Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

а —без глины; б—3% глины; в — 5% глины; г — 9% глины.

Результаты опытов показывают совпадение экспериментальных данных с расчетными (рис. 11). Они подтверждают также целесообразность введения в смеси с жидким стеклом глины и дают удовлетворительное объяснение эффективности ее действия как средства, существенно облегчающего выбивку стержней из отливок. Отметим, что при перемещении второго максимума вправо работа, затраченная на выбивку образцов, нагретых до температуры второго максимума, снижается в несколько раз (рис. 11). При значительном содержании в смесях глины (более 5%) хотя и резко облегчается выбивка стержней, однако исходная прочность оказывается низкой, что затрудняет практическое использование этих смесей.
Для улучшения исходных свойств целесообразно заменить глину веществом, не способным вступать в ионогенное взаимодействие с жидким стеклом и содержащим большое количество Al[pic]O[pic].

1.4.2.Влияние шамота

В качестве инертного к жидкому стеклу материала, богатого
Al[pic]O[pic], был исследован шамот. Как и следовало ожидать, физико- механические свойства смеси при добавлении шамота не ухудшились (предел прочности на сжатие после продувки CO[pic] составлял 12—13 кГ/см2. Однако влияние шамота на температуру образования второго максимума не обнаруживалось (рис. 12) — второй максимум образовался при 800є С, т. е. при той же температуре, что и в смесях без добавок. Объясняется это, по- видимому, тем, что муллит (3Al[pic]O[pic]•2SiO[pic]) —основная составляющая шамота — инертен к расплаву жидкого стекла и не дает с последним тройных соединений.

При высоких температурах муллит очень устойчив и не подвергается разложению даже вблизи температуры плавления (1810° С).
[pic][pic]

При температуре 500—600° C из глины удаляется практически вся влага, в том числе и кристаллизационная, в то же время процесс муллитизации при этих температурах еще не начинается и химическая активность глинозема сохраняется, что должно способствовать смещению второго максимума в область более высоких температур. Действительно, из рис. 12, б видно, что смесь с добавкой 5% глины, прокаленной при 600° C, дает второй максимум прочности при 1200° C, т. е. там же, где и смесь с добавкой необожженной глины.
Напротив, в глине, прокаленной при 1300° C, процесс муллитизации прошел практически полностью, поэтому ее добавление в смеси не изменило температуру образования второго максимума (рис. 12, б), так же как это имело место при добавлении шамота (рис. 12, а).

1.4.3.Влияние боксита

Опыты И. В. Валисовского и А. М. Лясса показали, что для снижения величины работы, затрачиваемой на выбивку стержней, необходимо применять материалы, содержащие Al[pic]O[pic], способные образовывать тройные соединения с Na[pic]O и SiO[pic]. Одним из таких материалов, содержащих значительно большее количество Al[pic]O[pic], чем глина, является боксит, в состав которого входят гидраргиллит Al[pic](OH)[pic], бёмит AlOOH, диаспор
HAlO[pic]. Все эти материалы при нагреве разлагаются с образованием активного ? — Al[pic]O[pic].

Наиболее известными в России являются Краснооктябрьское, Североуральское и Тихвинское месторождение бокситов (табл. 1).

Таблица 1

Химический состав бокситов

|Месторо- |Содержание компонентов в % |Потери |
|ждение | |при про |
|боксита | |- |
| | |каливани|
| | | |
| | |в % |
| |Al[pic]|SiO[pi|Fe[pic]|CaO |МgO |TiO[pi| |P[pic| |
| |O[pic] |c] |O[pic] | | |c] | |]O[pi| |
| | | | | | | | |c] | |
| | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
|Красноок- |40,1 |3,1 |30,9 |0.46 |0.2 |1,9 | |0,12 |23,0 |
|тябрьское | | | | | | | | | |
|Североураль|55,6 |3,09 |23,4 |1,92 |— |2,3 | |— |12,72 |
|ское | | | | | | | | | |
|Тихвинское |47,12 |19,4 |13,51 |1,6 |0.31 |— | |0,05 |18,24 |

На рис. 13 приведены результаты испытания смеси с 3% боксита
Тихвинского месторождения. Из опытов видно, что закономерность образования второго максимума за счет Al[pic]O[pic], содержащегося в боксите, оказалась такой же, как при использовании химически чистого Al[pic]O[pic] и глины.
При этом небольшая (3%) добавка боксита влияет так же, как и добавка 5—7% глины.

