Титов (550695), страница 13
Текст из файла (страница 13)
В этом случае в отливках могут появиться и газовые раковины. В процессе затвердевания н охлаждения размеры отливки уменьшаются вследствие усадки металла. Однако форма препятствует усадке, в результате в отливке могут возникать напряжения и появляться трещины. Поэтому формовочная смесь должна обладать податливостью — способностью сокращаться в объеме и пеРемещаться под действием усадкн отливки.
Высокая прочность и газопроницаемость формовочной смеси обеспечиваются однородностью — равномерным распределением в 59 формовочной смеси составляющих компонентов в результате тщательного перемешивания, Формовочные и стержневые смеси должны обладать минимальной прилнпаемостью к модели или стержневому ящику, что зависит от содержания влаги, связующей добавки и ее свойств, Прилипаемость смеси повышается с увеличением количества жидкости в смеси.
Сульфитно-спиртовая барда увеличивает прилипаемость смеси, масляные связующие уменьшают ее. Гигроскопичность — способность формовочной и стержневой смеси поглощать влагу из воздуха — зависит от свойств связующей добавки. Стержни, изготовленные из смесей на сульфнтной барде, обладают большой гигроскопичностью. Поэтому собранные формы с такими стержнями нельзя выдерживать перед заливкой металла, в противном случае увеличивается брак по газовым раковинам.
Долговечность — способность смеси сохранять свойства при повторных заливках. Чем долговечнее смесь, тем меньше добавляют в отработанную смесь свежих формовочных матсриалоп при сс переработке. Освобождение отработанной смеси от пыли, введение свежего песка и глины позволяют восстановить свойства смеси. Выбиваемость — способность стержневой смеси легко удаляться прн выбивке ее из охлажденной отливки — зависит от количества песка, глины и вида связующего в стержневых смесях.
Формовочные смеси Состав формовочных и стержневых смесей чрезвычайно разнообразен, он зависит от рода сплава, массы, толщины стенки и конфигурации отливки, предъявляемых к ней требований, характера производства. Формовочные смеси делят: 1) по характеру использования — на единые, облицовочные, наполнительные; 2) по состоянию формы перед заливкой — на смеси для форм, заливаемых в сыром состоянии, и смеси для форм,' заливаемых в сухом состоянии; 3) в зависимости от класса применяемого песка на естественные и синтетические. Если всю форму изготовляют из одной смеси, то такую смесь называют единой. Единые смеси применяют для машинной формовки при серийном и массовом производстве.
Эти смеси пригоювляют нз наиболее огнеупорных песков и глин с наибольшей связующей способностью, чтобы обеспечить долговечность смеси. При переработке для повторного использования в них вводят достаточное количество свежих материалов для придания им высоких технологических свойств. Облицовочную смесь наносят на модель, после уплотнения опа образует слой формы толщиной 15 — 50 мм 1в зависимости от тол- шины стенки отливки), соприкасающийся с жидким металлом. 0блицовочную смесь всегда применяют вместе с наполнительной смесью, которая заполняет остальной объем опоки. Наполнительиая смесь должна иметь газопроницаемость не ниже облицовочной, при этом условии наполнительная смесь не будет препятствовать прохождению газов и паров воды, образующихся в поверхностном слое облицовочной смеси в начальный момент заливки. При изготовлении тонкостенных отливок наполнительная смесь должна иметь высокую податливость для предотвращения образования трещин в отливках.
Единая и облицовочная смеси должны обладать достаточной прочностью, чтобы обеспечивать сопротивление формы дарлению жидкого металла при заливке. При применении облицовочной смеси, значительно сокращается расход свежих формовочных материалов и добавок на ! т годных отливок, однако усложняются технология и механизация изготовления формы. Осаежительная смесь предназначена для восстановления отработанной смеси, содержит свежие пески, глину, связующие, добавки в количествах, необходимых для восстановления технологических свойств отработанных смесей.
В природе встречаются пески, содержащие такое количество глины, которое позволяет после увлажнения и перемешивания использовать их в качестве формовочной смеси. Такие смеси называют естественными. Примером аюжет служить тамбовский песок, используемый для изготовления форм отливок из цветных сплавов. Обычно эти смеси имеют пониженные газопроницаемость и огне- упорность.
Синтетические смеси — это смеси, в которые глину вводят в виде самостоятельной добавка; их наиболее широко применяют на практике. формовочные смеси для отливок из чугуна и стали. Чугунные и стальные отливки изготовляют в сырых и сухих песчаных формах. Процесс получения отливок в сырых песчаных формах является более экономичным в связи с сокращением цикла изготовления отливки. Наряду с этим процесс имеет и недостаток — малую прочность сырой формы, поэтому по-сырому практически можно получить отливки массой до ЗООО кг. Сухие формы обычно применяют для средних и крупных отливок в единичном и мелкосерийном производстве. Выбор формовочной смеси для чугунных и стальных отливок зависит от массы отливки, толщины ее стенки и технологии изготовления формы.
Для формовки по-сырому чугунных отл и в о к рекомендуется применять смеси, содержащие прочно- связующие глины или бентонит в качестве связующего (табл. )4), Это объясняется повышенной прочностью смесей с добавкой бентонита нли прочносвязующих глин, лучшей их формуемостью. Таблица 74 Свойства и составы формовочных смесей лля чугунных отливок Свойства смесв Отливки Нввнвченне смеси тол. щене стенки, ым Мисси, кг 01А — 016А 016А — 02Б 02Б; 02А 02А; 03!5А  — 10 25 — 50 0,30 — О,оО 4,0 — 5,5 До 20 10 — 25 20 †2 25 — 40 200 — 1000 40 — 50 !000 — До оО 5000 Св.
