Классификация смесей по типу, виду и характеру твердения

Тип смеси	Вид смеси	Категория смеси (по характеру твердения форм и стержней)	Область применения смеси (ориентировоч­ная)
Песчано-глинистая	Пластичная	Не подвергаю­щаяся твердению	Для форм и стер­жней (средних и крупных)
		Теплового тверде­ния
Песчано-жидкостеколь­ная	Пластичная	Воздушного твер­дения	Для форм и стержней
		Теплового твер­дения
		Химического твердения
		Самотвердеющая
	Жидкая	Теплового твер­дения	Для крупных форм и стержней
		Самотвердеющая

Окончание табл. 8.1

Тип смеси	Вид смеси	Категория смеси (по характеру твердения форм и стержней)	Область применения смеси (ориентировоч­ная)
Песчано -смоляная	Сыпучая	Теплового твер­дения	Для оболочковых форм и стержней
	Пластичная	Теплового твер­дения	Для мелких стержней
		Самотвердеющая	Для мелких, средних и крупных стержней
	Жидкая	Теплового твер­дения	Для средних стержней
		Самотвердеющая
Песчано- сульфитная	Пластичная	Теплового твер­дения	Для мелких стержней
		Самотвердеющая	Для средних форм
	Жидкая	Теплового твер­дения
		Самотвердеющая
Песчано-цементная	Пластичная	Самотвердеющая	Для крупных форм и стержней
	Жидкая
Песчано-масляная (стержневая)	Пластичная	Теплового твер­дения	Для мелких и средних стержней

8.1. Песчано-глинистые смеси

Технология изготовления отливок в сырых песчано-глинистых формах является основной в современных автоматизированных
чугуно-сталелитейных цехах крупносерийного и массового производства. Доля литья, получаемого в сырых формах, составляет, %:
Японии и ФРГ – 40; Англии – 39; Франции – 29; Италии – 30; Рос-
сии > 60. Формовочные смеси для изготовления сырых форм имеют низкую стоимость и минимальные отходы, так как отработанные смеси легко восстанавливаются, что позволяет сократить расход формовочного песка до 0,4 т на 1 т годных отливок.

Максимальная масса отливок из чугуна, полученных в сырых формах из единых песчано-глинистых смесей, составляет 500 кг, а из стали – 400 кг. Опыт отечественных и зарубежных литейных цехов показал, что развитие технологии литья в сырые формы идет в направлении использования высокопрочных смесей с пониженной влажностью, что позволяет получать точные отливки из чугуна и стали массой до 200 кг.

При стальном литье для смесей используют кварцевые формовочные пески с содержанием глинистой составляющей до 1%, зерновой группы 02, при мелком литье применяют пески с зерновой груп-
пой 016, а при массивном – с зерновой группой 0315. Для предупреждения образования трещин в отливках в состав смеси вводят древесные опилки, а для повышения поверхностной прочности форм в смесь вводят водный раствор лигносульфонатов (сульфитно-дрож­же­вая бражка). Для предупреждения пригара при массивном литье с применением сухих форм в смесь вводят до 20% пылевидного квар­ца. Состав и свойства типовых песчано-глинистых формовочных сме­сей для стального литья приведены в табл. 8.2.

При чугунном литье используют в основном кварцевые и тощие формовочные пески зерновой группы 016. При производстве мелкого литья с повышенной чистотой поверхности могут применяться пески зерновой группы 01, а при производстве крупных толстостенных отливок – зерновых групп 0315 и 04. Для предупреждения образования пригара на отливках в состав смесей вводят каменноугольную пыль. Для улучшения податливости и газопроницаемости сухих форм в смесь вводят добавку древесных опилок. Состав и свойства типовых песчано-глинистых формовочных смесей для чугунного литья приведены в табл. 8.3.

