процессе формовки и обеспечивать одинаковое уплотнение во всех частях формы (стержня) без рыхлых мест и пустот.
Термохимическая устойчивость или непригораемость –способность смеси выдерживать высокую температуру заливаемого сплава без оплавления или химического с ним взаимодействия. Пленки пригара ухудшают качество поверхности и затсудняَт ооследуюшую обрааотку отливки. При оплавлении формовочной смеси резко снижается ее газопроницаемость.
Негигроскопичность– способность смеси после сушки не поглощать влагу из воздуха в течение длительного времени.
Выбиваемость– способность легко удаляться из форм и полостей отливок при их выбивке после охлаждения. Хорошую выбиваемость имеют смеси, в которых связующие вещества теряют прочность при нагреве после заливки сплава.
Долговечность– способность смесей сохранять свои свойства при многократном использовании.
Технологические свойства не могут быть выражены количественно, их оценивают по экспериментальным данным.
Газопроницаемость– способность смесей пропускать газы через стенки формы вследствие пористости – одно из важнейших свойств формовочных смесей. В расплавленном металле всегда содержатся растворенные газы, выделяющиеся при его охлаждении и затвердевании. Большое количество водяных паров и газов выделяется также из самих формовочных материалов при их нагревании. При недостаточной газопроницаемости в теле отливки могут образовываться газовые пузыри — раковины. Для оценки формовочных смесей пользуются коэффициентом газопроницаемости К, который определяют экспериментально. Для песчано-глинистых смесей К = 30…120 единиц.
Теплофизические свойства– теплопроводность, удельная теплоемкость – существенно влияют на скорость кристаллизации металла и его последующего охлаждения и тем самым на структуру и свойства отливок.
Свойства песчано-глинистых смесей являются функцией многих параметров. Так, прочность и пластичность их увеличиваются с повышением содержания глины, зависят также от размеров и формы зерен песка, влажности и других факторов. Составы формовочных и стержневых смесей с требуемыми свойствами выбирают в зависимости от литейного сплава, массы и конфигурации отливок и других условий.
[c.242]
Основные свойства формовочных смесей. Формовочные смеси должны обладать необходимой газопроницаемостью, прочностью, пластичностью, податливостью и огнеупорностью. Эти свойства формовочных смесей определяются не только их химическим составом, но и содержанием глинистых веществ, влажностью, формой и величиной зерен кварцевого песка.
[c.150]
Формовочные смеси получают смешиванием свежего кварцевого песка и огнеупорной глины с определенным количеством отработанной (горелой) формовочной смеси и различных добавок. Свойства формовочных смесей зависят от качества исходных материалов (химического состава, формы и величины зерен песка, размеров частиц глины), правильно подобранного соотношения между исходными материалами, рациональных способов их смешения и влажности. Основными физико-механическими свойствами формовочных и стержневых смесей являются газопроницаемость, прочность, податливость, пластичность, огнеупорность, долговечность.
[c.242]
Б. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ФОРМОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И СМЕСЕЙ
[c.12]
Во всех современных литейных цехах производятся лабораторные испытания формовочных свежих материалов при поступлении их на склад и повседневный лабораторный контроль рабочих смесей в цехе. Познакомимся подробнее с основными свойствами формовочных материалов и смесей и со способами их лабораторного контроля.
[c.12]
Знать виды и свойства формовочных материалов крепителей и смесей свойства металла отливок назначение отливок и технические условия на их приемку внешние признаки основных видов литейного брака
[c.107]
Долговечность — способность формовочной смеси сохранять основные свойства при неоднократном воздействии жидкого металла.
[c.9]
В большинстве случаев при улучшении одного из основных свойств смеси — газопроницаемости или прочности — одновременно ухудшается другое. Так, например, возрастание содержания в смеси глины повышает прочность, но, как уже указывалось, уменьшает газопроницаемость, формовочная же смесь должна иметь и хорошую газопроницаемость и достаточную прочность. Отсюда понятно, какое громадное значение имеют правильный подбор формовочных и стержневых смесей и лабораторный контроль их качества для снижения брака литья.
