Содержание

cтр.
| Введение |4 |
|1. Улучшение выбиваемости жидкостекольных смесей |8 |
|1.1. Состояние вопроса |9 |
|1.2. Определение выбиваемости |12 |
|1.3. Изменение работы выбивки смеси в зависимости от температу- |14 |
|ры нагрева | |
|1.4. Влияние неорганических добавок: |23 |
|1.4.1. Глины |24 |
|1.4.2. Шамота |25 |
|1.4.3. Боксита |26 |
|1.4.4. Мела |28 |
|1.4.5. Окиси магния |28 |
|1.4.6. Доменного шлака |30 |
|1.4.7. Фосфорита |31 |
|1.5.Влияние органических добавок |31 |
|1.6.Влияние «хрупкой» усадки |33 |
|1.7.Влияние ускоренного охлаждения |34 |
|1.8.Влияние количества жидкого стекла |35 |
|1.9.Влияние модуля жидкого стекла |36 |
|2. Улучшение выбиваемости жидкостекольных НСС |37 |
|2.1.Изменение прочности жидкостекольных наливных самотвердею- |38 |
|щих смесей (НСС) в зависимости от температуры нагрева | |
|2.2.Влияние усадки отливки на выбиваемость жидкостекольных НСС |41 |
|2.3.Влияние неорганических добавок на выбиваемость |41 |
|жидкостекольных НСС | |
|2.4.Влияние органических добавок на выбиваемость |43 |
|жидкостекольных НСС | |
|3. Выбиваемость ЖСС с жидкими отвердителями |50 |
|3. 1.Выбиваемость ЖСС с ацетатом этиленгликоля |51 |
|3. 2.Выбиваемость ЖСС с жидким кремнийорганическим |55 |
|отвердителем | |
| Выводы |59 |
| Список использованной литературы |61 |

1.Введение

Жидкостекольные смеси начали применять в литейных цехах с 50-х годов и за короткий период времени они получили широкое распространение в нашей стране и за рубежом, чему способствовала универсальность смесей, т. е. применимость одних и тех же составов для изготовления форм и стержней, использование их при производстве отливок из стали, чугуна и цветных сплавов. Универсальность смесей выразилась также в их применимости при единичном, мелкосерийном, серийном и массовом производствах отливок.

Вначале жидкостекольные смеси упрочнялись кратковременной тепловой сушкой или за счет продувки СО[pic] . Эти смеси имели повышенное содержание жидкого стекла (ЖС), вследствие чего выбиваемость форм и стержней по сравнению с выбиваемостью песчано-глинистых и других смесей резко ухудшилась, что послужило одной из причин вытеснения с 70-х годов жидкостекольных смесей смесями с синтетическими смолами. Такая замена при отсутствии автоматизированных технологических циклов привела к ухудшению санитарно-гигиенических условий труда в литейных цехах и нерациональному использованию материальных ресурсов — смол, необходимых в других отраслях народного хозяйства.

Работами, выполненными в нашей стране и за рубежом, показана возможность повышения связующей способности ЖС и на этой основе разработаны новые виды смесей с пониженным содержанием его. Отличительной особенностью жидкостекольных смесей нового поколения является низкое содержание связующего, что в значительной мере устраняет недостаток традиционных смесей—затрудненную выбиваемость из отливок и облегчает их регенерацию.
Продолжающиеся исследования в этом направлении подчеркивают актуальность проблемы и неисчерпаемые возможности дальнейшего повышения технологических свойств жидкостекольных смесей.
Из жидкостекольных смесей, упрочняющихся в оснастке, наибольший интерес представляют смеси, отверждаемые с помощью СО[pic], что обусловлено их высокой живучестью и скоростью упрочнения, нетоксичностью, простотой приготовления и применения смеси, универсальностью. Однако существенное улучшение выбиваемости жидкоподвижных и пластичных жидкостекольных холоднотвердеющих смесей, разработанных в нашей стране в середине 60-х годов, способствовало сокращению области применения смесей, отверждаемых с помощью СО[pic].

Исследования, проведенные в последние годы, свидетельствуют о возможности снижения расхода ЖС в смесях, отверждаемых СО[pic], за счет ввода добавок в ЖС или в автоклавы при варке силкат-глыбы, т. е. путем модифицирования связующего. Эффективными модификаторами ЖС являются основные фосфатные соли натрия, например, триполифосфат натрия, полифосфаты натрия, триэтилфосфат и др.

Модифицирование ЖС с помощью фосфатов позволяет уменьшить содержание его в смеси при одновременном увеличении прочности, уменьшении осыпаемости и снижении работы выбивки смеси. Последнее объясняется возгонкой оксидов фосфора в диапазоне температур 400...780 °С, нарушающей сплошность силикатных пленок и образованием тугоплавких силикофосфатов, предотвращающих спекание смеси. Полифосфаты натрия являются универсальными модификаторами ЖС и их влияние на исходную и остаточную прочность жидкостекольных смесей, отверждаемых СО[pic] и феррохромовым шлаком, аналогично.