50 Д по-сырому 7 — 10 40 — 70 0,30 — 0,50 4,0 — 5,5 9 — 12 60 — !00 0,40 — 0,60 4,5 — 60 11 — 13 100 — 200 0,50 — 0,80 5,0 — 7,0 0,60-0,80 5,0-70 1ОΠ— 1ЗО 03155; 04А 12 — 14 02А; 0315А !2-14 0315Б; 04А 12 — !6 0315Б; 02А 12- 11 04А; ОЗ!5Б 14 —,!65 Для литья во-сухому До ЗО 50 10 000 — До 60 ЗО 000 04А; 0315Б 12 — 1 Состав смеси, % но массе оаликоеочной единой Назначение смеси Отрваа- твнивв смесь Камеи.
.вый уголь Свежее мате. рнвлы 96,5-94,5 94,3 — 92гЗ 91,0 — 86,8 3-5 5 — 7 8 — !2 0,5 0,7 1,0 — 1,2 Для литья по-сырому Для литья по-сухому !3 Песка 21 Глины 20 Для крупных фасонных отливок (по-сухому) Для круп- вых фасон- ных отливок (по.сухому) До 100 Св. 100 До 2000 2000— !5 000 78 — 59 75 — 45 70 — 40 60 — 40 60 — 40 70 — 40 60 — 35 60 — 50 50 — 40 20 — 38 22 — 51 26 — 55 34 — 52 34 — 52 27 — 57 37 — 62 28 — 40 38 — 50 2 — 3 3 — 4 4 — 5 6 — 8 6 — 8 3 3 10 — 12 10 — 12 60 — 80 80-100 70 70 0,50 — 0,80 0,50 — 0,80 0,50 — 0,65 0,65 — 0,80 При разрыве в сухом состоянии 1,5 — 2,5 6,0 — 7,0 6,0 — 8,0 7,0-8,0 7,0 — 8,0 При изготовлении тонкостенных отливок для улучшеняя податливости формы уменьшают содержание в смеси глины, а также прочность ее до 0,2 кгс!см'.
Чистота поверхности отливки, повышение механической прочности н противопрнгарных свойств достигаются введением в единые и облицовочные смеси каменного угля, мазута и связующих, например сульфитной барды. Смеси для изготовления сухих форм чуг у н н ы х о т л и в о к обладают повышенной прочностью и пониженной податливостью. Для увеличения податливости в такую смесь добавляют опилки, торф, асбестовую крошку.
Формовочные смеси для стальных отливок. Эти смеси, как правило, составляют из песков 1К илн 2К с содержанием не менее 95% 510, и огнеупорной глины 1 сорта и 1-й группы (табл. 15). Это вызвано тем, что температура заливки стали выше, чем чугуна, поэтому форма должна обладать большими огнеупорностью и прочностью. При изготовлении мелких стальных отливок по-сырому применяют облицовочные смеси. В этом случае рекомендуется вместо глины в смесь вводить бентоннт, а для упрочнения формы связующие: сульфитную барду, патоку, жидкое стекло. Введение в смесь вместо глины бентонита снижает общее глнносодержание, благодаря ' чему повышаются газопроницаемость, податливость и механическая прочность смеси. При изготовлении мелких и средних по массе отливок рекомендуется применять в составе формовочных смесей пески зернистостью 016А и 02А. Более крупный песок способствует получению более грубой поверхности отливки.
Для получения чистой поверхности отливки в смесь рекомендуется вводить до 20% пылевидного кварца прн условии обеспечения достаточной газопроницаемости. Для формовки по-сухому можно применять кварцевые пески более крупные, но в этом случае следует тшательно красить форму. Формы для особо крупных отливок со стенками толщиной свыше 70 мм из углеродистых и специальных сталей изготовляют с применением облицовочной смеси из хромистого железняка.
В качестве связующего используют сульфитную барду (0,75 — 3,0% по массе). Формы для крупных отливок из коррозионностойких и жаропрочных сталей изготовляют с применением облицовочных хромомагнезитных смесей на жидком стекле (до 7,5% по массе). Формовочные смеси для ускоренного изготовления форм. Ускоренная технология изготовления литейных форм позволяет резко сократить технологический цикл, повысить производительность труда, высвободить производственные площади. Она основана на ' использовании в составе формовочной смеси быстротвердеюших связующих органического и неорганического происхождения.
Для ускорения сушки облицовочного слоя при использовании органических связующих (СБ, СП) производят поверхностную сушку форм горячими газами. При использовании жидкого стекла 63 О Ф Ф ЕФ"; Ф » о О Ф'.$ ОФ О н1 О С4 О О О О » Ф а 5 Ф Ф » Ф х о О О О О О" ! й. О" Ю 1О ОФ Ф Ф Ф Ф ао Ф Я ~й. д $Ф ф хх Ф, о х о о $ о И ф 8 б Я о аЗ ~~ Ф" »Ф Х о о » х Ф ФФ С~~ О» И »Ф» а» Ф О *"»» »» „„„о о»»»» о ~»о" а о* с , «» »»З о»»М Ф Ф'Ий Ф о Ф» м фйф ~" Ф' И „о„ ф Л а. аза о » Ф Ф й ФХ »~ аЯ Ф Фх » ОФ ах хх Ф юах ЬФ„ $Ф" Ф О Ф Ф Д я а „а и а» "" а ЮО твердение осуществляется продувкой формы СОв (углекислым газом1. Возможна и тепловая обработка формы, с поверхности горячими газами.