КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК

2. КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК

Шероховатость отличается от пригара тем, что

1)   концентрация окислов на поверхности металла отливки недостаточна для образования промежуточного соединения, вызывающего плотное приставание поверхности формы к поверхности отливки;

2)   как и при химическом пригаре, отдельные выступы на поверхности формы не превосходят радиуса зерна формы.

Качественная оценка величины пригара, предложенная Уральским политехническим институтом, представлена в табл.3. Категории пригара характеризуются степенью трудности удаления пригара при очистке и способами его удаления. Говорить о прочности сцепления механического пригара с отливкой нет смысла, так как в этом случае трудность удаления пригара определяется прочностью самого металла и частотой струек, проникших в форму, на единицу площади. Поэтому в дальнейшем целесообразно говорить о прочности сцепления либо полностью окисленного механического пригара, либо чисто химического пригара. Последний случай часто встречается при использовании жидкостекольных форм для чугунного и высоколегированного литья.

Прочность связи двух разнородных фаз (в нашем случае металла и пригарного вещества) при нормальной температуре определяется несколькими факторами.

Ф. Д. Оболенцев[6] приводит классификацию пригара по способам, необходимым для его удаления, и виду отделяемых частиц пригара (табл. 1).

Таблица 1

КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ПРИГАРА

Категория пригара	Степень трудности удаления пригара при очистке
Очень сильный	Пригар с большим трудом удаляется пневматическим зубилом и только вместе с металлом тела отливки. Поверхность отливки после очистки иссечена зубилом, и на ней остаются полосы прочно пригоревшей смеси
Сильный	Пригар с трудом удаляется пневматическим зубилом. Поверхность отливки иссечена зубилом. Местами остаются участки пригоревшей смеси
Средний	Пригар хорошо удаляется пневматическим зубилом. Ручным зубилом тоже может быть удален, но с большим трудом. Поверхность после очистки очень шероховатая
Слабый	Пригар успешно удаляется ручным зубилом. Поверхность отливки после очистки немного шероховатая
Очень слабый	Пригар легко очищается ручным зубилом. Поверхность отливки после очистки не имеет следов пригара
Нет пригара	Поверхностный слой спекшейся смеси легко очищается даже без применения ручного зубила ударами молотка. Поверхность отливки после очистки гладкая

С другой стороны, если пригар легко удаляется при проведении какой-либо операции, предусмотренной общим технологическим процессом изготовления отливок (термообработка, дробеструйная очистка и. т. п.), можно допускать на отливках образование пригара определенной величины.

Поэтому естественно стремление литейщиков классифицировать пригар по прочности сцепления с отливкой и дать количественную оценку величины пригара.

Ф. Д. Оболенцев приводит классификацию пригара по методам, необходимым для его удаления, и по виду отделившихся частиц пригара (табл.2).

Таблица 2

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИГАРА ПО СПОСОБАМ, НЕОБХОДИМЫМ ДЛЯ ЕГО УДАЛЕНИЯ

Способ удаления пригара	Балл	Способ удаления пригара	Балл
Ударом молотка по отливке Стальной щеткой (ручной или механической) Пескоструйной очисткой Дробеструйной очисткой	1 2 3 4	Пневматическим зубилом: - пластами - мелкими частицами вместе со слоем металла	5 6

значения при одинаковой толщине пригарной корки метод Н. Т. Жарова дает одинаковые работы для пригара 5, 6 и 7-го баллов (см. табл.2), и, наоборот, для пригара, отделяющегося пластами (5-й балл), величина работы будет зависеть от толщины пригарной корки, хотя прочность сцепления пригара с отливкой остается одной и той же.

По сопоставлению величин затраченной работы на удаление пригара со временем очистки отливок производственными способами получены корреляционные соотношения, позволяющие рассчитать относительную величину трудозатрат, необходимую для удаления исследуемого пригара в производственных условиях.

Таблица 3

Способ очистки отливок	относительная величина трудозатрат для удаления пригара Корреляционное соотношение
Галтовочный барабан Пневматический молоток Пескоструйная камера Дробеметный барабан	tv. б == -50,6 + + 113,6Ауд Тп.м== 5,23+2,11Ауд Тп.к= 0,14+0,012Тс Тд. Б = 24,91 + + 17.33Ауд+ 1,5Тс

 

 И.Б. Куманиным предложена классификация пригара (табл.4) в основу которой положено представление о том, что пригар всегда состоит из зерен наполнителя, сцементированных затвердевшей жидкостью. Этой жидкостью могут являтся металл или его окислы, проникшие в поры формы, или легкоплавкие соединения и сплавы, образовавшиеся в результате взаимодействия между окислами металла и формовочными материалами, или, наконец, жидкое вещество может возникнуть в самом формовочном материале за счет расплавления примесей, входящих в его состав, или же за счет образования легкоплавких силикатов.

 

Классификация пригара по способу его удаления ( по И.Б. Куманину) Таблица 4
Условная степень пригара	Характеристика слоя пригара	Способ удаления пригара	Механический	Термический	Химический
			Характеристика пригарных корок
0 (нулевая)	Легкоотделимый	При выбивке		Не связана с отлив­кой. Легко отделяется в виде кусков спекшей­ся формовочной смеси, сохранившей зерновое строение	Не связана с отливкой. Хрупкая, легко ска­лывается
1 (первая)	Отделимый	При очистке литья		Наружная часть кор­ки рассыпчатая. От­ливка умеренно свя­зана с коркой. Четкая граница между прига­ром и металлом	От рассыпчатой до монолитной. Четкая гра­ница между пригаром и металлом. Умеренная связь с отливкой
2 (вторая)	Тонкий слой трудноотделимый	Вырубкой	Состоит из металла и зерен формовочного материала, прочно со­единена с отливкой. Толщина слоя до 4 мм		Монолитная и проч­ная. Нет четкой границы между пригаром и ме­таллом. Прочная связь с отливкой. Толщина слоя до 4 мм
3 (третья)	Толстый слой трудноотделимый	Вырубкой	Состоит из формовоч­ного материала и ме­талла. Прочно соедине­на с отливкой. Толщина слоя больше 4 мм		Монолитная и проч­ная. Нет четкой границы между пригаром и ме­таллом. Прочная связь с отливкой. Толщина слоя больше 4 мм

3.Методы

количественной оценки пригара.

В основу количественной оценки величины пригара положены относительные величины трудозатрат на удаление пригарной корки двумя видами механического воздействия: истиранием и ударом. Для количественной оценки трудозатрат на очистку литые образцы, на которых образовался пригар, подвергают испытаниям на двух приборах. Первый из них разработан ВПТИлитпромом (г. Ленинград) и определяет время Тд стачивания пригарного слоя абразивным кругом [4]. Второй прибор, созданный в лаборатории технологии литейных процессов Челябинского политехнического института, измеряет удельную работу разрушения Луд корки пригара ударным воздействием бойка долотчатой формы [6].