Бураков (550672), страница 47
Текст из файла (страница 47)
83. Пакет стальных иголок диаметром 2 мм и длиной 130 мм подвергали сжатию. Кривые ! н 2 соответствуют изменению давления и плотности в зависимости от относительной деформации пакета. Кривая 3 получена при разных значениях плотности (применена различная упаковка иголок), но одинаковой относительной деформации — = — 1 4. Как видим, игольчатый кокиль обладает вполне о Н удовлетворительной податливостью. Газопроницаемость игольчатого кокиля является следствием продольных каналов между проволочками. Его способность пропускать через себя газы может быть описана формулой (130) или (131).
На рис. 84 приводятся результаты испытаний на газо- проницаемость пакетов иголок в виде образцов диаметром и длиной 50 мм (211. Для определения газопроницаемости формовочных смесей иголки набивали в стандартную гильзу прибора. Точками изображены опытные значения. Теоретические кривые ! и 2 построекы по известной формуле Козени. Около кривых показаны схемы возможной упаковки иголок. Самая плоткая упаковка соответствует кривой 2, самая неплоткая — кривой 1 (прн кебрежном изготовлении может быть еще худшая упаковка, однако такой неблагоприятный случай здесь не рассматривается). Из рисунка видно, что с увеличением диаметра 41 иголок газопроницаемость игольчатой вставки (или кокиля) резко возрастает. Более плотной упаковке иголок соответствует меньшее значение К„.
Во всех случаях газопроницаемость игольчатой стенки формы выше средней газопроницаемости сырой песчаной формы (штриховая прямая б, для которой К„=- 1,7.10 ' ма)(Н с) =. =- 100 см'!(кг мин)). Экспериментальные данные укладываются между теоретическими кривыми ! и 2, соответствующими различным схемам упаковки (3 — стальные иголки, 4 — медные иголки). Шлифованные иголки при тщательной упаковке дают практически сов- 216 Сиеииалеиеге еидег ковалей 71, 70,рис/771 О,1 4- 70, и/7(Ч 4 2ХО 350 200 150 700 0 Я Х О,ии О ХО 100 1ХО 200 7тии О, 10,'И)77 ~~ 7 Рнс. 84. Влвннве раалвчних факторов на гааовронвнаеность нгольчатои стевкн 0 05 1,0 1Х УХОВ,ми падающие с кривой 2 данные (точки 5).
Опыт показывает, что в реальных условиях приходится иметь дело с промежуточным случаем между предельными возможн17стями. В специальных гильзах диаметром 50 мм и различной длины была исследована газопроницаемость пакетов при различной длине 1 иголок. Результаты опытов со стальными иголками диаметром Л вЂ” 2 мм приведены на рис. 84 в виде кривой 7. Видно, что с увеличением 1 газопроницаемость кокиля вначале быстро, а затем очень медленно падает, однако она все время остается на уровне, значительно превышающем среднюю газопроницаемость сырой формовочной смеси. Газопроницаемость игольчатых элементов уменьшается при нанесении на них краски.
Влияние краски было исследовано на пакетах стандартных размеров; стальные иголки имели диаметр 1,5 мм. Один из торцов образца покрывали кокильной краской. Были испытаны две краски. Пористая краска, состоящая, % по массе, из 32 маршалита, 6,15 огнеупорной глины, 1,2 древесных опилок, О,'15 КМпОа, 10,5 жидкого стекла, 50 воды, дала луч- 2!7 Огольчаптьи кокнли Рис.
88. Сечение цилиндрической отливки, полученной на латуни Л К 88 -8 беа применении (а) н с применением (б) игольчатык вставок шие результаты (кривые 8 и 9). Ве наносили при температуре 520 К. Кривая 8 получена после погружения окрашенного торца пакета в жидкий чугун с температурой 15?О К на 10 с. Кривая 9 получена до погружения. Видно, что выгорание опилок и некоторых других веществ несколько повысило газоироницаемость.
Вторая краска имела состав, Ж по массе: 21 марша- лита, 7 жидкого стекла, 72 воды. Нанесение этой краски при 370 К дало наихудшие результаты (кривая 11), нанесение краски при 520 К повысило газо- проницаемость (кривая !0). Из рис. 84 следует, что при слое краски толщиной до ! мм газопроницаемость игольчатой стенки выше газопроницаемости сырой песчано-глинистой смеси (горизонтальная штриховая прямая). В один из кокилей, показанных на рис. 81, был вставлен сверху пакет иголок.