Физико-механические свойства смесей с добавками боксита высокие (предел прочности при сжатии образцов, продутых CO[pic], 10— 12 кГ/см2), что создает возможности для их практического использования, особенно если учесть, что СССР обладает огромными запасами боксита.

Таким образом, введение в смеси с жидким стеклом небольших добавок боксита позволяет расширить зону, благоприятную для условий выбивки
(«первый минимум»), с 400—600° C (рис. 13) до 400—1000° C (рис. 13) и в несколько раз сократить трудоемкость выбивки стержней после их нагрева до температуры образования второго максимума.

По данным Ново-Краматорского машиностроительного завода в экспериментальных условиях были получены хорошие результаты при одновременном введении в смеси с жидким стеклом 3% боксита и 12% шамотного порошка (табл. 2).

Таблица 2

Зерновой состав шамотного порошка (глинистая составляющая 18,29%)

|№ сит |Остаток | |№ сит |Остаток | |№ сит |Остаток | |№ сит |Остаток|
| |в % | | |в % | | |в % | | | |
| | | | | | | | | | |в % |
|2.5 |1,0 | |063 |17,47 | |020 |3,2 | |0063 |1.5 |
|1.6 |12,4 | |04 |8,5 | |016 |5.8 | |005 |1,0 |
|1,0 |24.6 | |0315 |3,2 | |010 |2,6 | |Тазик |0,44 |

Аналогичные результаты были получены при введении в смеси с жидким стеклом не только Al[pic]O[pic], но и других добавок, способных образовывать с
Na[pic]O и SiO[pic]тройные системы с высокой температурой плавления. В качестве таких добавок были взяты CaO и MgO. Согласно диаграмме состояния

Рис. 14. Диаграмма состояния системы Na[pic]O–CaO–iO[pic].
(рис. 14) максимальная температура плавления тройных соединений, лежащих на линии АА и содержащих SiO[pic]: Na[pic]O= 2,5—3,0, составляет 1200° С.
Расчет показывает, что для достижений этой температуры плавления при 5% жидкого стекла достаточно ввести в смесь 0,5— 0,6% чистой окиси кальция.
Однако смесь, содержащая даже такое незначительное количество CaO, обладает очень плохими физико-механическими свойствами: малой прочностью и большой осыпаемостью стержней, по-видимому, из-за большой гигроскопичности окиси кальция. Предварительное гашение CaО, добавление в смесь необходимого количества воды или использования гидроокиси кальция Ca(OH)[pic] не улучшило существенно свойства смеси.

1.4.4.Влияние мела

Вместо окиси кальция в опытах был применен мел в количестве 1,1%, необходимом для получения второго максимума при 1200° С. Смесь обладала удовлетворительными технологическими свойствами. Предел прочности образцов при сжатии после продувки СО[pic] составлял 12 кГ/см2 . Появление второго максимума (рис. 15) наблюдалось при температуре 1200° C, что соответствует расчету. Увеличение в 3—5 раз количества мела, вводимого в смесь, практически не изменяет положения второго максимума, что вытекает из рассмотрения диаграммы состояния (рис. 14).

Таким образом, добавка мела в стержневую смесь подтвердила справедливость описанных общих закономерностей и показала перспективность применения мела в качестве средства, облегчающего выбивку стержней из отливок.

1.4.5.Влияние окиси магния

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: рефераты по информатике бесплатно, сочинение ревизор, море реферат.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата