Файл: Медведев Я.И. Технологические испытания формовочных материалов.pdf

В то же время для литейщиков большое значение имеет именно величина пор, так как многие процессы, происходящие в форме, зависят не от общей пористости смеси, а от размера пор. Величина капиллярного противодавления, существенно влияющая на обра­ зование механического пригара, зависит от размера поры; ги­ дравлическое сопротивление при выходе газов из формы также определяется периметром поры и ее сечением.

Наиболее надежным и достаточно производительным методом определения количества и размеров пор в настоящее время следует признать метод ртутной порометрий. Метод основан на том, что при погружении в ртуть образца пористого материала, не смачи­ ваемого ртутью, последняя может проникать в поры лишь под действием внешнего давления. Это давление должно быть тем больше, чем мельче пора.

С помощью ртутного порометра определяют зависимость между прилагаемым внешним давлением и количеством ртути, выдавлен­ ной из резервуара в поры образца. Результаты измерений на поромере представляют в виде нормальной кривой распределения, показывающей объем ртути, выдавленный из резервуара при дан­ ной величине поры. Величина поры легко может быть определена из соотношения

где р — внешнее давление, под которым ртуть проникает в поры;

в порометре могут быть различными. Дл я систем, представляющих интерес для литейщиков, наиболее подходящим является порометр низкого давления. Действительно, по данным [172], при давлении 5 am ртуть уже проникает в поры размером 0,0015 мм.

Пористость и размер пор формовочных смесей определяется, как было показано выше, размером и формой твердых частиц смеси, а также степенью уплотнения, влажностью и другими факторами. Поэтому несомненный интерес представляют методы оценки гео­ метрических характеристик формовочных материалов.

На практике широко распространен метод ситового анализа при помощи набора стандартизованных сит. Этот метод дает вполне удовлетворительные результаты при определении зернового строе­ ния формовочных песков, а также позволяет установить распре­ деление зерен песка по размерам. Однако часто не учитывают мно­ гие факторы, оказывающие влияние на точность этого метода. Прежде всего необходимо учитывать, что при рассеивании сухих материалов, особенно с твердостью менее 3 по шкале Мооса, может происходить дополнительное диспергирование частиц. Точность ситового анализа очень зависит от склонности частиц рассеивае­ мого материала к слипанию и засорению сит. Более точное разде­ ление полидисперсного материала на фракции может быть достиг­

* Получены совместно с А. М. Ляссом и Н. Н. Кузьминым.

бенно эта разница заметна при рассеивании мягких материалов (графита, талька). Очевидно, для определения зернового состава мягких материалов и материалов, склонных к слипанию, необхо­ димо использовать только мокрый способ рассеивания.

При оценке качества формовочных п есков часто учитывают, кроме данных ситового анализа, еще несколько данных: модуль мелкости, среднюю величину зерна, степень однородности зерно­ вого состава, коэффициент угловатости. Расчет модуля мелкости подробно описан П. П. Бергом [10]. Для определения остальных показателей пользуются результата­ ми ситового анализа, которые пред­ ставляют в виде интегральной кривой распределения (рис. 61).

Коэффициент угловатости определяет степень отклонения формы зерен от сферической, выражается отношением теоретической удельной поверхности к действительной. Теоретическую удель­ ную поверхность песков (в см2/г) определяют по данным ситового анализа на основе предположения, что все зерна имеют круглую форму.

Действительная удельная поверхность является важной харак­ теристикой многих формовочных материалов, дающей возможность определить коэффициент угловатости, а также иметь представле­ ние о дисперсности материала, что в случае сухих связующих, например цемента, определяет их активность, расход воды и жидких связующих для получения оптимальных свойств смесей и т. д.

На практике наиболее распространен метод определения удель­ ной поверхности, основанный на соотношении между удельной поверхностью, пористостью, объемным весом и воздухопроницае­ мостью дисперсного материала [177 и др] .

На заводе ВНИИНСМ выпускается прибор ПСХ-4 (рис. 62) для определения удельной поверхности указанным выше методом, дающий вполне удовлетворительные результаты при исследова-