Файл: Постников Н.С. Прогрессивные методы плавки и литья алюминиевых сплавов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 82
Скачиваний: 0
синтетические формовочные смеси. Характеристика фор мовочных смесей, применяемых при производстве алю миниевых отливок, приведена в табл. 49.
1.СОСТАВЫ И СВОЙСТВА ФОРМОВОЧНЫХ
ИСТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ
Для приготовления формовочных и стержневых сме сей применяются материалы, химически инертные по отношению к сплавам. В качестве формовочных матери алов используют кварцевые, тощие, полужирные и жир ные пески, формовочные глины, связующие и вспомога тельные материалы.
Для получения высококачественных отливок формо вочные и стержневые смеси должны обладать следую щими основными свойствами: 1) текучестью, т. е. спо собностью заполнять углубления и выступы на моделях,
принимать под давлением |
любую форму и сохранять ее; |
|||||||||
2) податливостью, |
т. е. |
способностью уменьшаться в |
||||||||
объеме |
под |
действием |
усадки |
остывающей отливки; |
||||||
3) необходимой |
прочностью и газопроницаемостью в сы |
|||||||||
ром и сухом |
состояниях; |
4) |
минимальной |
газотворно- |
||||||
стыо; 5) малой |
склонностью |
к |
объемным |
изменениям |
||||||
при нагреве; 6) |
выживаемостью. |
|
|
|
|
|||||
Кроме того, эти смеси |
должны |
быть долговечны и |
||||||||
дешевы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По |
характеру |
использования |
формовочные |
смеси |
||||||
делятся на единые, облицовочные и наполнительные. |
||||||||||
Единая формовочная |
смесь применяется |
для |
изго |
|||||||
товления всей |
формы. Она |
нашла |
наиболее широкое |
применение на участках машинной формовки. Облицо вочная смесь служит для изготовления слоя формы, не посредственно прилегающего к модели (толщина слоя 10—І50 мм), должна обладать повышенной текучестью и пластичностью для получения отпечатка модели хоро шего качества. В состав смеси входит 75—90% оборот ной смеси, 10—25% свежих песков и вода — до нормы. Наполнительная смесь служит для заполнения формы после нанесения облицовочного слоя. Состав наполни тельной смеси при формовке всырую для литья алюми ниевых сплавов следующий, % (по массе): 100—90 от работанной смеси и до 10 глинистого песка.
143
Т а б л и ц а 50 Типовые формовочные смеси для литья алюминиевых сплавов
л
Форіиовочная смес
Состав, части по массе
исходный |
рабочий |
о с в е ж е н и я |
Физико - механические свойства
ш |
газопроницае- ь,мостусл. ед. |
пределпрочности присжатиипо іму,кГ/см2 |
% |
|
|
(НОСТЬ, |
|
|
ч |
|
|
Ф-І |
95—90 песка |
85—97 |
70—80 |
4 , 5 - |
45— |
0,4— |
|
ПОЮ или |
оборотной |
песка П010А; |
5,5 |
60 |
0,7- |
|
П0063А; 5—10 |
смеси; |
30—20 |
|
|
|
|
песка К016А |
15—3 |
песка К016А |
|
|
|
|
или К010А; |
освежающей |
|
|
|
|
|
воіш—до нормы |
смеси; |
|
|
|
|
|
|
воды—до |
|
|
|
|
|
|
нормы |
|
|
|
|
Ф-ІІ |
95—90 песка |
85—97 |
30—60 |
4,0 |
80— |
0 , 4 - |
|
П0І6А или |
оборотной |
песка П010А; |
|
90 |
0,8 |
|
П010А; или |
смеси; |
70—40 |
|
|
|
|
П0063А |
15—3 |
песка К02Б |
|
|
|
|
5—10 песка |
освежающей |
|
|
|
|
|
К02Б, К016А |
смеси |
|
|
|
|
|
или К010А; |
|
|
|
|
|
|
воды—до нормы |
|
|
|
|
|
Ф-ІІІ |
63—45 песка |
85—97 |
63—45 |
2,5— |
50— |
0,4— |
|
К02Б или |
оборотной |
песка К026; |
3,5 |
120 |
0,8 |
|
К016А, или |
смеси; |
30—50 |
|
|
|
|
К010А; |
15—3 |
песка К.01А; |
|
|
|
|
30—50 песка |
освежающей |
7—5 бенто |
