СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
26
Рассмотрим вопрос о выборе материала для облицовочного слоя
металлооболочковых форм.
Исследовали керамические смеси с теплоизолирующими (перлит, асбест) и
захолаживающими (циркон, железные опилки, электрокорунд) добавками [14].
Определяли теплофизические характеристики смеси и физико-механические
свойства, изменяющиеся в зависимости от вида вводимых добавок. В качестве
связующего служил этилсиликат-40, катализатором твердения – 7,5 % раствор
NaOH, количество отвердителя определяли пробой. Перлит и асбест просеивали
через сито с ячейками 1
1 и 2
2 мм соответственно. При исследовании физико-
механических свойств керамических смесей изготовляли стандартные образцы на
прочность и газопроницаемость. Образцы из керамической суспензии после
затвердевания извлекали из стержневых ящиков и поджигали для удаления
летучих. Прокаливание образцов производили в печи при температуре 900
С в
течение 2-х часов. Количество образцов при испытании во всех случаях было
равно трем.
На рис. 1.2…1.5 приведена зависимость влияния добавок на физико-
механические свойства керамической смеси. Из рисунков видно, что увеличение
процентного содержания добавок к смеси песка с маршалитом приводит к
увеличению газопроницаемости керамической массы. При этом прочностные
свойства у смесей с добавкой перлита и асбеста заметно понижаются.
Увеличение содержания циркона приводит к заметному снижению прочности на
сжатие и незначительному снижению предела прочности на растяжение. При
введении железных опилок в рассматриваемых пределах прочностные свойства
смеси практически не изменяются.
Исследование показало, что оптимальное содержание перлита и асбеста
для облицовочного слоя металлооболочковых форм составляет 3…4 % (мас.).
При увеличении их содержания керамическая облицовка недостаточно прочна,
но может быть использована для теплоизоляции прибыльной части формы.
Увеличенное содержание как перлита, так и асбеста сверх 3…4 % приводит к
снижению жидкотекучести керамической суспензии, что отрицательно
сказывается на качестве обливочного слоя формы. Захолаживающие добавки
(циркон и железные опилки) удовлетворяют по физико-механическим свойствам
требованиям для облицовочного слоя металлооболочковых форм. Однако
использование керамической смеси с добавками железных опилок приводит к
появлению поверхностных дефектов (пригар, газовые раковины).
Одним из возможных способов регулирования процесса затвердевания
отливок в металлооболочковых формах является получение облицовочного слоя
из керамической массы с разными теплофизическими характеристиками.
Теплофизические свойства керамических смесей определяли методом заливки
жидким металлом, путем измерения температуры в отливке типа плиты с
размерами 300
330
30 мм и форме. В центре отливки и на ее поверхности
устанавливали термопары типа ПП, а в форме на расстояниях 2, 5, 10, 20, 30,
50 мм от отливки термопары ХА. Заливали низколегированную сталь с
минимальным перегревом.
