<<
>>

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ДОБАВКИ

Вспомогательные исходные формовочные материалы, вводимые в составы формовочных и стержневых смесей, литейных покрытий и вспомогательных составов с целью улучшения их отдельных свойств, называют специальными добавками.

Специальных добавок очень много, поэтому имеет смысл рассматривать их, подразделяя по признаку сходного назначения.

Добавки для улучшения свойств смесей на стадии формовки. К ним относят: Добавки, снижающие внутреннее трение меж!у частицами песка, т. е. улучшающие реологические характеристики смеси (сыпучесть, подвижность и т. п.). В числе их должны быть названы в первую очередь поверхностно-активные вещества, в частности алкиларилсульфонаты, в том числе широко применяемые в литейном производстве Контакт Петрова, ДС-РАС, КЧНР и др. При их минимальном расходе (порядка 0,1%) улучшается сыпучесть смесей, что особенно важно в случае песко- дувно-пескострельного изготовления стержня. При повышении их расхода до 0,2—0,5% и при дополнительном введении воды они проявляют пенообразующие свойства, что позволяет перевести смесь в процессе интенсивного перемешивания в жидкоподвижное (сметанообразное) состояние и свободно заливать ее в оснастку без какого-либо дополнительного уплотнения. Следует упомянуть также антифрикционные добавки, которые улучшают сыпучесть смесей, снижают их прилипаемость к оснастке, уменьшают комкуемость и слеживаемость готовых смесей при хранении. Примерами их служат керосин, уайт-спирит, масло автотракторное ВИ-4 и другие технические масла, стеараты кальция и цинка. Добавки для повышения живучести готовой смеси, т. е. способности полностью сохранять свои рабочие свойства в течение определенного времени. Для повышения живучести жидкостекольных смесей вводят добавку водного раствора гидрооксида натрия или калия. Для повышения живучести песчано-смоляных смесей используют добавки алифатических аминов, амино- спиртов, гликолей.

Добавки для повышения прочности смесей. Глины и бентониты активируются добавками соды, что позволяет повысить прочность форм из сырых песчано-глинистых смесей. Сами глины используют как добавки для повышения прочности стержней и форм в сыром состоянии — до их холодного или теплового отверждения. Добавки хлористого натрия или фосфата натрия повышают прочность жидкостекольных смесей по СОг-процессу. В фурановые и фенольные смолы вводят кремнийорганические добавки — силаны, что резко повышает прочность стержней из самотвердеющих смесей. Это позволяет сократить расход дорогостоящей и токсичной смолы в составе смеси на 30—40%.

Добавки для улучшения свойств смесей и повышения качества отливок на стадиях заливки и выбивки. К ним относят: Антипригарные добавки, улучшающие чистоту поверхности отливки. Это очень широкая группа углеродсодержащих добавок, которые, частично сгорая под действием тепла залитого расплава, обеспечивают получение восстановительной атмосферы в форме и выделяют пиролитический (блестящий) углерод. Добавки этой группы применяют преимущественно в составах песчано-глинистых смесей для формовки по-сырому. В числе их могут быть названы молотый каменный или древесный уголь, кокс, древесный или каменноугольный пек, сланец, размельченный пенополистирол. С этой же целью могут применяться мазут или различные нефтяные масла. Добавки, повышающие термостойкость смесей. Необходимость в подобного рода добавках возникает в случае использования смесей с малотермостойкими органическими связующими, например с карбамидными смолами. С этой целью используют добавки дешевых водорастворимых смол пиролиза древесины, а также сульфитно-дрожжевую бражку, древесный пек или растворы его в органических растворителях, черный графит, борную кислоту и др. Добавки, улучшающие теплопроводность смеси. Благодаря действию этих добавок повышается скорость теплоотвода от жидкого металла и быстрее формируется его твердая корка в зоне контакта со стержнем (формой). К такого рода добавкам относят порошки окислов железа и марганца, а также металлические порошки (алюминия, железа, ферросилиция), чугунную или стальную дробь и т.