|
|
|
|
ІКРСили 1КРМ; |
смеси; |
нитовой |
|
|
|
|
7—5 бентони |
воды—до |
глины или |
|
|
|
|
товой глины; |
нормы |
93—95 |
|
|
|
|
воды—до нормы |
|
песка ЩРС; |
|
|
|
|
|
|
7—5 бенто |
|
|
|
|
|
|
нитовой |
|
|
|
|
|
|
глины |
|
|
|
Типовые формовочные смеси приведены /в табл. 50. Формовочные смеси для алюминиевомагниевых спла
вов с целью предупреждения их окисления в процессе заливки и кристаллизации должны содержать оптималь ное количество защитных присадок (обычно присадка ВМ или борная кислота в количестве 4—5,0%). В по-
144
следнее время в производство .внедряются безводные формовочные смеси, в которых связующим служит син тетический материал—'бентон. Бентон способен обра зовывать коллоидные растворы с минеральными масла ми, что дает возможность получения безводных формовочных смесей, текучих и пластичных. Для при готовления смесей используются тонкозернистые квар цевые пески. Примерный состав безводной смеси следу ющий, частей по массе:
Кварцевый |
песок марок |
1К0063А или |
1К0063Б |
|
100 |
Бентон |
|
3—3,5 |
Масло нефтяное |
2,5—3,0 |
|
Этиловый |
спирт |
1,0—1,5 |
Бентоновые смеси наиболее перспективны для круп носерийного и ^массового .производства отливок повы шенной точности размеров и чистоты поверхности. Это обусловлено тем, что такие смеси обладают высоким пределом прочности при сжатиипосырому (д,о 6 кГ {см2), что делает возможным получение литейных форм прес сованием под высоким давлением. Получение форм, спрессованных под высоким удельным давлением, яв ляется одним из прогрессивных методов 'Изготовления точных отливок с чистой поверхностью и повышенными механическими свойствами. В табл. 51 приведена зави
та б л и ц а 51
Зависимость механических свойств сплава АЛ-4 и чистоты поверхности отливок от состава формовочных смесей
иі способа уплотнения форм [53, 54, с. 42]
|
|
|
|
|
|
Механические |
|
|
|
|
|
|
>> |
свойства ли |
|
|
|
|
|
|
|
тых |
образцов |
|
|
|
|
Е |
н |
|
, , |
Составы |
формовочных |
Способ уплотнения |
и |
X |
|
||
смесей |
|
форм |
л |
s |
§£• |
ч § |
|
|
|
|
|
и |
г » |
а> X |
|
|
|
|
|
о |
Коэффі муляци |
с „ |
ОТНОСИ! ноеyflj ние.% |
|
|
|
|
с: «г |
предел ности, |
||
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
о Ч |
|
|
|
Песчано-бентонито- |
Прессование |
1,6 |
21 |
27,0 |
7,5 |
||
вая смесь с крепи |
Р у д |
= 2 0 кГ/см2 |
|
|
|
|
|
телем КО |
Встряхивание |
1,53 |
16 |
23,5 |
4,5 |
||
Полужирный песок |
|||||||
П016. |
Влажность |
с |
подпрессов- |
|
|
|
|
5% |
|
кой |
|
|
|
|
|
|
О |
|
С |
Л * |
|
2 |
° |
П |
]m |
_ |
аг |
ГОТЫ |
ОТЛ -59 |
Класс ' |
верхноі ГОСТ 2 |
у 5 -
Ѵ6
Ѵ4
145
симость качества сплава от состава |
формовочных |
смесей |
|||||
и способа уплотнения |
форм. |
|
|
|
|
|
|
Улучшение механических |
свойств при |
литье |
|
в пес- |
|||
чано-ібентонитовые смеси, уплотненные |
при |
удельном |
|||||
давлении прессования |
20 кГ/см2, как следует |
из |
данных |
||||
табл. 51, связано с более высоким |
значением |
коэффи |
|||||
циента аккумуляции |
тепла |
песчано-бентонитовой |
смеси |
||||
(Ь2), что объясняется |
повышенной |
текучестью |
« |
плот |
|||
ностью смеси с крепителем КО. |
|
|
|
|
|
||
Изменение зерновой структуры |
песка |
существенно |
не влияет [65] на физико-механические свойства смесей,
кроме |
газопроницаемости, |
которая снижается в три ра |
за (до |
70 ед.). Однако это |
не вызывает опасений вслед |
ствие минимального содержания влаги и добавок в сме сях.
