Титов (Титов Н.Д. Технология литейного производства), страница 10

отмыванием, отделением песка от глины. В зависимости от содержания глинистой составляющей формовочные пески делят на кварцевые и глинистые. Кварцевыми песками называют пески, содержащие глинистых составляющих не бопее 2% 90 — 97% 310, и до 10% посторонних примесей, Пески, содержащие более 50% глинистых составляющих, называют глинами. В табл. 10 приведена классификация формовочных песков по ГОСТ 2138 — 56.

1!ри выборе песков для литейного производства нельзя ограничиваться только химическим составом и наличием в песке глинистых составляющих. Необходимо также учитывать м и н е р а л о г нч е с к и й с о с т а в п е с к а. По ГОСТ 2138 — 56 пески по форме зерен разделяются на о к р у г л ы е, п о л у о к р у г л ы е, о с тРоугольные и осколочные. Для получения отливок без пороков необходим песок определенной зернистости. Зерновой состав формовочных песков определяют просенваиием навескн 50 г сухого безглинистого песка или формовочной смеси.

Для этого их предварительно подвергают отмучиванию. тьл и и Классификация и состав Формовочимк песков, % (ГОСТ 2138-36) Габаияо гг' Классификация песков на.группы по величине зерен освовиоа Фракции (ГОСТ 2138 — 36) Песок просеивают через набор калиброванных сит с точными раз. мерами ячеек (табл.

11). Нормальный набор состоит из 11 сит с ячейками размерами от 2,5 до 0,05 мм Сито № 2,5 сверху накрывают крышкой, снизу под сито № 005 подставляют металлический тазик. Навеску песка рассеивают с помощью специального приспособления. Песок, оставшийся в наибольшем количестве на трех смежных ситах, называется основной зерновой фракцией. При оценке песков одного месторождения с различной зернистостью следует отдавать предпочтение песку с более крупными зернами, так как последний является более чистым в химическом и минералогическом отношении.

При выборе песков следует учитывать характер производимых отливок. Лля крупных отливок надо применять более крупный песок, так как он обеспечивает более высокую газопроницаемость и огнеупорность формовочных смесей; для мелких отливок — более мелкозернистый песок в целях получения более чистой поверхности. Пески делят на две категории А и Б.

К категории А относятся пески с большим остатком основной фракции песка на крайнем верхнем сите (из трех смежных), к категории Б — пески с большим остатком на крайнем нижнем сите. Кварцевые пески с рассредоточенной зерновой структурой разделяются на четыре группы: 1 — крупный КРК (сита 04, 03!5 и 02); 2 — средний КРС (сита 03!5, 02 и 016); 3 — мелкий КРМ (сита 02, 016 н 01); 4 — с общей рассредоточенностью КРО (в основной фракции на трех любых ситах менее 6095). Суммарный остаток на ситах должен быть для первых трех групп не менее 60'о~. При маркировке песка на первом месте ставят обозначения класса, на втором — группы и на третьем — категории. Например, кварцевый песок средней зернистости обозначается 1К02А, 2К02А, ЗК02А или !К02Б, 2К02Б, 3К02Б; песок с рассредоточенной зернистостью — 2КРСА, 1КРСА нлн 2КРСБ, 1КРСБ; тощие пески— — Т0315А и т. д., полужирные и очень жирные пески — П025, ЖО16, ОЖО1. Лля повышения чистоты поверхности отливок применяют взамен кварцевого песка высокоогнеупорные формовочные материалы; цирконовый песок, оливинит, хромистый железняк, магнезит.

Цирконовый песок Хг5104 отличается высокими физико-химнчесскимн свойствами, обладает хорошей теплопроводностью и болыпой плотностью, не дает пригара на поверхности отливок. Температура его плавления свыше 2400' С. Цирконовый песок применяют для приготовления облицовочных и стержневых смесей, а также формовочных красок для крупных отливок,.Вследствие большей теплопроводности цирконовый песок способствует более быстрому охлаждению отливки по сравяению с обычными формовочными материалами, что дает возможность регулировать процесс затвердевания и кристаллизации металла. Оливинит — магиезиальный силикат Мй,510,.

Огнеупорность оливинита 1750 — 1830' С. Оливинитовые пески по эффективности н экономичности занимают среднее место между цирконовыми н кварцевыми Наиболее эффективно применение оливинита в производстве отливок из марганцовнстой стали благодаря получению высокой чистоты поверхности отливок. Хромистый железняк ГеО Сг,О, (хромит) в молотом виде вводят в состав облицовочной смеси, используемой для форм крупных стальных отливок.

Температура плавления (1450 — 1850'С) хро49 мистого железняка понижается с увеличением содержания окислов железа. Хромистый железняк применяют в виде порошка, просеянного через сито с ячейками 1,5 мм. После просева хромистый железняк должен иметь следующий зерновой состав: остаток 60 — 70% на ситах 1 — 04 и 30 — 40% на ситах 1 — 063. Хромистый железняк не должен содержать посторонних примесей, понижающих его огнеупорность.