Эффективными модификаторами ЖС являются поверхностно-активные вещества
(ПАВ), способствующие повышению когезионной прочности связующего, равномерному распределению на зернах наполнителя и более полному его отверждению. Применение ЖС, модифицированного ПАВ, позволяет уменьшить расход связующего в смеси и в 1,5— 2 раза улучшить выбиваемость смеси из отливок. В качестве ПАВ используют полиакриламид, ДС-РАС, стеарат кальция, технический диспергатор НФ и др. Ввод в связующее диспергирующей добавки существенно изменяет пористую структуру геля за счет образования на глобулах защитного адсорбционного слоя, способствующего уменьшению внутренних напряжений, в пленках связующего, и, следовательно, повышению прочности смеси. Благодаря этому содержание ЖС может быть снижено до 2...3 масс. ч, при прочности смеси. >1. MПa.

Эффективными способами повышения связущей способности ЖС являются, также обработка его в процессе модифицирования с помощью переменного электрического поля, приготовление ЖС «мокрым» способом с использованием. алюминиевой стружки, предварительная обработка ЖС СО[pic], добавка к ЖС гексамстилентетрамина и др.

В качестве добавок, улучшающих выбиваемость жидкостекольных смесей, предложена большая группа веществ, содержащих алюмосиликаты (отработанный катализатор ИМ-2201).

Приведенные сведения о путях повышения технологических свойств жидкостекольных смесей, отверждаемых СО[pic], показывают перспективность расширения объемов их применения.

Улучшение выбиваемости жидкостекольных смесей достигнуто с помощью отверждаемых порошкообразных веществ (феррохромового шлака, нефелинового шлама и др.). Так, Челябинский политехнический институт рекомендует вводить в ЖС вещества с ненасыщенными связями, например сульфит натрия, Киевский политехнический институт — диспергированные фенолоформальдегидные смолы новолачного типа. Такие смеси относятся к легковыбиваемым и хорошо зарекомендовали себя при производстве отливок из алюминиевых, медных и черных сплавов.

Большой опыт работы за рубежом и меньший в нашей стране накоплен по пластичным жидкостекольным смесям, отверждаемым сложными эфирами. В качестве эфиров предпочтение отдается ацетатам этиленгликоля, поскольку их производство базируется на доступном сырье, невысокой стоимости, и смеси легко регенерируются. Ряд предприятий опробовали эфиры производства Польши и Болгарии и подтвердили целесообразность применения сложноэфирных отвердителей из класса ацетатов этиленгликоля.

ВНИИлитмашем осуществлен перевод жидкостекольных смесей с эфиром в жидкоподвижное состояние за счет совместного ввода ДС-РАС и синтамида-5.
Применение комплексного пенообразователя для смесей с жидким отвердителем, а также для смесей с феррохромовым шлаком повышает текучесть, живучесть и прочность смеси, поэтому содержание ЖС уменьшается до 5 масс. ч.

Заслуживают внимания работы НПО «ЦНИИТмаш» по применению жидких кремнийорганических полимеров и органических мономеров, позволяющих сократить расход ЖС до 1...3 масс. ч.
Целью данной работы является анализ литературных источников и выявление методов улучшения выбиваемости жидкостекольных смесей из отливок.

1.Улучшение выбиваемости жидкостекольных смесей

1.1.Состояние вопроса

Выбивка из отливок стержней, изготовленных из смесей с жидким стеклом, вызывает большие затруднения.
В специальной литературе и в практике литейного производства часто встречаются противоречивые мнения.

На одних заводах стержни легко выбиваются из отливок, на других трудоемкость выбивки стержней после перехода из смеси с жидким стеклом возрастает; на третьих выбивка оказалась столь затрудненной, что создались серьезные осложнения в использовании современных механизированных средств удаления стержней — в первую очередь гидравлической выбивки. В целях преодоления возникших затруднений в нашей стране и за рубежом было проведено множество работ по улучшению выбивки стержней.

Была проверена эффективность огромного количества разнообразных добавок органического и неорганического происхождения[10].

В нашей стране было проверено влияние на условия выбивки стержней: древесного и каменного угля, кокса, черного и серебристого графитов, древесного пека, битума, нефтяных масел, патоки, декстрина, сульфитно- спиртовой барды, пульвербакелита, МСБ, древесной муки и опилок, глины, цемента, мела, извести, шамота, магнезита, фосфорита и других.

Те же, а также и другие добавки (например, сахар, нафталин, железная окалина, патентованные добавки и пр.) проверялись в зарубежных работах.

В большинстве случаев рекомендации сводились к введению в смеси небольшого количества органических добавок.

В одних случаях введение этих добавок действительно было эффективным, а в других оказывалось бесполезным.