Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. - Кварцевая керамика (1049256), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Из рисунка следует, что отмечается существенная разница в скорости литья, если сравнивать нестабилизированную (кривая 2) и стабилизированную (кривая 4) суспе~зии. К примеру, если отливка " 1)=5 мм в первом случае набирается за 45 мин, то во втором — за 152 и бв вв )гв гвв гвв гбв гвв т, мвг( Рис. 53. Кннетвка набора масси для средиеднопероной высокоплотной (р =),22 гйэмт) суспенэин, киариеаого стекла, полученной одйостаднйнмм методом с раалнчиой продслжительностьм стабилиэанвн: ) — элекгрсфоретическое формоеаиие) 2 — исходная, пистабвлнэпроеаввая; 3 — 6,5 ч; и†)20 ч мин.
Соответствующие значения плотности отливок для этих суспензий равны 1,88 и 1,95 г/смл (пористость 14,5 и 11,5616). На том же рисунке в качестве сравнения показана и скорость электрофоретического формования из стабилизированной суспензии [81), Влияыие, аналогичное показанному на рис. 53, стаГ>илизация оказывает и на суспензии, получечные методом суспендирования. Однако в даыыом случае скорость литья в десятки раз оольше, что обусловлено большей пористостью отливок.
Отмечается хорошее соответствие между показателями вязкости суспечзии, величина которой регулируется продолжительностью и интенсивностью перемешивания и скоростью на~бора массы. Последнее проиллюстрированома рис, 54 для суспензии, полученной суспендированнеч. Указанная зависимость обусловлена следующим. Меньшая вязкость суспензии при равной ее концентра,ции обусловливает большую плотность упаковки массы при наборе (меньшую пористость), что в свою очередь замедляет скорость,набора массы 181). 22 в в )В гв вв лв ~, "с Рнс. 54. Зависимость порвстоств отливок ()) н продолжительности литья отливок токи(иной и мм (2) от условной вязкости сдсппнэии иварпевого стекла, получеяной суспендироваинем (р =),72 гжмь до 5 мим — 265И )63 мкм— с 5,)%) Существенное влияние на плотность отливки и скорость литья оказывает рН суспензии, что показано на рис.
55. При этом для регулировки рН применялась соляная кислота (при рН ниже 5,3) МН4ОН при рН выше 5,3, Как следует из рисунка, максимальные значения р„л и т соответствуют области рН=445 —:8. Значительная коагуляция суспеызий (в области низких значений рН) приводит к резкому падению р„ и росту скорости литья. Существенное замедлеыие скорости литья наблюдалось при применении вибрации.
Последнее обусловлено повышением при этом плотности набираемой массы. Литье из суспензий с добавкой поверхностно активного вещества (триэтаноламина) приводило к росту скорости набора массы и к пропорциональному увеличению пористости набираемой массы. 1-!а рис. 56 дана скорость литья в зависимости от пористости для двух суспеизий сравнимой дисперсности, пористость отливок и скорость литья для которых регулировалась стабилизацией (кривая )) и рН (кривая 2). В области указанной пористости отливок скорость набора массы может отличаться в 50 раз, Особенно резкое за- 19 ООО ООО Юб 159 1,9 Ц),В Ь ВО йь ООО б 19 )б ОО г,ч О 1,1 О г 5 5 рн Рнс.
66 Зависимость продолжительности литья образцов с Ь = =8,5 мм от порнстости отливка: 1 в среднедисперсная суспензия; у -1,93 г)смп У вЂ” то же; у с 1,88 г)см' Ннс. 56. Зависимость плотности отливки (1) н продолжитеимностн литья образцов « и = 8,5 мм (У) ирнсреднеднс~ерснои су(пензии (р =1,88 г)смз) !20 медление скорости литья наблюдается при пористости отливки ниже !2 — !355).
Таким образом, все факторы, способствующие повышению плотности отливки в такой же степени уменьшают скорость литья и наоборот. О О М Ы 19 Зт Влияние дисперсности твердой фазы Скорость литья во многом определяется и дисперсностью твердой фазы в суспензии. Последнее показано на рис. 57 для случая литья из высокоплотных крупно-и тонкодисперсных суспензий (кривые 1, 4) и их смесей (кривые 2, 3), Указанные суспензии по дисперсности охарактеризованы содержанием в них частиц размером до 5 мкм. Продолжительность формования отливки толщиной 10 мм из токнодисперсной суспензии (кривая 4) в 2,5 раза больше, чем из крупнодисперсной (кривая 1).