п. Следует упомянуть также о добавках противоположного назначения, повышающих теплоизолирующие свойства смеси, т. е. снижающие ее теплопроводность. Их применяют в тех случаях, когда необходимо уменьшить скорость теплоотвода от жидкого металла с тем, чтобы получить требуемую структуру в поверхностном слое отливки. Например, в состав защитных покрытий (обмазок) для металлических форм (кокилей) вводят добавки мелкодисперсного вспученного перлита, вермикулита или асбестовой крошки. Добавки, препятствующие образованию газовых дефектов в отливках из черных сплавов. При термическом разложении азотсодержащих смол выделяются азот и водород, последние же, растворясь в жидком металле, могут служить источниками образования газовых дефектов (раковин, пор) в отливках, прежде всего стальных. Весьма эффективным средством предупреждения газовых дефектов оказалось введение в состав смесей или противопригарных покрытий тонкодисперсных порошков оксид железа или диоксид марганца. Эти же добавки препятствуют насыщению поверхности отливки углеродом (науглероживанию), что актуально в случае получения отливок из низкоуглеродистой стали. Как видим, окись железа выступает в роли добавки многоцелевого назначения. Добавки, легирующие поверхностный слой металла. Добавки этой группы вводят, как правило, в состав противопригарной краски. При контакте с жидким металлом легирующая добавка переходит из краски в поверхностный слой отливки, придавая ему требуемые свойства. В одних случаях легирующие добавки служат для повышения твердости поверхностного слоя отливки, например добавки карбида бора, феррохрома. В других случаях добавки, наоборот, снижают твердость поверхностного слоя отливки и улучшают ее механическую обрабатываемость. Примерами таких добавок служат теллур, свинец, сера, сурьма, висмут или их соединения. Легирующих добавок известно очень много, здесь приведено лишь несколько примеров. Добавки для улучшения податливости стержня (формы) при высоких температурах (демпфирующие добавки). Вследствие силового взаимодействия отливки и формы (стержня) в начальные моменты остывания затвердевшего металла в отливке развиваются внутренние напряжения, которые могут привести к образованию в ней горячих трещин. Для улучшения податливости (деформируемости) формы используют выгорающие добавки (древесную муку или опилки, торф, коксовую мелочь) или волокнистые и высокопористые минеральные материалы (асбестовую крошку, вспученный перлит и др.). Добавки для улучшения выбиваемости отливок. Существует очень широкая группа добавок, облегчающих выбивку жидкостекольных смесей из отливок. Примерами органических добавок могут служить материалы, перечисленные в группе противопригарных выгорающих добавок. Применяют и неорганические добавки, например алюмосиликатной или глиноземной природы (боксит и др.), а также органоминеральные (молотые сланцы). Добавки, химически связывающие вредные выделения и улучшающие тем самым санитарно-гигиенические условия труда. Добавки этой группы эффективны при использовании песчано-смоляных смесей, отверждаемых как в горячей, так и в холодной оснастке. При отверждении песчано-смоляной смеси в воздух выделяется едкий газ — формальдегид. Его выделения можно резко снизить, если ввести в смолу добавки мочевины или некоторых аминосоединений. Выделения в воздушную среду высокотоксичного фенола при нагреве смеси могут быть в значительной степени обезврежены, если ввести в смеси добавки сильных окислителей, таких, как марганцовокислый калий, персульфат калия, калиевая селитра.

Приведенные примеры не исчерпали их списка. В любом случае к любому типу специальных добавок предъявляется обязательное требование: улучшая определенные свойства смеси или отливки, они не должны ухудшать других технологических свойств, например способности к отверждению смеси в оснастке и т. п.