Характерное отличие смесей для отливок из цветных сплавов состоит в применении мелкозернистых формовочных песков со средним размером зерна 01 и 0063. Для крупных отливок из цветных сплавов применяют пески со средним размером зерен 016 и 02. Содержание глинистой составляющей в формовочных песках может быть значительно больше, чем при литье чугуна и стали. Для предупреждения пригара на отливках из медных сплавов в смесь вводят добавку мазута, а при литье из сплавов на основе магния для защиты металла от окисления вводят добавку борной кислоты или фтористые присадки.

Состав и свойства типовых песчано-глинистых формовочных смесей, предназначенных для цветного литья, приведены в табл. 8.4.

Таблица 8.2

Типовые составы песчано-глинистых формовочных смесей
для стального литья

Назначение смеси	Толщина стенки, мм	Характеристика смеси					Массовая доля составляющих, %
		Зерновая группа формовоч­ного песка	Общее глиносо-держание смеси, %	Газо- про­ницаемо­сть	Проч- ность на сжатие влажных образ­цов, 10^5 Па (кгс/см^2)	Влаж­ность, %	Оборот- ная смесь	Кварце- вый песок	Глина	Суль- фит­но-дрож­- жевая бражка (КБЖ)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Облицовочная для формовки по-сырому при массе отливок, кг: < 100, 100–500, >500	25 25 25	016, 02 0,2 02,0315	8–10 10–12 11–12	80–100 100– 120 100– 130	0,3–0,5 0,4–0,6 0,5–0,7	3,5–4,0 4,0–5,0 4,5–5,5	80–40 75–40 60–40	16,5–53,0 20,5–51,5 33,5–51,0	3,0–6,0 4,0–8,0 6,0–8,5	<0,5
Единая для фор­мовки по-сырому при массе отливки до 100 кг	25	016 02	8–10	80–100	0,3–0,5	3,4–4,5	90–92	6,5–8,0	1,0–1,5	0,5–1,0

 

Продолжение табл. 8.2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Облицовочная для формовки по-сухому при массе отливок, кг:   <500, >500,   < 10000,     10 000–30 000	50 50   50     80	02 02,0315   0315     0315	12–14 12–14   12–15     12–15	70–100 100–120   >80     >50	0,5–0,7 (на разрыв сухих образ­цов 0,8–1,2) 0,5–0,8 (на разрыв сухих образ­цов 1,0–1,5)    0,55–0,65     0,55–0,65	5,0–7,0 5,0–8,0   6,0–7,0     6,0–7,0	80–40 60–40   –     –	15,5–50,5 33,0–49,5	4,0–9,0 6,5–9,0	<0,6 0,5–1,5     –     –
								Песок и глина–100 Песок и глина–80, пылевидный  кварц–20
Единая для отливок, склонных к горя­чим трещинам		02,0315	12–14	70–100	0,35–0,60	5,0–7,0	80–40, древес- ные опилки 2–4	12,5–45,5	4,0–9,0	1,5–2,4

 

 

Формовочные смеси, применяемые в современных технологических процессах для автоматических линий (табл. 8.5), представляют собой много компонентные системы. Они должны обладать комплек­сом свойств (прочностью, газопроницаемостью, огнеупорностью, долговечностью и т. д.), обеспечивающих высокое качество отливок и заданную производительность линии. Особенностью этих смесей является минимальное содержание (до 3%) высококачественных бентонитов в сочетании с крахмалсодержащими добавками (крахмалит от 0,01 до 0,1%) и ПАВ (от 0,01 до 0,07%). Такие смеси при минимальном содержании влаги (от 3,0 до 3,8%) обладают следующими преимуществами:

- повышенной чистотой поверхности отливок за счет образования легкоплавкой силикатной корочки на поверхности формы;

- снижением содержания бентонита, необходимого для получения заданной прочности смесей, в 2–2,5 раза по сравнению с содержанием каолинитовой глины, что приводит к увеличению газопроницаемости, огнеупорности и т. д.;

- легкой выбиваемостью отливок из форм;

- повышением податливости форм, что способствует снижению возможности образования ужимин;

- повышением текучести смесей.

 

 Таблица 8.5