Иванов (550688), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Это одна из причин образования трещин в оболочках и засоров в отливках. Превращения при 870 'С происходят крайне медленно и для практики литья значения не имеют. При заливке сталей и сплавов с высокой температурой плавления контактный слой оболочки нагревается до 1500 'С и выше, что приводит к кристобаллитизации кварца с увеличением размеров.
Этим объясняется низкая термостойкость кварцевых оболочек. Кварц кристаллический молотый пылевидный получают помолом чистого кварцевого песка. Предусмотрено две марки молотого пыле видного кварца (МПК) (табл. 6.3). Кварц марки А рекомендуют для облицовочного (контактного) слоя оболочки, а марки Б — для последующих слоев с зтилсиликатным связующим.
18л Таблица 5.8 Состав кристаллического молотого пмлевнлиого кварца марок А и Б, е по массе Показатель Химический состав: 510я, не менее ге металлическое, не более гезОа, не более А1яОа, не более Т1Оа, не более СаО, не более Потери при прокаливании Содержание влаги, не более Зерновой состав по остатку на сите, не более. № 016 № 010 № 0063 Через сито № 005 должно пройтн, не менее 98 0,06 0,05 0,5 О,1 — 0,15 2 0,25 0,15 1,0 0,03 0,15 0,1 — 0,2 1,0 2,5 10,0 85 82 П р и и е ч а и н е. Реакция нацией аытяжкк нейтральная. Маршалит — природный пылевидный кристаллический кварц, встречающийся крайне редко, содержит 96 — 98е4 310„неоднороден по химическому и зерновому составу; его применять не следует.
Кварцевый песок применяют для обсыпки облицовочного (контактного) слоя марки 1К016, 1К020, а для последующих — более крупные, например 1К0315. Кварц аморфный — кварцевое стекло 1114), Как показано выше, при рассмотрении полиморфных превращений при 1713'С кристобаллит переходит з вязкое кварцевое стекло, называемое также плавленым кварцем. В отличке от кристаллического плавленый кварц представляет собой затвердевшую переохлажденную жидкость с неупорядоченным строением. Его называют аморфным (см. рис. 6.5), Известны два вида кварцевого стекла: прозрачное и непрозрачное (НКС).
Первое выплавляют из чистейшего кристаллического кварца и применяют для оптических приборов. Второе выплавляют из обычного стекольного или отмытого кварцевого песка. Непрозрачным оно получается потому, что содержит мельчайшие пузырьки воздуха (0,003 — 0,3 мм), ие успевшие выйти из вязкого расплава. После расплавления песка и охлаждения бруса последний дробят, размалывают, просеивают, получают порошки НКС, которые обладают ничтожно низким коэффициентом термического расширения и высокой термостойкостью, в этом их преимущество перед другими окислами (65).
Как и все аморфные вещества НКС при нагреве до температуры выше 1200'С кристаллизуется с уменьшением объема — это его второе преимущество перед порошками окислов оболочковых форм, так как вследствие частичной кристаллизации 183 Таблица 6.4 Порошки НКС Таблица б.б химический состав влектрокорунда, % Марка олоквро- корукда тво, а1~ов зю, и.,о ро,о, сво 93,50— 98,08 ОД вЂ” 1, 58 1,7 — 2,7 1 0,58— 0,74 Нормальный ЭН (черный) Белый ЭБ 0,64— 1,88 О,!О— 0,28 0,23 99,46 0,07 0,03 0,2 Алюминат натрия со связующим 510а из ЭТС при прокаливании оболочек илн заливке в них расплава образуют на поверхности зерен основы соединения типов ХазО.А1зОа 45!От (жадеит) с темпе- 184 только поверхностного слоя оболочка легко отделяется от поверхности стальных отливок. Полунепрерывный процесс получения бруса НКС и технические условия (ТУ 21-55-52 — 80) на порошки разработаны ГОСНИИКС (г.
Ленинград). В табл. 6.4 приведены сведения из этих ТУ. Согласно ТУ через сито 1!й 0068 должно проходить не менее 98 % по массе пылевидного НКС. Следует отметить, что для получения качественной поверхности оболочки зерновой состав должен быть разнородным, а содержание зерен размером 1О мкм и менее должно быть более 20-%. Зерновой состав (оптимальный) пылевидного НКС: Размер зерен, мкм.... ти50 50 — 40 40 — ЗО ЗΠ— 20 20 — 10 1Π— 5 =5 Содержание, ов4 но массе., 25 3 20 14 ! 1 17 !0 Электрокорунд (с!А!зОа) получают в дуговых печах и подразделяют на нормальный (черный) и белый.
