СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
261
материала. Кроме равномерности распределения связующего, на прочность
влияют количество и качество связующего, размер и форма зерен песка, наличие
глины и других примесей, а также степень уплотнения смеси.
Прочность контролируют путем испытания образцов немедленно после
отверждения (испытания в горячем состоянии) или после охлаждения образцов до
комнатной температуры (испытания в холодном состоянии). Методика испытаний
в горячем состоянии приведена выше. В холодном состоянии проводят испытания
образцов «восьмерок» толщиной 25 мм на растяжение или плоских образцов
размером 150
×
25
×
10 мм – на изгиб.
Прочность смеси в горячем состоянии позволяет прогнозировать поведение
оболочковых форм при съеме с модельной плиты и склеивании; прочность в
холодном состоянии обусловливает возможности хранения, транспортирования и
засыпки форм опорным материалом перед заливкой.
Примерные прочные свойства смесей приведены в табл. 6.9. Характер
изменения прочностных свойств отвержденных смесей при нагреве обусловлен
процессами термодеструкции смол. По данным ЦНИИТМАШа, прочность на
сжатие цилиндрических образцов диаметром 30 и высотой 45 мм из смеси
кварцевого песка с 7 % связующего типа СФП-011Л, отвержденных в течение
5 мин при 350
°
С, изменяются при нагреве следующим образом:
Температура нагрева,
°
С
20
200 400 600 800 1000 1200
Прочность σ
сж
·10
-5
, Па
127 120 108 52
29
24
15.
Временное сопротивление при растяжении смесей, содержащих 4 %смолы,
снижается при нагреве от 20 до 700
°
С с 14,9 до 1,7
⋅
10
5
Па, смесей,
содержащих 6 % смолы – с 20,8 до 2,2
⋅
10
5
Па.
Тонкостенные оболочковые формы обладают высокой газопроницаемостью,
которая в 15…20 раз выше, чем у обычных песчано-глинистых форм. Однако при
использовании очень мелких песков газопроницаемость следует контролировать
по стандартной методике на образцах, диаметр и высота которых равна 50 мм.
Трещиноустойчивость характеризует способность оболочковых форм
выдерживать тепловые и механические напряжения при заливке. Разрушение форм
обусловлено не термодеструкцией смолы и разупрочнением смеси, а
неравномерным тепловым расширением хрупкого материала оболочки. Поэтому
повышение трещиноустойчивости достигается неполным отверждением смеси,
вводом пластифицирующих добавок или применением модифицированных
связующих материалов.
Трещиноустойчивость определяется временем от начала заливки форм
(или имитирующего ее одностороннего нагрева образцов с помощью газовой
горелки или раскаленного нагревателя) до образования трещин; чем длиннее этот
период, тем выше трещиноустойчивость.
Применение для изготовления оболочковых форм и стержней
высококачественных, чистых песков обусловливает целесообразность их
многократного использования. Существует также важная экологическая проблема,
