Файл: Строение и свойства стеклокристаллических материалов на основе горных пород и шлаков (г. Чимкент, 8-10 октября 1974 г.) [сборник статей] 250-летию АН СССР посвящается.pdf

на металлическую плиту» Было синтезировано более 20 соста ­

объемной кристаллизацией. Тепловая обработка лучших образцов

Полученные после термообработки стеклокристаллические ма­

териалы исследовалиоь на основные физико-химические свойства .

Температура начала размягчения изучалась методом погружения ме­ таллического стержня в образец при нагревании е го в тигельной злектричеокой печи. Для большинства исследованных стеклокристал ­ л ических образцов температура размягчения лежит в пределах

д ается расслоение, характеризующееся наличием мелких ликвацион-

вых капель. Прачем, в образце, синтезированном о добавкой

^ а2 ^ ® 4 0Ш1 Риволожаны Р*ДК0« При температуре обработки 800°С заметно выделяются кристаллические образования; наимень­ ший размер кристаллов характерен для об разцов ,в соста в которых введена h l g

388

Структуры образца, обработанного при ЦОС0, по величине крис­ таллов идентичен образцам, прошедшим тепловую обработку при

900°С.

фазовый состав продуктов тепловой обработки изучен на рентгеновской установке УРС-50И. На всех рентгенограммах от­ четливо прослеживаются линии с кежплоскостными расстояниями, характерными для твердых растворов диопсида - СеМд обо­ гащенных железистой составляющей. Максимальное количество крис­ таллической фазы выделяется в температурном интервале 800900°С, что также подтверждается наличием экзотермических эффект тов по данным ДТА.

Таким образом, на основании изучения свойств, структуры и фазового состава продуктов термообработки стекол, полученных на основе шлака комбината "Южуралникель", можно сделать заклю­

чения о целесообразности его применения для синтеза стеклокриоталлических материалов, имеющих повышенные значения твердости и температуры начала размягчения. Материалы на их основе можно рекомендовать для изготовления износостойких деталей, работаю­ щих в нейтральной среде.

Ли т е р а т у р а :

1.Н.М.Павлушкин, Т.Д.Нурбеков. Синтез железосодержащих стекол шлакового состава. Техн.информация. Стеклообразные системы

иновые стекла на их основе. М., 1971.

2.И.И.Китайгородский, Н.М.Павлушкин, С.В.Петрав. Возможность использования шлаков цветной металлургии для производства стеклокристаллических материалов. "Цветные металлы", 7,1966.

3. Ю.Д.Кручиннн, Л.П.Кручинина, 0 .В.Кузнецова. Еелезосодержащие стекла на основе никелевого шлака. Сб.трудов УПИ им. С.И.Кирова, апрель 1972 г.

В.А.БЫКОВ, И.Я.ЧЕРНЯВСКИЙ, Ю.Д.КРУЧИННН

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШЛАКОСИТШОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПЕСКОВЫХНАСОСОВ

Высокая механическая прочность, износоустойчивость и хи­ мическая стойкость ишакооиталла делает его перспективным мате­ риалом для изготовления деталей насосов, работающих в агрессив­ ных средах.

УралНИИстромпроектом совместно с Уральским политехничес­

369

ким институтом проведены исследования по разработке технологии изготовления деталей песковых насосов марки НПВГ-З (рабочие колеса, улиты) из илакоситалла.

Шихту шлаковых стекол готовили на основе доненкого клака магнитогорского металлургического комбината, кварцевого песка, келезной и хромитовой руды, расплавляли в дуговых электропечах и выпускали расплав при температуре 1520-1550°С в разливочный ковш, где выдергивали до температур выработки.

При разработке технологии изготовления из шлакоситалла деталей, работающих в условиях, связанных с динамическими на­ грузками, необходимо учитывать низкую ударную прочность этого материала. В связи с этим нами было предусмотрено армирование рабочих колес и корпусов песковых насосов. При изготовлении ра­ бочих колес применяли стальной каркас в виде ступицы с предва­ рительно нарезанной резьбой для креплеи'ч колеса на валу насоса, к ступице приваривали остальные элементы проюлочной арматуры.

Расплав заливали при температуре 1260-1350°С в оболочко­ вые песчано-смоляные формы / I / , установленные на специальные керамические поддоны.

3 связи с высокой вязкостью расплава, заливку производи­ ли в открытую форму, в которую предварительно устанавливали ме­ таллический каркас. После заливки расплава изделие выдерживали на воздухе 1+1,5 минуты и помещали в печь на ситаллизацию и от­ жиг по следующему режиму: садка при ?50°С, вкдергка при этой температуре I час, подъем температуры до 900°С в течение 2х ча­ сов, выдержка 2 часа и охлаждение со скоростью 60 град/час.

Под действием высоких температур происходит постепенное разупрочнение и разрушение оболочковой формы, одна-о к этому вре­ мени изделие уже теряет способность деформироваться.. К концу термообработки изделия имеют гладкую поверхность без оледов пригара.

При разработке технологии изготовления улит песковых на­ сосов намечалось, по крайней мере, два пути решения этой задачи: получить улиту цельнолитую или футеровать шлакоситаллом рабо­ чую поверхность уже готовых стальных граусов насооа.

Более предпочтительным представлялся путь, овязанныЯ о нанесением га уже готовую поверхность стальных деталей корпу­ сов слоя нлакоситалла. Этим самым значительно проще решался вял рос о механической обработке1и монтаже сопряженных деталей,

390

а эксплуатационная характеристика также обуславливалась в большей степени износоустойчивостью футерующего слоя, а не его прочностными показателями.

Нанесение износостойкой футеровки из шлакоситалла на стальные корпуса песковых насосов осуществляли методом жидко­ го штампования. Быбор способа жидкого штампования обусловлен тем, что: во-первых, из вязких расплавов трудно обычными спо­ собами получить тонкостенное покрытие сложной конфигурации; во-вторых, при выработке расплавов жидкого штампования в мо­ мент формования за счет быстрого отвода тепла металлическим корпусом детали и металлическим пуансоном обеспечивается пере­ охлаждение и остекловение расплава по все*толщине сдоя, что необходимо при синтезе ситаллов.

Стальные корпуса, подлежащие футеровке, устанавливали на стол специального пресса, в полость детали заливали расплав при температуре 1300~1350°С и впрессовывали металлический пу­ ансон, имеющий конфигурацию внутренней полости готовой детали

с учетом толщины футерующего слоя. Удельное усилие лреооования, измеренное с помощью динамометра составляло 0,5 кг/см2

После затвердевания футеровочного слоя (через 0,5 минуты после окончания штампования) пуансон извлекали, деталь снимали со стола пресса и помещали в печь на кристаллизацию покрытия.

Режим термообработки аналогичен описанному ранее для рабочих

колес,

В процессе термообработки наблюдалась деформация футе­ ровочного покрытия, для предотвращения которой, перед садкой в печь полость детали засыпали прокаленным пеоком,

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что шлакоситалды по своим выработочным овойотвам вполне пригодны для литья изделий сложной конфигурации в обо­ лочковые песчано-смоляные формы.

Для получения тонкостенных футеровочных покрытий из шлакоситалла на металлических деталях может быть о успехом при­ менен споооб жидкого штампования.

Ли т е р а т у р а :

X.В.А.Быков, И.Я.Чернявский. Литье оксидных расплавов в обо­

лочковые формы "Литейные производства" №7, 1972*

I

391 /