HomeСвойства металлаЛитье металла › Основные формовочные материалы

Основные формовочные материалы

Основные формовочные материалыК основным формовочным материалам относятся пески, глины н связующие. Формовочные пески. Формовочные пески представляют собой осадочные горные породы, основную часть которых составляет кварц в виде кремнезема Si02. Зерна чистого кварца твердые, имеют большую огнеупорность, прозрачны, поэтому кварцевые пески имеют белый цвет. Различные оттенки формовочному песку придают примеси. Чем меньше содержится в песке примесей, тем он светлее и огнеупорнее. Формовочные пески кроме зерен кварца содержат глину.

В зависимости от содержания кремнезема и глинистой составляющей формовочные пески по ГОСТ 2138-84 делят на классы.
Обогащенные кварцевые пески в зависимости от содержания глинистой составляющей, кремнезема и вредных примесей делятся на три класса: Об1К. 062К, ОбЗК, обогащенные пески по содержанию кремнезема — на четыре класса: IK, 2К, ЗК, 4К и природные пески по содержанию глины — на четыре класса: Т — тощий, П — полужирный, Ж — жирный, ОЖ — очень жирный.

В формовочных песках различают основную фракцию и глинистую составляющую. К основной фракции относятся частицы размером более 0,022 мм, к глинистой — частицы размером менее 0,022 мм. Основная фракция влияет на все технологические свойства формовочной смеси. В зависимости от размера зереи формовочные пески делятся на восемь групп.

 

Анализ песка по размеру зерен проводится путем просеивания его через стандартный набор сит. Номера сит соответствуют размерам стороны ячейки. Основной фракцией песка, характеризующей его крупность, считается наибольшая сумма остатков (при просеивании) иа трех смежных ситах. Чем больше основной фракции, тем больше в песке одинаковых по размеру зерен, тем однороднее песок и выше его качество Однородные пескн имеют хорошую газопроницаемость и прочность.

В результате ситового анализа группа песка определяется средним номером сита основной фракции. В зависимости от величины остатка основной фракции на крайних ситах формовочные пески делятся на категории А и Б. Пескн, имеющие больший остаток на верхнем сите основной фракции, Относятся к категории А, пески с большим остатком иа нижнем сите — к категории Б.

В природных условиях встречаются формовочные пески с различными зернами не только по размеру, ио и по форме. Формовочные пески по форме зерен делятся на округлые, полуокруглые и остроугольные. Форма зерен песка зависит от условий его движения от места образования до места отложеиня (осадка). Например, пески, залегающие в местах их образования, имеют в основном остроугольную форму. Крупные зерна, уносимые потоками воды и перекатывающиеся по дну, подвергаются большему истиранию и приобретают округлую форму. Мелкие зерна песка, переносимые водой во взвешенном состоянии, больше сохраняют свою первоначальную форму.

Формовочные пески различаются по маркам (табл. 3) Марка состоит из обозначения класса песка, номера среднего сита основной фракции и категории. Например, песок марки П016А — полужирный песок, зерновая основа которого сконцентрирована на ситах 02, 016 и 01, остаток на енте 02 больше, чем иа сите 01, поэтому он относится к категории А.

Формовочиые глнны. Формовочные глины представляют собой частицы горной породы размером менее 0,022 мм, обладающие после увлажнения высокой пластичностью н связующей способностью. Поэтому глииы применяют в качестве связующего частиц наполнителя (кварцевого песка и др.) при изготовлении прочных формовочных смесей.

Все глины способны присоединять воду, но в различном количестве: одни — больше, другие — меньше. Например, бентонитовые глины присоединяют в 2—3 раза воды больше, чем обыкновенные формовочные, во столько же раз больше их связующая способность. На связующую способность глин влияют также их коллоидальность и дисперсность.
Формовочные глины в зависимости от минерального состава делятся на виды (табл. 4), но пределу прочности при сжатии во влажном состоянии — на группы, а в сухом состоянии — на подгруппы.

Формовочные глины различают по маркам. Марка глнны объединяет ее вид и группу. На первом месте в марке стоит вид глины, на втором — группа по пределу прочности иа сжатие во влажном состоянии, на третьем — подгруппа, на четвертом — группа по содержанию вредных примесей (табл. 6). Например, БП1Т2 — бентонитовая глина, прочносвязующая со средним содержанием примесей.

Связующие. Распространенным связующим, скрепляющим зерна песка в формовочной смеси, является глина; однако ее применение имеет некоторые недостатки. Глина увеличивает пригар формовочной смесн на стенках отливок, уменьшает податливость, газопроницаемость, текучесть смеси. Стержни, изготовленные из глинистой смеси, плохо выбиваются из отливок, быстро впитывают влагу из окружающей среды (гигроскопичны).

 

Для получения необходимых свойств формовочной смеси, осо-бенно для стержней, в качестве связующих применяют особые материалы, которые носят название крепителей. Связующая способность крепителя характеризуется его удельной прочностью, под которой понимается прочность сухого образца, приготовленного из смеси с испытуемым крепителем, приходящаяся иа 1 % его содержания в смеси. Например, если прочность образца, приготовленного из смеси с 5 % крепителя, равна 1 МПа, то удельная прочность применяемого крепителя будет 1:5 = = 0,2 МПа.

Согласно классификации, предложенной А. М. Ляссом, все связующие делятся на органические (выгорающие), неорганические (не выгорающие), неводные и водные. К иеводным относятся крепители, которые проявляют свою связующую способность без присутствия воды, т. е. не растворяются в воде и не соединяются с ней. К таким крепителям относятся масла, олифы, канифоль и пеки. Водными крепителями называются вещества, которые приобретают связующую способность лишь в соединении с водой, разводятся водой или соединяются с ней. К таким крепителям относятся декстрин, патока, сульфит и др.

Лучшими крепителями для стержней считаются растительные (льняное, конопляное) масла, а также приготовленные из них олифы. Стержни из смесей, в состав которых входят эти крепители, обладают высокой прочностью (в сухом виде), не отсыревают, хорошо выбиваются из отливок, последнее очень важно для художественных отливок.

Стержни для художественных отливок часто не имеют стержневых знаков и выбиваются через небольшие отверстия, остающиеся в стенках отливок, после удаления из них трубок каркасов стержней. Учитывая эти условия и требования, при производстве художественных отливок малой скульптуры стержневые смеси лучше приготовлять с масляными крепителями или их равноценными заменителями.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.