Нормальный, получаемый восстановительной плавкой бокситов, содержит 4 — 6 % вредных примесей (табл. 6.5), снижающих его температуру плавления и химическую стойкость. Белый электрокорунд может содержать до 6 % алюмината натрия в виде относительно мягких включений, При дроблении слитков и седиментационном разделении алюминат натрия оседает в пылевидной фракции. 61,% о,4 ооо )ооп; Рис. 6Я. Свойства оболочки нз белого електрокоруида, содермащего, М по б„, ИПа массе» 6,66 5Ю„6,16 Сао, 6,14 Ре,О„, Х О,64 (яа,о+ К,О) со связующим гель '% 5!О». и, — предел прочности при изгибе, Мпе) / — стрела прогиба образ- оо Нов, мм (расстояние немку опорами б' 66 ми вря нагрузка 1,6 «г) ратурой плавления 1060 'С У и Ха 0 А!606.
63106 (альбит), / У))У плавящегося при температуре 1100 'С. Это приводит о,г к размягчению оболочки при температуре 1060 'С и резкому падению прочности их о гоо с при 1200'С 158) (рис. 6.6). Электрокорунд химически стоек, не образует питтинга. Так как расширение при нагреве плавное, оболочка Обладает достаточной термической стойкостью и ее можно заливать в горячем виде без опорного наполнителя, Для суспензий применяют смеси дорогих классифицированных порошков белого электрокорунда, например, смесь из порошков М-5, М-10, М-40 и М-50 в количестве соответственно 30, 28, 30 и 12 % по массе. Обсыпают первый слой зернистым белым электрокорундом № 20, а последующие слои № 50 или смесью зерент№ 40 и 63 в соотношении 1: 1.
Для получения химически стойкой оболочковой формы желательно применять в качестве ее основы и связующего один и тот же огнеупорный окисел. Такое связующее для электрокорунда — оксинитрат алюминия. В целях экономии дорогого белого электрокорунда можно один или два облицовочных слоя оболочки изготовить из белого, а последующие из нормального электрокорунда (см. табл. 6.5). Нельзя применять глинозем (ТА!,0,) для оболочковых форм и стержней, так как он вследствие активного химического взаимодействия с окислами сплавов образует пригар и питтинг на отливках. Кроме того, при прокаливании и при заливке форм происходит необратимое полиморфное превращение ТА!,0, -ь с(А160з с уменьшением объема, так как плотность первого р = 3700 кг/мк, а второго — рм = 4000 кгlмз.
Окись магния (МяО) получают обжигом природного магнезита МдСОз прн 1500 — 1600 'С. СОв возгоняется, а куски окиси магния размалывают до нужной зернистости. Используют Мя01 для химически стойкой оболочки при заливке высокомарганцевых сталей. Лучшими связующими для магнезитовых форм и стержней являются азотнокислый магний и азотнокислый кальций, так как химическая природа огнеупорной основы и связующего одинакова.
Возможно применение зтилсиликатного связующего орг-1 (см. с. 210), так как оно слабо реагирует с окисью магния, особенно при температурах, близких к нулю. Химическая стойкость таких оболочек )зй к высокомарганцевым' сталям объясняется образованием форстерита (2 О 810а) на поверхности зерен магнезита.
Ъ вакууме при температурах расплавов на железной или никелевой основах окись магния возгоияется. Это не позволяет примеиять МяО для форм, заливаемых в вакууме. С о е д и н е н и я о к и с л о в. Наиболее широкое применение получили алюмосиликаты — муллит, высокоглиноземистый шамот, ди стен-силлиманит.
Муллит ЗА1,0з 23!О„имеющий небольшой коэффициент термического расширения (см. табл. 6.2), устойчив при высоких температурах. В зарубежной практике его широко применяют для форм. Запасы природного муллита ограничены. Однако он образуется в шамоте при обжиге каолина, содержащего в своем составе не менее 36 а/з окиси алюминия. Высокоглиноземистый шамот ЗА1,0з 310„получаемый обжигом каолиновых глин, состоит из двух фаз — муллита и кристобаллита в виде стеклофазы. В СССР выпускают шамот следующего химического состава, '/а по массе: не менее 36 А!зОа! 60 31Оз; 2,0 Т1Оз; 1,5 РезОз, 0,5 СаО; 0,4 МдО; 0,15 К,О! 0,15 ИазО.
Огнеупорность — более 1750 'С; влагопоглощение — менее 5 '/а (ТУ 37.002.0010 — 80). Ниже приведен зерновой состав шамота марок 0315 и 063: Номер сита....,,... 2,5 — 1 0,1 — 0,2 0,05 — тазик Остаток иа сите, с/а: 0315,.....,..., 3 4,5 0,5 063......,....26 0,5 Первый (облицовочный) слой оболочек следует обсыпать зернистым шамотом марки 0315, а последующие слои — шамотом марки 063.
Для обсыпки слоя суспензий применяют шамот с кристаллическим кварцем, что увеличивает термостойкость оболочки, так как ее расширение составляет 1,0 — 1,1 а/а вместо 1,4 — 1,5 з/а при использовании для обсыпки кристаллического кварцевого песка. Силлиманитовая группа алюмосиликатных соединений включает силлиманит, андалулузит и дистен-силлимаиит (кианит).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
