Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 45

Создание на поверхности литейной формы малогазопрони­цаемого слоя, предотвращающего проникновение кислорода атмо­сферы к поверхности формы. При изготовлении стального литья на поверхность форм и стержней наносятся покрытия на основе моло­того пылевидного кварца. Эти мельчайшие частицы закрывают по­ры между зернами основы формовочной смеси, предохраняют от проникновения в них жидкого металла, т.е. предотвращают образо­вание пригара. При изготовлении стальных отливок целесообразно применение в качестве огнеупорного наполнителя основы формо­вочной смеси высокоогнеупорных материалов, не образующих с оксидами железа легкоплавких соединений. В качестве таких ма­териалов используются шамот, циркон, хромистый железняк. Их можно применять как основу облицовочных смесей или в качестве огнеупорных наполнителей противопригарных покрытий.

Противопригарные покрытия (краски) являются универ­сальным материалом, предупреждающим образование пригара при изготовлении отливок из различных сплавов. Они состоят из порошкообразного наполнителя, связующей добавки, стабилизи­рующей набухающей добавки, обеспечивающей стабильность сус­пензии, специальной консервирующей добавки (при централизо­ванной поставке паст) и дисперсионной среды. Порошкообразный наполнитель является основной составляющей покрытия, обу­славливающего его противопригарные свойства. По своей хими­ческой природе огнеупорные наполнители противопригарных по­крытий делятся на кислые — чистый кварц; нейтральные — циркон, хромит, корунд, шамот, графит, уголь, кокс, пироугле- род; основные — магнезит, хромомагнезит, оливин, форстерит, тальк. Они должны быть тонкодисперсными, тугоплавкими, тер­мостойкими, химически инертными, с минимальным объемным расширением при нагреве. Из органических порошкообразных наполнителей находят применение исключительно углеродистые материалы, такие, как древесный и каменный уголь, кокс и гра­фит. Наименьшей химической активностью обладает графит, наибольшей — древесный уголь. Углеродистые материалы ис­пользуют в составе покрытий в целях уменьшения пригара за счет создания восстановительной атмосферы в полости формы при заполнении ее жидким металлом.

Из неорганических порошкообразных наполнителей в большинстве случаев находят применение те, которые обладают наименьшей активностью по отношению к заливаемому металлу и его оксидам. К таким материалам относятся магнезит, хромо­магнезит, хромистый железняк, корунд, силиманит, циркон.

Для стального литья используются противопригарные по­крытия на основе огнеупорных (1580-1770°С), высокоогнеупор­ных (1770-2000°С) и высшей огнеупорности (более 2000°С) напол­нителей. К огнеупорным относятся кварцевые материалы и полукислые алюмосиликаты; к высокоогнеупорным — высоко­глиноземистые, корундомуллитовые, шпинельные, хромитовые, форстеритовые огнеупоры; к материалам высшей огнеупорно­сти — цирконовые, магнезитовые, хромомагнезитовые и огнеупо­ры из оксидов редких металлов.

Прочность красочного слоя, т.е. способность покрытия по­сле удаления воды или органического растворителя сохранять свою сплошность, прочную связь с поверхностью формы или стержня, обеспечивается введением в ее состав связующей добав­ки. В качестве связующих компонентов используются материалы органического происхождения, способные растворяться в водном или неводном растворителе и образовывать после удаления по­
следнего прочные пленки. При изготовлении покрытий на водной основе используются водорастворимые связующие (патока, декст­рин, лигносульфонаты, водорастворимые фурановые и мочевино- формальдегидные смолы). Для неводных быстросохнущих покры­тий применяются различные смолы в зависимости от используемого растворителя. Коллоидальные (набухающие) до­бавки вводят в состав покрытий для поддержания порошкообраз­ных наполнителей во взвешенном состоянии и в целях предохра­нения покровных суспензий от расслаивания. Для этой цели используются коллоидные системы, обеспечивающие стабиль­ность суспензии за счет молекулярного взаимодействия частиц набухающей добавки с дисперсионной средой, а также ориента­цию части жидкости у поверхности частиц с образованием соль- ватных оболочек, препятствующих коагуляции суспензии. В практике литейного производства для водных покрытий в качест­ве стабилизирующей набухающей добавки используется бентонит. Для неводных быстросохнущих покрытий в зависимости от при­меняемого в них растворителя используются следующие набу­хающие добавки: поливинилбутиральная смола, полиметилме- такрилат, каучуки, клеи.