Результаты оценки качества поверхности отливок позволяют отметить, что повышение удельного давления прессования приводит к повышению чистоты поверхно сти отливок до 5—6-го класса. Наиболее чистая поверх ность получается при литье отливок в песчано-ібентони- товые смеси с добавками крепителя КО и бетанафтоловой смолы.
Выбор состава стержневых смесей зависит от назна чения и конфигурации стержней, которые подразделяют ся на три группы.
Стержни первой группы образуют тонкие и сложные внутренние полости отливок (например, каналы масля ных и водяных магистралей), которые механически не обрабатываются и трудны для осмотра. Они подверга
ются |
значительному |
тепловому |
воздействию при |
залив |
ке и |
затвердевании |
сплава з |
форме, удаление |
газа из |
них затруднено, так как знаки стержней малы. Стержни этой группы должны обладать высокими общей и по верхностной прочностью, газопроницаемостью и низкой газотворной способностью, а также легко разрушаться •при выбивке. Для их изготовления следует применять тщательно отмытые и очищенные высококачественные кварцевые пески и крепители, обладающие хорошими связующими свойствами.
Стержни второй группы образуют внутренние поло сти несложной конфигурации, обычно подвергаемые механической обработке и легко доступны для осмотра. Стержни этой группы должны обладать средней общей
146
и поверхностной прочностью, хорошей податливостью и выживаемостью. Стержни третьей группы образуют на ружный контур отливок и простые внутренние полости; газы из них свободно удаляются.
Типовые составы и свойства стержневых смесей для стержней всех трех .групп приведены в таібл. 52, 53.
Т а б л и ц а 52 Типовые составы смесей для стержней (части по массе)
а стерж:ней
с
с
о. !-.
I
|
Песок |
|
|
Крепитель |
|
|
|
к |
|
|
|
m |
ПВС ный)- |
|
|
|
|
|
J3 |
:твор -12% |
|
|
|
|
|
о |
|
ю |
СО Э |
о |
|
|
. l a |
|
о |
о о |
о |
(-.1- |
S |
си ^ |
P.C. |
|
|
|
|
П M |
||
100 |
— |
— |
— |
1,0 - |
0,5— |
|
97— |
|
|
|
1,5 |
1,5 |
ч ^ |
|
|
|
|
|
||
95 |
— |
|
— |
|
0,5— |
о—О |
80— |
20— |
1,5— |
|
|||
70 |
|
30 |
|
2,0 |
1,0 |
|
Вспомогательный
материал
CJ |
|
CS |
|
:пнрит фОСИН |
CJ |
|
я |
|
|
д |
|
а |
|
|
ш |
|
X |
|
|
X -, |
я et |
|
||
си о, |
?>!= |
|||
стерж |
отходь |
с |
а |
|
|
|
Ч со |
la Г5 |
|
|
|
3 |
со |
—0,25
Чс
о— О
—0,25
|
98— |
2-10 |
|
1—5 |
1,5— |
0,5— |
— |
— |
— |
0,3 |
II |
90 |
|
|
|
3,0 |
2,0 |
|
|
|
0,3 |
80— |
|
2 0 - |
1—5 |
1,5 - |
0,5— |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||||||
|
70 |
|
30 |
|
3,0 |
2,0 |
|
|
|
|
|
70— |
|
— |
—Г |
1,5— |
1,0 - |
|
30—50 |
— |
0,3 |
III |
50 |
|
|
|
2,0 |
1,5 |
— |
|
|
0,3 |
48— |
2,0— |
|
|
1,5— |
1,5 - |
50 |
|
|||
|
|
|
|
|||||||
|
45 |
5,0 |
|
|
2,0 |
2,5 |
|
|
|
|
При изготовлении смесей крепители M и М-2 приме няются совместно с пектиновым клеем, что способству ет устранению неприятного запаха и снижает газовыде ление стержней. Стержневые смеси с крепителем ПВС обладают большой пластичностью, а стержни из них хо рошо сохраняют свои размеры при сушке и негигроско пичны.
Для приготовления формовочных и стержневых сме сей могут быть использованы смешивающие 'бегуны
147