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

пока сумма времени замкнутого состояния цепи не достигнет установленного времени настройки реле т' и не выключится ток. По затраченному времени при постоянной скорости вращения и давлении шлифовального круга на образец можно судить о за­ траченной на удаление пригара работе.

Описанный метод требует создания довольно громоздкой установки. Кроме того, в ряде случаев этот метод не позволит уловить различие в трудоемкости удаления пригара разного вида. Например, при одинаковой толщине пригарной корки метод

ющегося пластами (5-й балл), величина работы будет зависеть от

Для определения удаляемости пригара с поверхности отливок предложен прибор, состоящий из основания, стойки и кронштейна [164]. В отверстии кронштейна вращается валик, на котором за­ креплены две щетки, изготовленные из проволоки кордной ленты. Валик щетками опирается на поверхность испытуемого образца под действием силы тяжести. При вращении валика щетки счи­ щают пригар"с кольцеобразного участка поверхности отливки. Для более эффектного удаления пригара валик поворачивается попеременно в ту или другую сторону. Критерием удаляемости пригара служит число «проходов» щетки до полной очистки поверх­ ности отливок. Момент полного удаления пригара определяют визуально.

Для исследования удаляемости пригара рекомендуется спе­ циальная клиновидная технологическая проба, позволяющая изучать прочность сцепления пригара со смесью в зависимости от толщины отливки.

Прибор непригоден для крупных стальных отливок со сплош­ ной коркой пригара, не поддающейся удалению металлической щеткой [164]. Но для мелких и средних чугунных и стальных отливок его можно применять.

Оба описанных метода дают относительную оценку трудоем­ кости удаления пригара; второй метод, кроме того, непригоден для прочного пригара. Поэтому желательно иметь метод оценки прочности сцепления в каких-либо физических единицах.

В качестве одного из таких методов можно предложить метод определения прочности сцепления эмалевого покрытия с металлом, описанный в работе [52]. Измерения могут быть осуществлены при помощи простой приставки к прибору типа ПТЛ (рис. 148) для испытания листового металла выдавливанием.

он изолируется тонкой резиновой прокладкой 10 и резиновой манжетой втулки 7. Поверхность образца, покрытая пригаром, должна быть обращена в сторону цилиндра 1. Внутрь цилиндра

соединяют концы электрической цепи, питаемой через трансфор­

Зная толщину слоя пригара и сопротивление внешней цепи, состоящей из электролита, гра­ фитового электрода и соедини­ тельных проводников, можно установить суммарную величину

площади, которая вследствие определенной деформации оказа­ лась свободной от пригара (площадь отскоков).

J — сила тока в а;

U — напряжение на клеммах питающего прибора трансфор­ матора в в;

R — сопротивление внешней цепи в ом.

Конечно, это не единственный метод измерения прочности сцепления пригара с металлом, который может быть заимство­ ван из других отраслей. Можно определять прочность сцепле­ ния по величине разрушения пригарной корки при ударе метал­ лического шарика соответствующего веса, падающего с некоторой высоты.

Исходя из того, что между слоем пригара и металлом всегда находится слой чистых окислов самого металла и что вероятнее всего отрыв пригара происходит по этому слою окислов, одним из авторов совместно с А. М. Ляссом и А. А. Багровым была пред-

ложена методика прямого определения прочности сцепления окисных пленок с металлом. Образцы специальной формы окисля­ лись при заданных температуре и атмосфере в течение необхо­ димого времени и охлаждались. Контрольной торцовой поверх­ ностью образцы приклеивали клеем высокой прочности к захва­ там разрывной машины. После затвердевания клея производили обычное испытание на разрыв и определяли прочность отрыва пленки (в кгс/см2). Многочисленные эксперименты подтвердили высокую точность, чувствительность и воспроизводимость резуль­ татов. В частности, этот метод позволил установить резкое повы­ шение прочности сцепления окисной пленки при увеличении содержания углерода в железоуглеродистых сплавах более 2%, т. е. подтвердил ранее обнаруженную зависимость адгезии рас­ плава силиката натрия от содержания углерода.

В дальнейшем указанный метод был усовершенствован, и испытаниям стали подвергать образцы, на которых предварительно получали слой пригара, прочно сцепленного с металлом *.

Таким образом, довольно простая методика позволяет быстро проводить прямое определение прочности сцепления пригарного вещества с отливкой.

1 В этой работе принимали участие П. А. Валуев и Н. Н. Макейкин.

Г л а в а X I I

ПОДАТЛИВОСТЬ СМЕСЕЙ

Горячие трещины в стальных отливках являются одним из самых распространенных дефектов. Основная причина образова­ ния горячих трещин по вине формы или стержня — это механи­ ческое торможение усадки отливки. Поэтому и основным меро­ приятием по борьбе с горячими трещинами является создание податливой формы, т. е. такой формы, которая бы под действием тепла отливки разрушалась и не оказывала сопротивления уса­ живающейся отливке. Разрушение смеси должно происходить при возможно более низких температурах и за максимально короткое время после окончания заливки, однако только после образования достаточно прочной корки на отливке.

Степень механического торможения усадки отливки зависит от податливости формовочных и стержневых смесей и от трения между поверхностями отливки и формы.

Еще в 1933 г. Кэйн высказал мнение, что коэффициент трения между отливкой и формой достаточно высок и трение может тормозить усадку отливки.

Было установлено, что при сырой формовочной смеси влияние трения о стенки формы на величину усадки отливки во много раз больше, чем влияние объемного сопротивления формы. По­ этому при испытании смесей на податливость необходимо также учитывать и величину сил трения между отливкой и формой.

Считают, что поверхностное сопротивление формы, вызванное трением отливки о стенки формы при усадке отливки в процессе охлаждения, составляет в среднем 0,3% для отливок из углеро­ дистых сталей, изготовляемых в формах из песчано-глинистых смесей [13].

В качестве ориентировочного критерия податливости может служить прочность смеси. Однако обычные показатели прочности, определяемые при нормальных температурах, не всегда могут характеризовать податливость смеси. Понижения прочности фор­ мовочной смеси важно добиться при высоких температурах.