[c.18]
Стержневые смеси на глине по своему составу и основным свойствам близки к облицовочным формовочным смесям для формовки по-сухому. Данные о таких смесях приведены в табл. 6.
[c.26]
Описанную выше литейную форму называют разовой, так как ее используют однократно. Разовые литейные формы изготовляют из формовочных смесей, основной составляющей которых является кварцевый песок. В качестве связующей добавки, придающей прочность смеси, используют глину. Прочность таких смесей относительно невысока, а давление расплава на стенки формы достаточно велико, поэтому формы из песчано-глинистых смесей приходится делать толстостенными. Однако, если в качестве связующего использовать материалы, придающие высокую прочность формовочной смеси, то разовую литейную форму можно сделать оболочковой (тонкостенной). Это позволяет резко сократить расход формовочной смеси, а также, благодаря ее особым свойствам, повысить точность и уменьшить шероховатость поверхности отливок.
[c.7]
Формовочные пески. Исходные формовочные материалы разделяют на основные и вспомогательные. К основным относят формовочные пески, являющиеся огнеупорной основой смесей, и связующие (глины, смолы и т.д.). Вспомогательные исходные материалы — это различные добавки (уголь, торф, керосин, увлажнители и т.д.), улучшающие свойства смесей. Основной, а иногда и единственной составляющей формовочных и стержневых смесей является формовочный песок.
[c.10]
Формовочные материалы делят на две группы основные (пески, глины, связующие) и вспомогательные, придающие формовочной или стержневой смеси определенные свойства (мазут, уголь и т. д.).
[c.233]
По сравнению с литьем в песчаные формы метод кокильного литья обладает следующими основными достоинствами металлическая форма используется многократно более высокая производительность труда (в 3— 4 раза) лучшая размерная точность и чистота поверхности отливок меньшая трудоемкость изготовления отливок и их последующей механической обработки (на 40—60%) более высокая плотность и механические свойства отливок за счет высокой скорости охлаждения устраняется применение формовочных и стержневых смесей и, следовательно, потребность в оборудовании для их изготовления снижается брак отливок (по засорам, пригару, геометрии и другим видам) примерно на 30—40% резко уменьшаются грузопотоки и сокращаются площади производственных и складских помещений меньшая себестоимость отливок (на 25—30%) лучшие санитарно-гигиенические условия труда.
[c.234]
Основное требование, предъявляемое к флюсу, заключается в том, чтобы он, способствуя наиболее глубокому проплавлению металла, повышал режущие свойства дуги. В работе [10] отмечается, что чем выше тугоплавкость флюса, тем при неизменны. режимах, меньше зона проплавления металла и тем большую толщину его может проплавить дуга. В качестве флюсо могут быть использованы различные вещества смеси кварцевого песка с железной окалиной или формовочной землей плавленые флюсы, используемые при сварке, а также доменные или мартеновские шлаки [И]. Использование последних не снижает устойчивости процесса и не влечет за собой понижения скорости резки.
[c.19]
Основными свойствами формовочных и стержневых смесей являются прочность на сжатие и разрыв, поверхностная прочность или осыпаемость, газопроницаемость (способность смеси пропускать газы), газотворность (способность нагретой смеси выделять газы), гигроскопичность, формуемость, текучесть, уплот-няемость, выбиваемость и некоторые другие. Все они контролируются стандартными методиками на соответствующих приборах.
[c.288]
Наиболее трудоемкими и ответственными являются операции уплотнения литейной формы и извлечения модели. Существует несколько методов уплотнения формовочных смесей на машинах прессованием, прессованием с вибрацией, встряхиванием, встряхиванием с подпрессовкой, с помощью пескомета, прессово-песко-дувный способ и др. Каждый из способов имеет рациональную область применения в зависимости от конфигурации модели, размеров форм, свойств формовочной смеси, характера производства. Основные способы уплотнения рассмотрены ниже.
