Смачиваемость
Влияние состава формовочной смеси
Влияние газопроницаемости формы
Уменьшение размеров зерна
Глубина проникновения пригарного слоя не пропорциональна увеличению количества ударов бабы копра
Применение восстановительных добавок
Верхняя часть отливок,
- 40-50
Рекомендации по выбору противопригарных
Навигация
Влияние состава формовочной смеси
Анализ методов сокращения пригара на стальном литье
125123
знака
23
таблицы
0
изображений
2.9. Влияние состава формовочной смеси
Возможность формирования легкоотделимого пригара за счет изменения состава сплава и температуры заливки весьма ограничено.
Управлять процессами образования химического пригара можно лишь изменяя состав формовочной смеси[4]. Необходимо учитывать, что первоначальные формовочные материалы выбирают из условий предотвращения образования металлизированного пригара.
Влияние литейной формы и ее материалов проявляется в той степени, в какой они способствуют образованию и сохранению окисной пленки требуемой структуры на границе раздела металл- форма.
При контакте жидкого железа с хромомагнезитом и, особенно с хромистым железняком насыщенность железа O2 резко возрастает.
На рис.6 приведены данные термомагнитного анализа, характеризующие взаимодействие некоторых формовочных материалов без связующих со сталью ЗОЛ при 1000 °С, из которых следует, что характер взаимодействия зависит как от природы материалов, так и от продолжительности выдержки[4,10]. В наибольшей степени сталь окисляется при контакте с хромитовыми и хромомагнезитовыми песками: через 3, 5 ч содержание неокисленного железа в образцах снижалось соответственно до 40 и 46%. Меньше сталь окисляется при контакте с кварцевым песком, при этом образуется и минимальное количество парамагнитных соединений, в том числе и вюстита. В остальных образцах количество вюститной фазы довольно большое; максимальное содержание вюстита наблюдается в продуктах взаимодействия углеродистой стали с хромитом.
В литейной форме продукты окисления отливки или взаимодействия окислов металла с формовочными материалами не остаются в зоне реакции, а под действием капиллярных сил проникают в толщу формы, определяя тем самым толщину химического пригара.
При температуре 1500 в жидком состоянии находится закись железа (температура плавления 1371°С), а образование окиси железа (1457С) маловероятно. В случае контакта стали ЗОЛ с хромитом и хромомагнезитом на границе раздела образуется большее количество окислов и толщина химического пригара максимальна.
Рентгеноструктурный анализ пригара, образовавшегося при использовании смеси на основе хромистого железняка, показал наличие Fe3O4 и следов фаялита Fe2SiO4. Зерна хромистого железняка окружены аморфным стеклом неременного состава; встречаются незначительные участки с мелкими кристаллами фаялита. Однако количество железистого стекла в этом случае меньше, чем в пригаре при использовании кварцевой смеси. Очевидно, железистые стекла образовались лишь в результате взаимодействия силиката натрия (которого в смеси мало) и окислов железа, основная же часть окислов либо существует в виде самостоятельной фазы, либо, взаимодействуя с огнеупорным наполнителем, входит в состав различных шпинелей, образующих хромит. Аналогичная картина наблюдается и при использовании хромомагнезитовой смеси. При взаимодействии расплава углеродистой стали с цирконовыми и корундовыми смесями образуется пригар, состоящий из зерен наполнителя и железистого стекла, на фоне которого изредка встречаются небольшие участки с мелкими зернами фаялита.
Таким образом, химический пригар, появившийся в процессе взаимодействия углеродистой стали со смесями на основе различных наполнителей, состоит из зерен песка, сцементированных железистым стеклом: каких-либо соединений, кроме фаялит;), и заметном количестве в нем обнаружено не было, хотя термодинамически образование их возможно, например, герцинита (FeAlaOl). Во всех случаях слой пригара отделен от металла окалиной, прочность которой и определяет силы связи пригара с отливкой. Влияние наполнителя смеси сказывается лини, в той степени, в какой он может затормозить или ускорить окисление отливки с поверхности и способствовать образованию окисного слоя определенной структуры.
На рис.7 показана кинетика взаимодействия стали ОХ12НДЛ с различными формовочными материалами при 1000°. Окисление хромистой стали в контакте с формовочными материалами происходит довольно интенсивно. По мере увеличения продолжительности контакта с рутилом и кварцем непрерывно увеличивается содержание магнетита и окалине (рис. 7,б), при контакте с цирконом в xpoмитом количество магнетита возрастает до некоторого уровня, а затем остается постоянным; при контакте с корундом после достижения некоторого максимума содержание магнетита начинает резко уменьшаться. При взаимодействии с кварцевым песком образуется минимальное количество вюстита (рис.7, в). Все остальные материалы способствуют образованию вюстита в довольно большом количестве. Следовательно, наибольшая прочность сцепления пригара с металлом будет в случае использования кварцевых смесей, наименьшая - при использовании корундовых, цирконовых и хромитовых смесей.
На рис.8 представлена зависимость глубины проникновения окислов в продуктов взаимодействия стали ОХ12НДЛ в различные жидкостекольные смеси при 1550 °С.
С увеличением времени выдержки глубина проникновения на всех материалах. кроме корунда, возрастала; в корундовые смеси глубина проникновения в течение 30 мин была минимальной. Наибольшая глубина проникновения наблюдалась в смесь на кварцевом песке.
Таким образом, при использовании корундовых смесей образуется много вюстита в этот окисел остается на границе металл — смесь, а при использовании кварцевой смеси образующиеся окислы проникают в глубь формы и взаимодействуют со смесью[4,10].
На рис.9 приведено влияние продолжительности выдержки стали 12Х18Н9ТЛ при 1500 °С на толщину химического пригара. И здесь минимальный пригар наблюдается на корундовых смесях. Очевидно, что корундовые смеси обеспечивают минимальный пригар и наилучшую поверхность отливок из всех хромистых и хромоникелевых сплавов.
Глубина проникновения окислов, образующихся на поверхности стали 110Г13Л, характеризуется данными рис.10, Видно что наибольшая глубина проникновения наблюдается при использовании смеси на основе кварцевого песка, наименьшая - на основе оливина, корунда и дистен-силлиманита.
Похожие работы
... смеси, состоящие из полевого шпата, кремнезема, каолина и жидкого стекла. Перейдем к экспериментальному рассмотрению условий образования пригара на стальных и чугунных отливках при использовании смесей с жидким стеклом.2.Методы качественной оценки пригара.2. КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК Шероховатость отличается от пригара тем, что 1) концентрация окислов на поверхности металла отливки ...
... - дальнейшее развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов обработки заготовок деталей машин, применение новых конструкционных материалов и повышение качества обработки деталей машин. Наряду с обработкой резанием применяют методы обработки пластическим деформированием, с использованием химической, электрической, световой, лучевой и других видов энергии. Классификация ...
... осуществлять трудовую деятельность более эффективно, творчески, а также способствует выходу личности на новые уровни своего развития. 1.2 Педагогические подходы к реализации программы профессиональной подготовки заливщиков металла Учебные занятия, как правило, проводятся в виде лекций, консультаций, семинаров, практических занятий, лабораторных работ, контрольных и самостоятельных работ, ...
... Все планируемое к приобретению оборудование окупается в нормативные сроки. Во второй главе исследована организация инновационной деятельности ОАО «Металлургический завод им. А.К. Серова». Данный анализ служит предпосылкой разработок рекомендаций по совершенствованию инновационной деятельности предприятия, которые будут освещены в третьей главе дипломной работы. Наиболее существенными моментами ...
0 комментариев