Размеры пакета определяли по формуле (130). В кокили заливали латунь ЛК 80 — 3. Продольные сечения полученных таким образом отливок изображены на рис. 85, а и б. Видно, что отсутствие вентиляционных каналов (рис. 85, а) привело к браку отливки по газовым раковинам и незаполнению формы. С применением игольчатых вставок полностью ликвидировались эти дефекты; отливки были высокого качества (рис. 85, б). Опыт показывает, что для вентиляции кокилей целесообразно использовать игольчатые вставки диаметром!5 — 25 мм с иголками диаметром ! — 3 мм и длиной 35 — 50 мм.
Более длинные иголки трудно запрессовывать в отверстие кокиля — они гнутся. В этих случаях целесообразно применять специальные пильзы, в которые предварительно набивают иголки. Гильзы могут быть разрез- ными. Многочисленные примеры конструкций игольчатых кокилей и полученных в них латунных и чугунных отливок содержатся в работах [21, 24, 25). Там же приведены данные об их термофизических свойствах.
Продолжительность затвердевания отливок в игольчатых кокилях на 15 — 25оуо больше, чем в обычных при одинаковом значении Хв. з1в Сиециальиае види иоииззд 4. КОКИЛИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ МЕТОДАМИ ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ Основы технологии. В кокилях, изготовленных методами порошковой металлургии, наиболее полно воплощается идея расчленения. Действительно, здесь происходит продольное и поперечное деление стенки формы. Процессы изготовления указанных кокилей успешно разрабатывает А.
К. Машков с сотрудниками ~Е. П. Поляков, В. И. Гурдин, В. В. Черненко). Ими же изучаются свойства металлокерамики как материала кокиля ~961. Изготовление кокнля методом порошковой металлургии заключается в том, что кокиль получают путем прессования металлического порошка в пресс-формах прямым или гидростатическим прессованием с последующим спеканием прессовок. Процесс изготовления кокилей с несложной конфигурацией литейной полости н незначительными перепадами сечений прямым прессованием дает удовлетворительные результаты. Решающую роль прн этом играет тщательность изготовления матриц пресс-форм и пуансонов, имеющих конфигурацию модели отливки. Но при усложнении конфигурации рабочих полостей кокилей, увеличении вертикального габаритного размера по отношению к горизонтальному и наличии разностенности в кокиле возникают трудности в получении качественных прессовок.
Главная из них— это неравномерное уплотнение порошка в объеме прессуемого изделия, в результате чего возникает расслоение, обнаруживаемое в прессовках сразу после извлечения их из пресс-форм, или происходит неравномерная усадка прессовок во время спекания. Поэтому рекомендуется метод гидростатического прессования, так как одним из основных его достоинств является равномерность распределения плотности по объему изделия.
Собранная прессформа для гидростатического прессования показана на рис. 86. Метод гидростатического прессования металлических порошков позволяет изготовлять многослойные кокили и тем самым дифференцированно регулировать теплофизические и механические свойства кокиля. Для повышения сопротивления термомеханической усталости металлокерамических материалов можно применять армированне — введение в матрицу из железного порошка марки П~К2М отрезков молибденовой проволоки. Испытание показало, что устойчивость против термомеханнческой усталости армированных материалов в несколько раз выше, чем не- армированных.
Это обусловлено повышением энергии зарождения и распространения трещины. Для цилиндрических полостей кокиля армирующую проволоку располагают непосредственно на поверхности рабочей полости. Этот способ получения покрытий заключается в том, что на металлическую модель | внутренней полости кокиля навивают сплош- 220 Специальные вида кокилей е/не моо моа Д наа )гаа к моо аоа Я аао 400 гаа О гаа ьаа оаа ааа ч Првавлметелелвгте Рис. 9о. Кривые изменеиик окалииостойкости при температуре 970 К: 1 — серый чугун; У вЂ” стель 20; Ю вЂ” Ре -)- + (Ре+ 4%71Ве)1 4 — Ре+(Ре.(- 3,0%В); б — высокопрочный чугун; б — Ре+(Ре -(- + 1ье(НЬВк); 7 — Ре+(Ре + 0%сгВк);  — Ре+ (Ре + 0% ХЬВе -',.
3%огВ,) Рнс. 39. игольчатый кокнль, изготовлен- ный спеканием поле до отвердевания клеевого слоя, жестко связывающего поверхность модели с фиксированными иглами. 7(алее модель с иглами помещают в эластичную оболочку 5 (рнс. 88, б) с металлическим порошком 6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