[c.117]
Основная цель сушки форм и стержней — придать им газопроницаемость и прочность. Эти свойства формы и стержни приобретают благодаря наличию в них так называемых связующих веществ. В формах главнейшим связующим веществом служит глина, обладающая клейкостью в сыром состоянии и прочностью в сухом виде. В формах для чугунного и цветного литья глина иногда является одной из естественных составляющих формовочных земель поэтому в таких случаях её специально не добавляют. Для стального литья применяют огнеупорные глины. Формовочные смеси для данного вида литья чаще всего приготовляют синтетически — из чистой огнеупорной глины и кварцевого песка. Формовочная масса должна быть хорошо перемешана. Необходимо, чтобы каждая песчинка смеси была смазана глиной и хорошо связывалась с соседней песчинкой. При этом условии после сушки получается прочная форма. Благодаря образованию пор в результате удаления влаги и усадки глины форма, кроме того, будет обладать большой газопроницаемостью.
[c.127]
Отвальные смеси чугуно- и сталелитейных цехов состоят в основном из отработанных стержневых смесей для изготовления стержней тепловой сушкой и отверждением в нагреваемой оснастке, а также из отработанных формовочных песчано-глинистых смесей. Следует отметить, что на заводе в массовом количестве применяют стержневые и формовочные смеси самых различных составов и свойств более 25 наименований, что характерно для современного литейного производства машиностроительного предприятия. Поэтому можно считать, что наши результаты могут быть использованы при массовом производстве отливок в машиностроении.
[c.126]
Даны краткие описания способов получения исследуемых стержней и формовочных смесей, их основные характеристики, характеристики и свойства смол холодного и горячего отверждения, влияние газов на качество получаемглх отливок.
[c.6]
Для расчета основных параметров вибрационной формовочной машины необходимо знать обусловленные технологическим процессом требуемые кинематические параметры движения рабочего органа. К последним следует отнести основную частоту, амплитудный и фазовый спектры ускорения, или скорости, или перемещения, форму траекторий характерных точек рабочего органа и ориентацию траекторий в пространстве, допустимую или необходимую неравномерность эпюры размахов колебаний основных поверхностей формы. Задание указанных кинематических параметров должно исходить из учета состава и свойств бетонной смеси, размера и конфигурации изделия, требуемых прочности, водонепроницаемости и морозостойкости готового изделия, качества его поверхностей, а также необходимой продолжительности вибрирования, наличия и режимов последующей термовлажиостной обработки, требуемой прочности свежеотформованного изделия, экономических оценок и ряда других обстоятельств.
[c.382]
Связующие материалы служат добавкой к основным формовочным материалам для обеспечения соответствующей прочности формы и стержня в сыром или сухом состоянии. В качестве связующих часто используются материалы, служащие и для других целей — льняное масло, олифа, патока, жидкое стекло и т. п. и специально изготовляемые для этой цели материалы, которые носят название крепителей. Проверка качества связующих производится путем изготовления специальных образцов и испытания их в соответствии с методами, изложенными в ГОСТ 2189-52. Количество связующего, воды и песка, температурный режим сушки указаны ниже для каждого связующего. Основным показателем проверки служит прочность, которая и проверяется на пробе (восьмерке ). В зависимости от прочностных показателей и других свойств связующих их применяют для изготовления стержней различной сложности. Для формовочных смесей крепители применяют в исключительных случаях, их заменяет в основном глина или глинистая составляющая песка. В зависимости от сложности стержни разделяются на 5 классов (по классификации НИИЛИТМАШ)
[c.405]
Приготовленные формовочные смеси должны обладать следующими основными свойствами достаточной лрочностью, противостоять разрушающим усилиям во время изготовления и транспортировки форм, а также давлению жидкого металла при заливке, хорошей газопроницаемостью (пропускать газы после заливки металла в форму) низкой газотвориостью (не выделять газы при высоких температурах), пластичностью (хорошо формоваться и давать четкий отпечаток от модели), податливостью (не препятствовать усадке металла при затвердевании отливки), огнеупорностью (не размягчаться и не расплавляться под действием высокой температуры жидкого металла, заливаемого в форму), долговечностью (сохранять свои качества при повторных употреблениях), выбиваемостью (легко разрущать-ся и выбиваться из опок).
