Вопрос №6 Применение песков в состав формовочных и стержневых смесей.

Для стали чугуна используются только кварцевые пески(1К,2К)не завис. от массы отл. Для стали 1К. Для чугуна мож 2К (крупные средние),для мелкого литья тощий. Зернистость,крупное литье(чуг. ст) песок 0,315 категории Б (из А и Б) 3шт на крайнем больше),категория А не надо,для среднего -0,2,для мелкого литья)0,16 А)мелкий чугун тощий категории 0,16 Б.Для из. литья-тощие полужирные,жирные. Зернистость- 0,16 Б,0,1А. Для стержн. Пески(К) и только К1(тепловая сушка),горящих-обогощенных с ним сод. вредных примесей)

Для приготовления смесей используются природные и искусственные материалы. Песок – основной компонент формовочных и стержневых смесей. Обычно используется кварцевый или цирконовый песок из кремнезема. Глина является связующим веществом, обеспечивающим прочность и пластичность, обладающим термической устойчивостью. Широко применяют бентонитовые или каолиновые глины.

Свойства формовочных и стержневых смесей

ü прочность – способность смеси обеспечивать сохранность формы без разрушения при изготовлении и эксплуатации;

ü поверхностная прочность (осыпаемость) – сопротивление истирающему действию струи металла при заливке;

ü пластичность – способность воспринимать очертание модели и сохранять полученную форму;

ü податливость – способность смеси сокращаться в объеме под действием усадки сплава;

ü текучесть – способность смеси обтекать модели при формовке, заполнять полость стержневого ящика;

ü термохимическая устойчивость или непригарность – способность выдерживать высокую температуру сплава без оплавления или химического с ним взаимодействия;

ü негигроскопичность – способность после сушки не поглощать влагу из воздуха;

ü долговечность – способность сохранять свои свойства при многократном использовании.

 

7. Высокоогнеупорные материалы

 

При изготовлении крупных отливок из стали и чугуна форма прогревается на значительную глубину до высоких температур. В этих условиях силикаты, входящие в состав формовочной смеси, взаимодействуют с окислами железа на поверхности отливки и образуют пригар. Пригар можно устранить заменой кварцевого песка высокоогнеупорными материалами, не взаимодействующими с окислами железа при высоких температурах.

Оливиниты и дуниты — магнезиальные силикаты. Их общая химическая формула R₂Si0₄, где R — Mg, Fe, Mn, Ni, Co, Zn, Ca.

Для литейных форм используется оливин (Mg, Fe)₂Si04, имеющий температуру плавления 1830—1750°С. Оливин приме­няют для приготовления облицовочных формовочных смесей для крупного стального и чугунного литья.

Хромиты (хромистые железняки) минералы относятся к груп­пе хромшпинелидов, мало отличаются по внешним признакам. Химический состав включает хромит FeCr₂0₄, магнохромит (Mg, Fe)Cr₂04, алюмохромит (Fe, Mg) • (Cr, A1)₂0₄. Хромитовые руды включают эти минералы в разном количестве. Огнеупор­ность увеличивается с увеличением содержания Сг₂0₃.

Хромистый железняк в молотом виде (размер зерен 1,7-— 0,8 мм) применяют при приготовлении облицовочных формовоч­ных смесей для крупного стального литья.

Магнезит MgC0₃ содержит 47,82% MgO, 52,18% С0₂ и при­меси — карбонаты кальция, железа, марганца, а также кварц и тальк. Плотность магнезита 2,9—3,1 г/см³. Магнезит обожженный при 1500—1650°С, является огнеупорным материалом. Темпера­тура плавления MgO 2800°С. Чем выше содержание MgO в маг­незите, тем выше его огнеупорность. Магнезит не вступает в реак­цию с окислами марганца и поэтому является основным мате­риалом для изготовления форм для отливок из марганцовистых талей.

Циркон ZrSi0₄ имеет высокую плотность (4,68—4,7 г/см³), температуру плавления 2430—2450°С, хорошую теплопровод­ность, небольшое термическое расширение. Благодаря высокой теплопроводности цирконовый песок может применяться вместо холодильников для создания направленного затвердевания от­ливок.

Для приготовления формовочных и стержневых смесей при­меняют молотый обезжелезенный циркон, содержащий не менее 60% Zr0₂, не более 0,1% FeO, или зернистый циркон, содержа­щий не менее 60% Zr0₂, 1—6% Ti0₂ и незначительное количество примесей. Кроме приготовления облицовочных формовочных и стержневых смесей, измельченный циркон используют в огнеупор­ных красках и пастах для форм и стержней, а также для изготов­ления керамических форм и стержней.

Шамот (40% А1₂0₃, остальное Si0₂) представляет собой пред­варительно (до спекания) обожженную огнеупорную глину; он имеет высокую огнеупорность 1670—1750°С.

Шамот применяют для изготовления формовочных смесей су­хих форм средних и крупных стальных отливок.

Для изготовления неразъемных керамических оболочек по вы­плавляемым моделям применяют графит, электрокорунд, дву­окись титана, свойства которых рассмотрены в главе X.

8.Температура плавления кварцевого песка 1713градусов,а огнеупорнсть в зависимости от чистоты сосотовляет 1500-1770 градусов, твёрдость по шкале Мооса 7.При нагревании в кварце происходят модификационные превращения, бета кварц,стабильный при нормальной температуре переходит, переходит впри температуре 573 градуса в альфа-кварц.Это превращение сопровождается увеличением объёма кварца в заваисимости от его состава на 0,86 -1,3 %.Объёмные изменения кварца влияют на образование ужимин.