Природные, свойства хромистого железняка: высокая огнеупорность, постоянство объема при нагревании, отсутствие химического сродства с окисью железа — обеспечивают получение отливок с повышенной чистотой поверхности. Магнезит МяСОз после обжига имеет температуру плавления 2800' С. В состав магнезита, кроме Мя0, который образуется после обжига, входят песок, глина, известь и окислы железа. Магнезит применяют в облицовочных смесях для отливок из высокомарганцовистой стали !10Г!ЗЛ (сталь Гадфильда). Шамот (40% Л!,,Оз, остальное 3!0,) представляет собой предварительно (до спекания) обожженную огнеупорную гляну; имеет высокую огнеупорность 1670 †17' С.

Шамот применяют для изготовления сухих форм крупных стальных отливок. $3. ФОРМОВОЧНЫЕ ГЛИНЫ Литейными формовочными глинами называются горные породы, состоящие из тонкоднсперсных частиц водных алюмосиликатов н обладающие связующей способностью, термохимической устойчивостью, что позволяет яспользовать их в качестве связующего для приготовления прочных и не пригорающих к отливке формовочных смесей.

Классификации глин по ГОСТ 3226 †. В зависимости от минералогического состава формовочные глины разделяются на четыре вида: каолинитовые — К, гидрослюдистые — Г, монтмориллонитовые (бентонитовые) — М, полиминеральные — П. Чаще применяют каолинитовые н бентонитовые глины, так как они обладают большей термохимической устойчивостью. Бентоннтовые глины — это формовочные глины, состоящие из очень мелких зерен (размером 0,001 мм и менее) и образующие с водой коллоидный раствор, что делает эти глины пластичными и клейкими. Бентонитовые глины имеют следующие преимущества по сравнению с обычными глинами: !.

При смешивании с кварцевым песком или смесью, бывшей в употреблении, требуется в 2 — ~ раза меньше бентопита, чем, обычной глины, так как бентоннт обладает значительно болыией связующей способностью. 2. При использовании бентонита в смесь вводят меньше воды, благодаря этому улучшается газопроницаемость и снижается брак отливок по газовым раковинам.

3. Формовочные смеси на бентоните обладают большей текучестью н лучше заполняют опоки н стержневые ящики. 4. Бентониговые смеси уменьшают засоры в отливках и улучшают их поверхность 5. При изготовлении стержневых смесей на бентоните можно наполовину сократить расход связующих. В зависимости от связующих свойств, определяемых пределом прочности при сжатии технологической пробы, формовочные глины делятся на классы и сорта (табл. 12).

Табдико /2 классификация формовочиых тлии йо врочиости (ГОСТ 3226 †) Предел прочностн прн сжатии во влажном состонннн, нгсусм' .Предел проч. носта прв ежа тнн в судом состонннн, нгс,'см' Глана Сорт Класс 1 2 3 Прочиосвязующая Средиесвязующая Малосвязующая 1 !! 1П 5,5 3,5 — 5,5 35 1,1 0,79 — 1,! 0,5 — 0,8 61 Основной составляющей, обеспечивающей огнеупорность глины, является глинозем А)тОа Примеси, как известь, щелочь и различные окислы, способствуют понижению огнеупорности глины.

По огнеупорности (термохимической устойчивости) глины делятся на группы: высокую — Т,; среднюю — Т.,; низкую — Та При маркировке глины на первом месте ставят вйд глины, . затем сорт, класс и группу, например КП1/2Тв — каолинитовая глина П! сорта, 2-го класса, 2-0 группы. По ГОСТ 3226 — 65 формовочные глины рекоменд) ется применять в составах песчано-глинистых смесей в зависимости от метода формовки и материала отливки. Напоимер, для чугунных отливок со стенками толщиной ог 10 до 50 мм и мелких стальных при формовке по-сырому рекомендуется применять глины марок 1 — П! Л вЂ” ЗТ,; для стальных отливок со стенками толщиной более 20 лсм при формовке по-сырому — глины марок 1 — П/1 — 3 (Т, — Та), а при формовке по-сухому — глины марок 1 — П1/1 — 2 (Т, — Та).

Глину выбирают с учетом условий образования на отливках наименьшего пригара и обеспечения максимальной термохимической устойчивости формовочной смеси. При этом следует иметь в виду, что при введении в формовочную смесь большого количества глины с высокой термохимической устойчивостью (ТХУ) огнеупорность смеси может оказаться ниже, чем при введении небольшого количества глины с низкой ТХУ. Например, в результате замены каолинитовой глины меньшим количеством высокосвязующей бентонитовой глины можно, сохранив достаточную прочность, увеличить огнеупорность смеси. Уменьшение количества глины в смеси при применении бентонита позволяет также снизить влажность смеси н прилипаемость смеси, повысить ее газойроницаемость, снизить брак по газовым раковинам и засорам. й 4. СВЯЗУЮЩИВ Связующие вводят в формовочные и стержневые смеси для связывания песчинок и придания прочности в сыром или сухом состоянии формовочным и стержневым смесям.