CC BY
17ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ
Лочинбек Ахмаджон угли Кучкоров, Нодиржон Каюмжонович Турсунов, Отабек Тоир угли Тоиров
Ташкентский государственный транспортный университет
АННОТАЦИЯ
Проведены исследование состава формовочных смесей различного состава. Получены количественные зависимости влияния добавок в рецептуру смесей.
Ключевые слова: Стержневые смеси, газопроницаемость, бентонит, кварцевый песок, мел, известь.
ABSTRACT
There has been study of the composition of molding sands of various compositions. Quantitative dependences of the influence of additives in the formulation of mixtures have been obtained.
Key words: Core mixtures, gas permeability, bentonite, quartz sand, chalk, lime.
ВВЕДЕНИЕ
Улучшение эксплуатационных и технологических свойств, промышленных изделий, повышение технического уровня и качества выпускаемой продукции является одной из основных задач науки, техники и современного машиностроения. Непрерывное ужесточение требований к надежности работы элементов конструкций заставляет более подробно анализировать конкретные условия их работы. Большинство станков, машин и деталей в процессе эксплуатации подвергаются циклическим нагрузкам. Поэтому проблема выносливости материалов актуальна для железнодорожной, автомобильной, авиационной, судостроительной, станкостроительной, энергетической и других отраслей промышленности.
Одной из наиболее распространенных добавок, вводимых в формовочные смеси для улучшения выбиваемости, в том числе в смеси с жидким стеклом, является глина. В проведенных опытах она содержала 27 % A12O3. Расчёт показывает, что для образования второго максимума при 1200 °C в смесь необходимо ввести 3,0 % глины (0,81 % A12O3); при даль-нейшем увеличении количество глины максимум соответственно будет перемещаться вправо и составлять 1300 и 1400 °C.
Диаграммы состояния показывает, что, изменяя модуля стекла и вводя в смеси надлежащего количества A12O3 можно выбрать силикатные системы, которые обеспечивают получению второго максисума при температуре 1500, 1600 °C и более.
ОБСУЖДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ
Эксперименты по исследованию газопроницаемости стержневых смесей проводили в дочернем предприятие «Литейно-механический завод», г. Ташкент. Для исследования стержней были приготовлены 4 варианта смесей. Смеси были приготовлены из кварцевого песка марки 2К20202, глина бентонитовая марки П1Т2, жидкое стекло, известь, мел (СаСОЗ) и сахар.
Приготовление смеси производилось путём ручного перемешивания в специальной таре, сперва перемешивались порошкообразные компоненты, а затем добавлялось расчётное количество жидкого стекла.
Смеси с добавками извести, мела и сахара представлено в таблице 1.
Таблица 1 - Количественное отношение компонентов смеси
Компоненты Массовая доля компонентов, %
№0 №1 №2 №3
Кварцевый песок 96 94 92 90
Исходные Глина бентонитовая 4 4 4 4
Жидкое стекло 6 6 6 6
Известь 0 2 4 6
Добавки Мел 0 2 4 6
Сахар 0 2 4 6
Для проведения испытания газопроницаемости было изготовлено образцы высотой 50 мм и диаметром 50 мм и образцы типа по ГОСТу 23409.7-78 которые представлены на рисунке 1, уплотненные тремя ударами на автоматическом копре.
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
Рисунок 1 - Образцы для испытания газопроницаемости Сушка готовых образцов производилась в электрическом сушильном шкафу, после чего образцы подвергались испытаниям. Приготовленные образцы, для приобретения оптимальной прочности, сушились в электрическом сушильном шкафу, при 200 °С в течении 30 минут. Затем, после охлаждения образцов до комнатной температуры, они подвергались нагреву до температуры 600 ± 10°С, выдерживались при этой температуре в течение 30 мин и медленно в течении 2-х часов охлаждались в печи.
Результаты испытании образцов на газопроницаемость приведен на таблице 2 и на рисунке 2.
Таблица 2 - Газопроницаемость образцов зависимости добавки
Добавки Газопроницаемость смеси, единиц
Исходный 117,83
Добавки, % 2 2 2
Мел 169,50 169,50 169,50
Известь 133,97 133,97 133,97
Сахар 192,00 192,00 192,00
Проведенные эксперименты показали, что газопроницаемость имеет более лучшие значения при добавлении 2 % мела относительно других добавок. Ее значения достигли почти 200 ед., что в два раза превышает величину газопроницаемости стандартного образца. В случае применения в качестве добавок 2 % сахара и извести соответственно, также получились результаты в
1,5 и 0,5 раза соответственно выше, чем величина газопроницаемости стандартного образца.
