Изготовление отливок в разовых песчано-глинистых формах. Формовочные материалы

Страницы работы

59 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

ГЛАВА V

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК В РАЗОВЫХ ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫХ ФОРМАХ

Эти формы, наряду с формами, полученными по выплавляемым моделям, наиболее часто применяют для изготовления художественных отливок. Песчано-глинистая смесь, из которой состоит форма, может быть сырой, подсушенной и сухой. Форма, как правило, включает собственно форму и стержни. Иногда вся форма изготавливается из стержневой смеси. Реже используют песчано-глинистую форму со вставками, изготовленными из металла или керамической массы. Широкое применение разовых песчано-глинистых форм привело к многочисленным приемам их изготовления с использованием разнообразных моделей, в основном постоянных из металла, дерева, пластмасс и ограниченно одноразовых газифицируемых моделей.

Ниже рассматриваются применяемые способы изготовления форм и стержней, материалы формы, а также элементы модельно-стержневой оснастки и формовочного инструмента. В данной главе не приводятся данные об оборудовании для изготовления формовочных и стержневых смесей и формовочных и стержневых машинах, с которыми можно ознакомиться в соответствующей литературе [1, 48].

1. Формовочные материалы

Формовочная смесь включает песок, связующее и различные добавки. Основой литейной формы являются огнеупорные пески - кварцевые, силлиманитовые, цирконовые и др. В основном в художественном литье применяют кварцевые формовочные пески с высоким содержанием глины (ГОСТ 2138-91).

1.1 Формовочные пески

Формовочные пески согласно ГОСТ 2138-91 подразделяют в зависимости от массовой доли глинистых составляющих (ГС) на три марки: кварцевые (К), тощие (Т) и жирные (Ж). ГС считают все частицы, независимо от их химического и минералогического состава, но в основном частицы глины, имеющие размер не более 0.022 мм.

Кварцевые и тощие пески подразделяют на группы в зависимости от массовой доли ГС, содержания основного материала SiO2, коэффициента однородности и среднего размера зерна.

Жирные пески подразделяют на группы в зависимости от предела прочности на сжатие во влажном состоянии и среднего размера зерна.

Кварцевые пески (К) содержат до 2% ГС и подразделяются на 5 групп, указанных в табл.84.

Тощие пески (Т) содержат от 2 до 12% ГС и подразделяются на 3 группы, указанные в табл.85.

84. Группы кварцевых песков (К)

Группа

ГС, % не менее

Группа

SiO2, % не менее

Группа

Коэффициент однородности

Группа

Средний размер зерна, мм

1

2

3

4

5

0.2

0.5

1.0

1.5

2.0

К1

К2

К3

К4

К5

99.0

98.0

97.0

95.0

93.0

О1

О2

О3

О4

О5

Свыше 80.0

70.0-80.0

60.0-70.0

50.0-60.0

до 50

01  016

02  025

03

до 0.14 

0.14-0.18

0.19-0.23

0.24-0.28

св. 0.28

85. Группы тощих песков (Т)

Группа

ГС, не более, %

Группа

О2, не менее, %

1

4.0

T1

96.0

2

8.0

T2

93.0

3

12.0

T3

90.0

Коэффициент однородности и средний размер зерна у трех групп тощих песков аналогичны тем же параметрам, что и первых трех групп кварцевого песка.

Жирные пески (Ж) содержат от 12 до 50% ГС и подразделяются на 3 группы: Ж1 обеспечивают предел прочности на сжатие во влажном состоянии свыше 0.08 МПа и средний размер зерна до 0.014 мм; Ж2 соответственно от 0.05 до 0.08 МПа и от 0.14 до 0.18 мм; Ж3 соответственно до 0.05 МПа и от 0.19 до 0.23 мм.

Примеры обозначения марок песка:

2К1О3О2 - кварцевый песок, содержащий от 0.2 до 0.5% ГС; не менее 99% SiO2 с коэффициентом однородности 0.60 - 0.70% и со средним размером зерна 0.19 - 0.23 мм;

Ж2016 - жирный песок с пределом прочности на сжатие во влажном состоянии 0.05 - 0.08 МПа и средним размером зерна 0.14 - 0.18 мм.

Кварцевые пески также подразделяются на группы в зависимости от их влажности, концентрации водородных ионов водной вытяжки, рН, содержания вредных примесей, коэффициента угловатости, теоретической удельной поверхности, газопроницаемости и потерь при прокаливании. Их значения приведены в таблице 86.

Методика определения параметров формовочных песков указана в ГОСТах 29234.1 - 29234.5 и 29234.11 - 29234.13, а также приведена в источнике [31].

Высокая прочность форм (более 0.08 МПа при сжатии во влажном состоянии), получается при использовании жирных песков, позволяет использовать также пески в чистом виде без дополнительного введения глины или бентонита. Для изготовления художественных отливок жирные естественные пески предпочтительнее синтетических.

Свойства формовочных песков и их влияние на качество отливок приведены в табл.87.

 86. Параметры формовочных песков

Группа

Н2О, % не более

Группа

рН

Группа

Коэф.угловатостине более, ед.

Сухие

0.5

Кислые

до 6.2

Округлая

1.10

Влажные

4.0

Нейтральные

6.2-7

Полуокруглая

1.25

Сырые

6.0

Щелочные

св. 7

Угловатая

1.40

Группа

Теоретическая удельная поверхность, не менее, м2/кг

Группа

Потери при прокаливании, не более, %

Высокая

15

Низкие

0.2

Средняя

10

Средние

1.0

Низкая

5

Высокие

3.0

Группа

Вредные примеси, не более, %

м2/МПа×с,

Na2O,K2O,CaO,MgO

Fe2O3

не менее

Очень низкие

0.40

0.20

30

Низкие

0.80

0.40

100

Средние

1.20

0.60

200

Высокие

1.60

0.80

350

Очень высокие

2.00

1.00

550

87. Свойства формовочных песков

Свойства

Влияние свойств на качество отливок

Влажность

При заливке металла влага испаряется и увеличивается возможность появления газовых раковин и пористости. Кроме того, повышенная влажность повышает трудоемкость погрузочных работ при минусовых температурах

Содержание глинистой составляющей

Уменьшает газопроницаемость смеси, что препятствует удалению газов из формы при заливке металла. Снижает огнеупорность. Вредная примесь при изготовлении стержней из песчано-смоляных смесей, так как понижает прочность стержней

Зерновой состав

С увеличением крупности песка повышается газопроницаемость формы, однако при этом увеличивается шероховатость поверхности. Чем крупнее отливка, тем рекомендуется применять более крупный песок

Форма зерен

Пески имеющие округлую форму облегчают уплотнение формовочной смеси

Газопроницаемость

Газопроницаемость зависит от газопроницаемости песков. Положительное свойство. Низкая газопроницаемость форм о особенно стержней, часто является

Похожие материалы

Информация о работе