Характерно, что при этом пористость отливок из тонкодисперсной суспензии значительно выше, чем из крупнодисперсной (10,2 и 14% соответственно). Это свидетельствует о том, что в случае существенной разницы в дисперсности твердой фазы последняя может играть большую роль, чем указанная разинца в плотности (пористости) на(бираемой массы, Рис, 51. Скорость абора мас:и пр» лнтье нз вьыоконлотных (р =1,99 1бя г)см') суспенвид кварцевого стекла с различным содержанием частиц до 5 мкм; — (аотл ='9851)) У '8 (Потл ="'зч)1 (и„, =(25))); (-65 (а„, =мя) Влияние характеристики литейных форм Существенное влияние на скорость литья могут оказывать и характеристики литейных форм. Основными факторами, характеризующими литейную форму, являются: пористость, размер капилляров, влагоемкость. Как известно, всасывающая способность литейных форм зависит от капиллярного давления их пор.
Пористость и размер капилляров в случае гипсовых форм регулируются водогипсовым отношением раствора для их изготовления. С увеличением водогипсового отношения увеличивается как общая пористость форм, так и средний размер капилляров, Влагоемкость формы определяется как пористостью, так и соотношением ее толщины к толщине набираемого слоя массы. В качестве примера влияния характеристики форм на кинетику литья на рис. 58 показана зависимость скорости набора массы из одной исходной суспензии для форм.из кварцевой керамики с пористостью 20518 (кривая 1), !0515 (кривая 2) н гипсовых форм с водогипсовым отношением 0,5 при пористости 40515 (кривая д) и 1,0 при порпстости 62918 (кривая 4) Несмотря на значнтельно меньшую пористость керамических форм ско- рость литья в них значительно больше, чем при использовании гипсовых.
При этом в случае использования гипсовых форм отмечается большая скорость литья в формы меньшей пористости. Например, для случая, показанного на рис. 57, продолжительность литья образцов толщиной 1О мм в порядке увеличения номеров кри- т5 ПП 72П 1ПП ПОП ППП, т; руин и Расс. 88. Скорость набора массы мри литье в формы с рналимнымн характеристккими: 1 — на кваркевов керамика с порнсгостью 20ты 2— то же, оорнстостью 1О'$; 8 — гипсовые, осиогипсовое отношение 0,8, поржтость 40%1 4 — то же, исмогмпсовое отношение 1, пормстость 827 1лптье ив срениепмоперснов суспенанн, е =1,87 г7см, По =12%) вых составляет 80, 105, 210, 320 мин (соотношение 1: 1, 3:2, 6:4,0).
Плотность набираемой массы при этом от характеристики литейных форм не зависит. Преимуществом керамических форм по сравнению с гипсовыми является значительно большая механическая прочность и соответственно долговечность. В связи стем что суспензия кварцевого стекла обладают повышенной концентрацией, сравнительно невысокая влагоемкость керамических форм достаточна для поглощения дисперсионной среды в процессе литья. Согласно существующим представлениям о механизме процесса шликерного литья [1551 показанный на рис. 57 характер кинетики литья обусловлен следующим.
С увеличением водогнпсового отношения увеличивается не только пористость гипсовых форм, но н средний размер капилляров. В то же время с уменьшением диаметра капилляров возрастает нх поглотительная способность. Указывается 122 (155), например, что в случае образования на гипсовой форме плотной массы с низкой проницаемостью эффективными в форме являются только поры с гидравличесо ким радиусом до ЗОЛ.
Образуемое этими капиллярами давление достигает 230 атм. При уменьшении водогипсового отношения увеличивается доля малых активных капилляров, что и обусловливает большую скорость набора массы в гипсовых формах с меньшей пористостью. Формы из кварцевой керамики, несмотря на значительно меньшую их пористость, обладают, по всей видимости, большим количеством активных при литье кварцевой керамики капилляров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