240 я 210
I
é 180 -, о
S \
и -»
я
3 150 Е
а
S 120 £
90
1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% —мел сахар известь стандарт
Рисунок 2 - Изменение газопроницаемости образцов в зависимости
от величины добавки
При увеличении добавки извести до 4 %, значения газопроницаемости изменились не значительно, относительно стандартных образцов. Увеличенное до 4-х процентов содержание в смеси сахара и мела привело к повышению газопроницаемости в два раза.
На следующем этапе эксперимент проводился с добавлением 6-ти процентов каждого из этих материалов. Проведённые испытания тех же свойств образцов показали, примерно, одинаковые значения, которое оказались гораздо ниже чем образцы с 2 % и 4 %-ными добавками.
ВЫВОДЫ
Проведенные эксперименты показали, что газопроницаемость имеет более лучшие значения при добавлении 2 % мела, и достигает 200 ед., что в два раза выше газопроницаемости стандартного образца. В случае применения в качестве добавок 2 % сахара и извести соответственно, также получились результаты в 1,5 и 0,5 раза соответственно выше, чем величина газопроницаемости стандартного образца.
REFERENCES
1. Ромашкин В.Н., Валисовский И.В.Смеси с улучшенными технологическими свойствами. //Литейное производство. -1990. -№2. -c.17-18.
Scientific Journal Impact Factor
2. Вишняков Х.И. Улучшение выбиваемости жидкостекольных смесей добавками доменного шлака. //Литейное производство. -1976. -№11. -с.42.
3. Грузман В.М.Улучшение выбиваемости жидкостекольных смесей. //Литейное производство. -1999. -№6. -с.30-31.
4. Дорошенко С.П.,Макаревич А.П.Состояние и перспективы применения жидкостекольных смесей.//Литейное производство.-1990.-№2.-с.14-15.
5. Климкин А.В.Смеси улучшенной выбиваемости. //Литейное произ-водство.-1990.-№2.-с.25.
6. Борсук П.А.Смеси с жидкими отвердителями. //Литейное производ-ство. -1990. -№2. -с.15-17.
7. Рыжков И.В.,Толстой В.С.Физико-химические основы формирова-ния свойств смесей с жидким стеклом.-Харьков:Вища школа,1975.-128с.
8. Ткаченко С. С., Кривицкий В. С., Емельянов В. О., Мартынов К. В. Возможность применения жидкостекольных формовочных и стержневых смесей в художественном литье // Литье и металлургия - 2 (87). 2017.
9. Кидалов Н. А., Осипова Н. А., Григорьева Н. В., Багаев Д. А. Исследование природных материалов волгоградской области с целью использования в литейном производстве
10 Чернышева Е. А., Евлампиев А. А., Гусева О. Б. Мониторинг эко-логичности при изготовлении формы и стержней // Экология и промышленность России, ноябрь 2013 г.
11.Турсунов Н.К., Семин А.Е., Котельников Г.И. Кинетические особенности процесса десульфурации при выплавке стали в индукционной тигельной печи // Черные металлы. - 2017. №5. - с. 23-28.
12. Турсунов Н.К., Семин А.Е., Санокулов Э.А. Исследование процессов дефосфорации и десульфурации при выплавке стали 20ГЛ в индукционной тигельной печи с дальнейшим обработкой в ковше с использованием РЗМ // Черные металлы. - 2017. №1.- с. 33-40.
13.Турсунов Н.К., Семин А.Е., Санокулов Э.А. Исследование в лабораторных условиях и индукционной тигельной печи вместимостью 6 тонн режимов рафинирования стали 20ГЛ с целью повышения ее качества// Тяжелое машиностроение. - 2017. №1-2.- с. 47-54.
14.Турсунов Н.К., Санокулов Э. А., Семин А.Е. Исследование процесса десульфурации конструкционной стали с использованием твердых шлаковых смесей и РЗМ // Черные металлы. - 2016. №4.- с. 32-37.
15. Турсунов Н.К., Семин А.Е., Санокулов Э.А. Исследование в лабораторных
условиях и индукционной тигельной печи вместимостью 6 тонн режимов рафинирования стали 20ГЛ с целью повышения ее качества// Тяжелое машиностроение. - 2017. №1-2.- с. 47-54.
