Получение плотных отливок. Особенности взаимодействия отливки и формы, страница 8

Очевидно, что объем прибылей атмосферного давления и прибылей, работающих в среде более высоких давлений, зависит от давления: прибыли тем меньше, чем выше давление. На уменьшение объема прибылей направлены также теплоизоляция и обогрев прибылей экзотермическими смесями. Для реализации теплоизоляции и обогрева прибылей в форму устанавливают пустотелые стержни-оболочки, изготовленные из теплоизоляционных и экзотермических смесей.

Основу теплоизоляционных смесей составляют материалы, имеющие меньший по сравнению с формовочной смесью коэффициент теплоаккумуляции. Во многих теплоизоляционных смесях используют вспученный перлит в количестве 35...60%, например смесь, содержащую вспученный перлит (60 %) и огнеупорную глину или жидкое стекло (40 %) в качестве связующего (вода сверх 100 %). Коэффициент теплоаккумуляции такой смеси с глиной — 285...315, с жидким стеклом — 345...360, тогда как обычной песчано-глинистой смеси для отливок из чугуна —1370 Вт-с¹/²/(м²∙К).

Более эффективным является применение экзотермических смесей. Основу этих смесей составляют три компонента: порошок алюминия марки АПВ, железная и марганцевая руда. При их взаимодействии (только с железной рудой) выделяется большое количество теплоты по реакции 8А1 + 3Fe₃О₄ → 4А1₂О₃ + 9Fe + Q.

На основе названных материалов в количестве примерно 15 %приготовляется стержневая смесь. В качестве связующего используют формовочную глину и жидкое стекло. Наполнителями смеси могут служить шамотная крошка, гипс. В качестве катализатора приведенной выше реакции (ее воспламенителя) используют калийную или натриевую селитру (KNО₃ или NaNО₃) и криолит (Na₃AlF₆ — фторид натрия и алюминия).

Из стержневой смеси по специальным стержневым ящикам изготовляют пустотелые стержни-оболочки (рис. 14.14), которые после соответствующей сушки устанавливают на модельную плиту при формовке. Составы смесей и размерный ряд стержней разрабатывают и отрабатывают на каждом заводе. Примером могут служить составы экзотермических смесей, приведенные в табл. 14.3. Из смесей приведенных составов могут быть изготовлены стержни-оболочки. Например, в табл. 14.4 приведены размеры стержней-оболочек для цилиндрических закрытых атмосферных прибылей. В последние годы для экзотермических смесей используются синтетические холоднотвердеющие смеси, из которых изготовляют стержни-оболочки, устанавливаемые на модельные плиты при формовке.

Трудоемкой операцией является отделение прибылей, хотя трудоемкость ее в большой мере зависит от опыта технолога-литейщика.

348