Технологические свойства стержневых смесей на основе органических связующих типа 4ГУ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

размерной точности; уменьшается расход вспомогательных материалов и улучшаются санитарно-гигиенические условия.

Библиографический список

1. Николаенко Н.Г. и лр. Литье и облицованные металлические кокили. Литейное производство. - 1961. - N9 I. - С. I.

2. Марков В.В.. Шинкарев Л.С. Способ нанесении облицовочного состава на поверхность кокили. Литейное производство - 1974. - N9 1. - С. 4.

КОРШУНОВ Виктор Владимирович, кандидат технических наук, доцеш- кафедры «Машины и технология литейного производства» Омского государственного технического университета.

БОГАЧЁВ Сергей Николаевич, главный инженер ОАО АРЗ «Таврический».

МИННЕХАНОВ Руслан Гиэарович, студент группы Л-514 машиностроительного института ОмГТУ.

Дата поступления статьи п редакцию: 10.03.2009 г.

© Коршунов В.В., Богаче» С.П.. Миннеханов Р.Г.

УДК 621.743.4 И В ЗЮЗЬКО

Омский государственный технический университет

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЯЗУЮЩИХ ТИПА 4ГУ

Приведены результаты исследований технологических свойств стержневых смесей на основе органических связующих типа 4ГУ (ЗАО НПО («Промэкология»).

Ключевые слова: стержневые смеси, органические связующие, технологические свойства.

В отливках, получаемых в разовых формах, стержни, оформляющие их внутренние полости, должны иметь высокую огнеупорность, податливость и газопроницаемость, минимальную гигроскопичность и газотворную способность, а также легко разрушаться при выбивке (I, 4|. В зависимости от условий работы, геометрии, размеров, конфигурации и требований к качеству литой поверхности, стержни делят на пять классов |5|. Требования к физико-механическим свойствам стержней зависят от класса стержня, состава смеси и технологии изготовления стержня (табл. 1).

Указанные требования к физико-химическим свойствам стержней выполняют выбором соответствующих материалов для стержневых смесей. Дисперсная основа базовых технологических композиций должна удовлетворят!, ряду частных условий 11,3): огнеупорность - достаточно высокая температура плавления и по возможности слабое взаимодействие с оксидами компонентов сплава, т.е. минимальная склонность к образованию пригара; однородность и сравнительно высокая крупность зерен; теплопроводность - желательно, чтобы она была повышенной. это ускорит затвердевание отливки; пластичность или текучесть - способность легко заполнять все детали оснастки и давать их хороший отпечаток; выбиваемость - хорошая после заливки, зависящая от сочетания свойств зерновой основы и связующей добавки; отсутствие склонности к комкуемости при выдержке перед использованием.

В настоящее время в литейном производстве используется несколько типов связующих веществ для

дисперсных систем, которые классифицируются по двум основным признакам (2):

- природа материала (органические и неорганические, водные и неводные);

- характер затвердевания (необратимый, промежуточный и обратимый).

Органические связующие не выдерживают воздействия высокой температуры заливаемого металла и разлагаются, что приводит к разрушению элементов формы и облегчает выбивку. Неорганические связующие напротив, хорошо выдерживают воздействие высоких температур. Поэтому они используются преимущественно для приготовления облицовочных формовочных смесей, а в стержневые смеси вводятся в небольших количествах для увеличения прочности во влажном состоянии.

В данной работе приведены результаты исследований свойств органических комплексных связующих типа 4ГУ. произведенных на предприи-тии ЗАО НПО «Промэкология», содержащих в различных сочетаниях растительное масло, нефтеполимерную смолу и нефтебитум с органическими растворителями (керосин и уайт-спирит). Составы органических связующих типа 4ГУ приведены в табл. 2.

Были проведены испытания прочностных свойств связующих с помощью стандартной технологической пробы - СТП - (кварцевый песок 1К02Б - 100%; связующее 4 ГУ - 2%). а также дополнительно определяли изменение прочно-стных свойств связующею в зависимости от его количества в смеси и температуры сушки образцов (табл. 3).

В данной работе в качестве технологических

Требования к материалу стержня

Класс стержня Предел прочности. МПа Г азопроницае мость по-сухому, ед.

при сжатии по-сырому при разрыве по-сухому

1 до 0.01 св.1.5 свыше 150

2 0.01-0.02 1.0-1.5 120-150

3 0.02-0.04 0.5-1.0 90-120

4 0.04-0.07 0.3-0.5 60-90

5 свыше 0.07 до 0.3 до 60

Таблица 2

Состоим органических комплексных связующих

Название связующего Нефтеполимерная смола. % Битум. % Растительное масло, % Уайт-спирит. % Керосин. %

4 ГУ-1 10.0 * 43.0 23.5 23.5

4ГУ-2 10.0 • 43.0 * 47.0

4ГУ-3 - Ю.О 43.0 23.5 23.5

4ГУ-4 - 10,0 43.0 - 47.0

Таблица 3

Прочностные свойства смесей н зависимости от количества связующего и температуры сушки образцов

