Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 59

Недостатком способа изготовления стержней по горячей ос­настке является дороговизна специальных металлических стерж­невых ящиков. Рентабельность повышается при изготовлении стержневых ящиков из эпоксидных смол. Однако их малая теп­лопроводность и малая стойкость при повышенных температурах и большая потеря тепла в окружающую среду ограничивают их применение. Недостатком является также большая потеря тепла в окружающую среду. Указанные недостатки могут быть преодо­лены при применении высокочастотного нагрева стержней. Влажная смола, будучи полярной жидкостью, быстро разогрева­ется токами высокой частоты. При этом стержневые ящики, из­готовленные из эпоксидной смолы, нагреваются. Преимущество данного процесса: равномерное упрочнение стержней по всему объему; стержни не пережигаются, так как после удаления воды расход энергии быстро падает.

Изготовление стержней в горячей оснастке из смесей с син­тетическими смолами получило большое распространение в ли­тейном производстве. Однако из-за токсичности, дефицитности и дороговизны синтетических смол предпринимаются попытки за­мены их другими связующими материалами, лишенными ука­занных недостатков.

3.3. ИЗМЕНЕНИЯ В ФОРМОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛАХ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПРОЦЕССЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ОТЛИВКОЙ

При формировании отливки в результате температурного воздействия в формовочных и стержневых смесях протекают процессы, вызывающие изменения в первую очередь формовоч­ных песков (табл.3.4). Кроме того, происходят процессы деструк­ции и термического превращения связующих, спекание, потеря и поглощение воды и др.

Таблица 3.4

Как и кварц, глины, применяемые в качестве связующих формовочных смесей, при нагревании претерпевают превращения с изменением объема. В составе монтмориллонита различают консти­туционную воду и межпакетную. В монтмориллоните часть межпа­кетной воды может быть удалена из решетки без разрушения мине­рала и снова возвращена в минерал. Такая вода называется цеолитной. При нагреве монтмориллонита до 100-180°С происходит выделение межпакетной воды, при 542-720°С — потеря гидро- ксильных групп кристаллической решетки и разрушение ее, при 800-890°С — разрушение минерала и потеря молекул гидроксила, связанных в октаэдрическом слое с атомами магния. После прокал­ки монтмориллонита он полностью и необратимо теряет способность набухать и свои связующие свойства. В каолинитах потеря гигро­скопической воды происходит при температуре 100-145°С, консти­туционной — при температуре 625-750°С. При температуре 970- 1030°С происходит кристаллизация аморфных продуктов распада, каолинита (А1₂0₃ • 2Si0₂ • 2Н₂0) с образованием у- А1₂0₃ и мулита (ЗА1₂0₃ • 2Si0₂), при температуре выше 1220°С аморфные кремне- кислоты кристаллизуются с образованием кристобалита.