СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
198
4.3. Литье в углеродные формы тугоплавких сплавов
Возможности современных литейных технологий тугоплавких сплавов
весьма ограничены, одними из главных проблем в данном случае являются
технологические проблемы литейной формы.
4.3.1. Технология изготовления углеродных форм
При серийном производстве небольших точных титановых отливок
применяют главным образом литье в углеродные формы по выплавляемым
моделям. Тогда как крупные отливки получают в формах изготовленных набивкой
и прессованием.
Изготовление форм по выплавляемым моделям в данном случае практически
аналогично традиционному способу с применением оксидов.
Главные отличия состоят в том, что в качестве наполнителя применяют
сухие коллоидно-графитовые смеси или пылевидные фракции искусственного
графита (менее 0063), а в качестве связующего материала 40…50%-ный раствор
высокококсующихся фенолоформальдегидных или фурановых смол в этиловом
или изопропиловом спирте, ацетоне, этилальдегидной фракции и в других
растворителях. При этом рекомендуемые массовые соотношения графитового
наполнителя и смолы (на сухой остаток) в суспензии обычно близки к
соотношению 1:1. Вязкость суспензии доводят до необходимых ее
технологических свойств.
Формирование оболочковой формы по выплавляемым моделям также
состоит в последовательном нанесении слоев суспензии и обсыпке
крупнозернистым порошком графита в псевдоожиженном слое и подсушке блока.
Суспензия содержит различные катализаторы отверждения смолы
(керосиновый контакт Петрова, бензол-сульфокислоту, паратолуолсульфокислоту,
соляную кислоту, малеиновый ангидрид и др.).
Далее модели удаляют традиционными способами, а термообработку ведут в
безокислительной среде при 1000…1200 °С или в вакуумной печи при
температуре 1700…1800 °С в зависимости от назначения форм.
После обжига прочность форм равняется 1,2…1,8 МПа, а линейная
усадка 3…4,5 % . Повышения прочности в данном случае можно добиться
введением карбидообразующих порошков (например, титана) или пропиткой
оболочек водно-ацетоновой эмульсией коллоидно-графитового препарата.
При изготовлении набивных и прессованных форм применяют смеси
содержащие графитовые или коксовые наполнители фракций 0,25…1,25 с
коксующимися смолами (иногда с добавкой крахмалистых веществ).
По окончании набивки и прессования плотность форм достигает 1250 кг/м
3
. Обжиг
таких форм ведут в инертной атмосфере в контейнерах с графитовой засыпкой.
Способ изохорной карбонизации под давлением (ИКД-метод) основан на
термокаталитическом отверждении на модели и низкотемпературной
карбонизации при температуре 200…400 °С формовочных углеродных
композиций с термореактивными высокококсующимися связующими под
давлением, в заданном объеме формообразующей оснастки (рис. 4.3). Метод