[c.170]
Исследованиями в ЦНИИТмаше реологических свойств жидких смесей доказано, что жидкая формовочная смесь является типичной пластично-вязкой системой. Степень заполнения жидкой смесью стержневых ящиков в основном можно определять по точной физической величине — предельному напряжению сдвига — плоским пластомером (фиг. 1). Действие прибора основано на измерении глубины погружения в смесь плоского ножа. Шкала его отградуирована непосредственно в значениях предельного напряжения сдвига. Измерения объема воздухововлечения и предельного напряжения сдвига для различных смесей показали, что эти две величины взаимно тесно связаны (фиг. 2). Это является основным доказательством того, что подвижность смеси определяется пенообразованием. Для смеси, удовлетворяющей условиям заполнения стержневых ящиков, достаточно сложной конфигура-нии, предельное напряжение сдвига должно находиться в пределах 1500—3000 дин1см .
[c.12]
Формовочные смеси должны обладать. следующими основными свойствами прочностью, газопроницаемостью, огнеупорностью, пластичностью, податливостью, непригораемостью, малой газотворностью, малой гигроскопичностью и долговечностью.
[c.144]
Чем выше сумма обменных катионов в глине, тем выше ее качество. При обмене одних катионов на другие меняются свойства глины. Например, при обработке кальциевого бентонита содой происходит замещение катионов Са++ катионами Ыа+, и бентонит из кальциевого становится натриевым Основными минералами являются каолинит, гидрослюды и монтмориллонит, которые определяют вид глины и ее назначение. Лучшими глинами считаются монтмориллонитовые (бентонитовые). Они обеспечивают высокую связующую способность, пластичность и долговечность формовочных смесей. Менее качественными являются гидрослюдистые глины
[c.379]
В зависимости от состава пенобетона различаются и его свойства, которые регламентированы ГОСТ и отдельными ведомственными техническими условиями. Несмотря иа наличие различных видов пенобетонных изделий, технология их производства в основном совпадает и может быть представлена схематически следующим образом подготовка сырьевых составляющих подготовка пенообразователя приготовление шлама из сырьевой смеси приготовление пены смешение шлама с пеной для получения формовочной пеномассы формование изделий твердение.
[c.136]
Формовочные пески в соответствии с ГОСТ 2138—74 в зависимости от содержания глинистой составляющей и примесей делятся на классы, а в зависимости от размера зерен основной фракции —на группы. В качестве основной составляющей в формовочные пески входит кремнезем (8102), а в виде примесей —каолинит, полевые шпаты, слюда, окислы железа, кальцит, магнезит, доломит, сидерит. Для огнеупорных наполнителей облицовочных смесей используют шамот и оли-Еинит. Формовочные пески должны иметь определенные параметры физико-химических свойств, соответствующие ГОСТ 2189—62.
[c.152]
Справочник содержит данные анализа основных требований к материалам литейных форм в зависимости от характеристик отливок и способа литья. Приведены физико-химические свойства современных формовочных материалов (наполнителей, связующих) для литья черных, цветных и тугоплавких сплавов, краткие сведения по технологии и экономике их получения и использованию в литейном производстве. Описаны экспериментальные методы и расчетные формулы оптимизации компонентов формовочнУ[Х смесей, обеспечивающих заданные технологические и эксплуатационные характеристики, такие, как прочность, выбиваемость, регенерируемость, газотворность, теплоаккумуляционная способность и т. д. В справочнике даны составы новых формовочных композиций и эффективные способы их применения для получения точного и качественного литья.
[c.735]