Класс неорганических связующих несравненно более узок по сравнению с органическими. Большая часть их водорастворима и используется в виде водных растворов или в сочетании с водой. Среди неорганических связующих могут быть названы цементы, гипсы, водные растворы алюмината натрия, связующие фосфатного типа. Все они имеют довольно ограниченное применение. Известен, например, опыт использования цементов для получения крупных и кессонных форм. К сожалению, скорость холодного отверждения цементных смесей очень низка. Чтобы ускорить отверждение, используют специальные дорогостоящие цементы или сочетают обычный цемент с сахаросодержащими материалами, например с отходом при производстве сахаров из свеклы — меляссой. Гипсовые формы используют в ряде случаев при получении отливок из цветных сплавов.

Жидкое стекло. Жидкое стекло, применяемое в литейном производстве, представляет собой водный раствор силиката натрия — соединение, которое может быть выражено общей формулой ЫагО-т-ЗЮг-пНгО. По внешнему виду — серая или зеленовато-серая клейкая жидкость.

Важнейшей характеристикой химического состава жидкого стекла является его силикатный модуль, представляющий собой молекулярное отношение SiO2ZNa2O и выражаемый символом М. В литейном производстве используют жидкие стекла с M от 2,0—2,2 (низкомодульные) до 2,8—3,0 (высокомодульные). В за

висимости от способа отверждения жидкого стекла (типа используемого отвердителя) подбирают требуемый показатель М. Литейным цехам поставляется жидкое стекло с M=2,7—3,0. При необходимости снижения M в жидкое стекло добавляют расчетное количество водного раствора едкого натра (при расчете количества едкого натра используют справочные таблицы из специальной литературы).

Обязательно проверяют также плотность жидкого' стекла, которая составляет у поступающего в литейный цех продукта 1400—1480 кг/м3. Плотность жидкого стекла практически не зависит от его М, а зависит исключительно от содержания воды в жидком стекле.

Значение жидкого стекла как литейного связующего резко возросло с начала 50-х годов, когда литейщики получили в свое распоряжение СОг-процесс изготовления стержней и форм, основанный на быстром отверждении смесей с жидкостекольным связующим за счет их кратковременной продувки углекислым газом.

Несколько позднее жидкое стекло стало использоваться в составах самотвердеющих смесей, отверждение которых происходило при комнатной температуре под влиянием вводимых в смесь отвердителей. Получили распространение порошковые отвердители на основе двухкальциевого силиката (2СаО-SiOj) • К такого рода отвердителям относится побочный продукт электрометаллургического производства ферросплавов — феррохро- мовый шлак, поставляемый в виде мелкодисперсного белого порошка.

<< | >>
Источник: Крымов В. Г., Фишкин Ю. Е.. Изготовление литейных стержней: Учебник для ПТУ. 1991

Еще по теме СПЕЦИАЛЬНЫЕ ДОБАВКИ:

  1. 2 Биологически активные добавки
  2. Йодсодержащие биологически активные добавки
  3. Раздел IV ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ПЕДАГОГИКИ И СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
  4. Специальные библиотеки 3.4.1. Общая типологическая характеристика специальных
  5. 3.4. Четвертый период эволюции: от осознания необходимости специального образования для отдельных категорий детей с отклонениями в развитии к пониманию необходимости специального образования для всех, нуждающихся в нем. Развитие и дифференциация системы специального образования
  6. § 7. Система специальных дошкольных учреждений для детей с нарушениями интеллекта и задачи специального дошкольного воспитания
  7. Иванова Т.Н.. Биологически активные добавки и их применение: Учебное пособие / Т.Н. Иванова, Л.А. Ульянченко. – Орел: ОрелГТУ,2005. – 196 с., 2005
  8. Прилепко Ю.В., Козловская Г. Ю.. Введение в профессию специальный психолог, 2008
  9. § 4. Специальный субъект
  10. Специальные библиотеки
  11. Специальная часть
  12. Вопрос 20. Специальный субъект
  13. Специальная часть
  14. 1.3. Систематика и статистика специальной педагогики
  15. 2.5. Клинические основы специальной педагогики
  16. 2.6. Психологические основы специальной педагогики
  17. Специальная часть
  18. Специальная часть
  19. 2.6.3. Диагностика в специальной психологии