19 Зак 2156 обладающие улучшенной текучестью, высокой прочностью и облегченной выбиваемостью из отливок. Наиболее перспективными эфирными отвердителями являются ацетаты этиленгликоля, применение которых в составах жидкостекольных смесей позволяет использовать их как для изготовления форм, так и стержней и получать следующие прочностные свойства: прочность на сжатие через 30 мин твердения — до 0,5 МПа, через 1ч — до 1,3, через 24 ч — до 8,5 МПа. Такие прочностные показатели обеспечивают возможность изготовления форм и стержней для производства отливок среднего и крупного развеса. Однако ПСС с ацетатами этиленгликоля имеют весьма низкую живучесть, в связи с чем для их приготовления необходимо применять лопастные быстроходные смесители непрерывного действия типа смесителей модели СМ-221 конструкции «Станколита», имеющих скорость вращения рабочего вала 950 об/мин.
При изготовлении крупных (массой до 50-70 т) единичных отливок (шестерен, плит, гребных насосов и др.) целесообразно использовать так называемые цементные ПСС, основой которых является песок, а связующим — цемент.
К преимуществам песчано-цементных форм относятся возможность получения отливок с повышенной точностью размера; устранение процесса сушки форм; увеличение производительности труда за счет уменьшения длительности (примерно на 30%) уплотнения формы; отсутствие необходимости укрепления формы шпильками и гвоздями; уменьшение брака отливок по засорам, обвалам и газовым раковинам и др. Эти преимущества обусловливаются главным образом физико-механическими свойствами смесей: самозатвердеванием при выдержке на воздухе, высокой прочностью на сжатие, высокой газопроницаемостью и текучестью и др. В составы песчано-цементных смесей входят свежий кварцевый песок (20- 50%), оборотная цементная смесь (60-50%), портландцемент (7-10%) и вода (8%). Прочность смеси перед заливкой формы расплавом обычно составляет 0,8-1,5 МПа.
Самотвердение песчано-цементных смесей обусловливается процессом образования гидрата извести Са(ОН)2 в результате распада дисперсных клинкерных частиц цемента при его соприкосновении с водой. Этот процесс протекает по реакции
3Ca0Si02 + 4,5Н20 -> Ca0 Si02 2,5Н30 + 2Са(ОН)2 .
трехкальциевый вода гидрокалциевый гидрат
силикат силикат извести
Оптимальная температура твердения — гидратации цемент- но-песчаных смесей равна -16-18 °С. Песчано-цементные формы изготовляются по моделям или шаблонам с уплотнением смесей вручную или на формовочных машинах.
Основным недостатком цементных смесей является большая длительность процесса их отверждения (до 2-3 сут), что не позволяет широко внедрить эти смеси в технологические процессы изготовления форм и стержней.
Для устранения этого недостатка в НПО «ЦНИИТмаш» предложено вводить в состав цементных ПСС водорастворимые гидролизные сахара (ВГС), которые не только ускоряют процесс отверждения, но и обеспечивают повышение прочностных свойств смесей. Весьма важным положительным свойством цементных смесей, в отличие от жидкостекольных, является их облегченная выбиваемость из отливок.
Положительные качества песчано-цементных смесей с ВГС позволили успешно использовать их на многих заводах страны. Например, в ПО «Петрозаводскбуммаш» цементные ПСС применяют для изготовления форм и стержней при получении чугунных и стальных отливок массой от 7 до 14 т.
Весьма перспективными с точки зрения высокой прочности, нетоксичности, легкой выбиваемости из отливок являются фосфатные ПСС. Фосфатное связующее представляет собой гетерогенную систему, состоящую из двух компонентов: порошка, обладающего основными свойствами, и кислоты. Химическое взаимодействие между ними приводит к самозатвердеванию смеси на воздухе. Продукты реакции — гидраты солей ортофосфор- ной кислоты — обладают связующими свойствами и в затвердевшем состоянии представляют собой неорганические полимеры.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.