Связующее Содержание в смеси. % Температура сушки образцов

180 °С 200 °С 220 °С 240 °С

о,. МПа о,. МПа о,. МПа о,. МПа

4ГУ-1 0.5 0 0.06 0 0.13

1.0 0 0.65 0 0.63

2.0 0.14 1.84 1.61 1.74

4ГУ-2 0.5 0.19 0.15 0 0.13

1.0 0.31 0.29 0 0.42

2.0 1.65 1.49 1.93 1.91

4ГУ-3 1.0 0.38 0.29 0 0.59

1.5 0,54 0.48 0 1.07

2.0 0.88 0.66 1.57 1.91

4 ГУ-4 1.0 0,25 0.52 0 0.91

1.5 0.44 0.92 0 1.03

2.0 1.07 1.19 1.54 1.47

Таблица 4

Технологические свойства стержневых смесей на основе СТП

Состав смеси Свойства

Песок 1К02Б. % Связующее Прочность, о, МПа Газопроницаемость. К. ед Гигро- скопич- ность. г.% Осыпае- мость. 0.% Выбива- емость. В.Дж Газо-творная способность. О. см’/г

Вид Кол-во, %

100 4ГУ-1 2 2.72 178.3 0.12 0.46 124 7.7

100 4ГУ-2 2 2.11 181.7 0.13 0.48 151 6.1

100 4ГУ-3 2 2.14 . 178.3 0 0.58 97 7.4

100 4ГУ-4 2 1.26 241.7 0,15 0,41 103 7.7

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ МСТМИК № 1 С77>. 3009 МАШИНОС1КНМИ1 И МАШИНОМАІНИІ

НИ£ И МАШИНОКДСНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ UCIHXC W 1 (77). 3009

Технологические свойства смесей с дополнительными связующими: бентонит и ССБ

Связу- ющее Прочность при сжатии в сыром состоянии. Осы. МПа Прочность при разрыве в сухом состоянии, о,. МПа Газопроницаемость. К. ед. Г игро-ско- ПИЧ- ность. г. % Осыпа- емость. 0.% Выбива- емость. А.Дж Газо-творная способность. Q, см’/г Влаж- ность. В.%

4ГУ-1 0.011 1.62 467 0.31 1.04 35 6.4 2

4ГУ-2 0.012 2.14 367 0.19 0.46 17 13.7 2

4ГУ-3 0.009 1.72 463 0.14 1.14 17 13.6 4

4 ГУ-4 0.009 1.50 510 0.34 1.57 14 6.1 4

свойств контролирован влажность, прочность во влажном н в высушенном состоянии, газопроницаемость, гигроскопичность, осыпаемость, выживаемость и газотворную способность (табл. 4).

Для повышения сырой прочности и формуемое* ти стержневых смесей вводили сульфитно-спиртовую барду (ССБ) с плотностью 1,25 г/см ' и формовочную глину (бентонит). Состав смеси: песок 1К02Б - 100 %, ССБ - 3 %, глина (бентонит) БП1Т1 - 1 %, связующее4ГУ - 2%. Полученные технологические свойства приведены в табл. 5.

Выводы. 1. Максимальными прочностными свойствами обладают связующие 4 ГУ-1 и 4ГУ-2. Величина максимальной прочности смеси, достигнутой в исследованиях, составила около 3,0 МПа (в удельном выражении - около 1,5 МПа / 1,0% связующего).

2. Органические связующие типа 4ГУ предпочтительнее использовать в смесях для изготовления стержней 1-го класса сложности. Такие связующие обеспечивают в подобных стержнях достаточный уровень технологических свойств: высокие прочность. газопроницаемость и выбиваемость; низкие гигроскопичность и осыпаемость.

Библиографический список

1. Степанов Ю.А., Семенов В.И. Формовочные материалы. - М. : Машиностроение, 1969. - 160 с.

2. Берг П.П. Формовочные материалы - М. : Маш-гиз, 1963. - 408 с.

3. Формовочные материалы и технология литейной формы справочник / Пол общ рол С.С. Жуковского -М Машиностроение. 1993. - 432 с.

4 Титов Н.Д., Степанов Ю.А. Технология литейного производства. - М : Машиностроение, 1985. - 400 с.

5. Технология литейного производства: Днпл в песчаные формы : учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.П. Трухов. Ю.А.Сорокин. М.Ю. Ершов и др. ; под ред А.П. Трухова - М. : Издательский центр иАкадемияи, 2005. - 528 с.

ЗЮЗЬКО Ирина Владимировна, ассистент кафедры «Машины и технология литейного производства.

Дата поступления статьи в редакцию: 10.03.2000 г.

© Зюзько И.В.

УДК669.71:621.03:534-8 Г> С ГАРИБЯН

В. П. РАСЩУПКИН В. В. КОРШУНОВ

Омский государственный технический университет

СТРУКТУРА АЛЮМИНИЕВЫХ ОТЛИВОК, ПОЛУЧЕННЫХ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ В УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПОЛЯХ

Отработана технопогия обеспечения направленной кристаллизации алюминиевого сплава А5 в ультразвуковых полях. Установлено, что и при плоском и при сферическом фронте кристаллизации обеспечивается эффект повышения твердости отпивок в 3,3 — 3,5 раза.

Ключевые слова: ультразвук, фронт, кристаллизация, плоский, сферический, твердость, отливка.

Практически все современные способы получе- нологические дефекты, такие как газовые ракови-

ния отливок из алюминиевых сплавов не позволяют ны, поры, интерметаллидные включения. Традицион-

полностыо устранить а их структуре различные тех- ный способ решения этих проблем - применение