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
Рекомендации по выбору противопригарных
Анализ методов сокращения пригара на стальном литье
125123
знака
23
таблицы
0
изображений
3.10. Рекомендации по выбору противопригарных
покрытий для предотвращения химического пригара
Образующийся между стальной отливкой и химическим пригаром окисной слой, состоящий из вюстита и магнетита, контактирует с более или менее активной но отношению к окислам железа формой. Очевидно, материалы, способствующие сохранению и росту вюститной прослойки, обеспечат максимально легкое отделение пригара от отливки[10,4].
На отливках из углеродистой стали формирование окисной пленки начинается после затвердевания поверхности. На поверхностях отливок из легированных сталей образуется относительно тонкий окисный слой, состоящий из шнинелей и окислов легирующих элементов. Температура образования этого слоя выше температуры заливки сплавов. После затвердевания отливки из легированной стали окисление металла продолжается в результате диффузии атомов железа через слой окислов легирующих элементов и встречной диффузии кислорода. Во всех случаях на поверхности отливок из высоколегированных хромо-никелевых и хромистых сталей при охлаждении образуется двух-или трехслойная окалина, отделяющаяся по вюститному слою. Следовательно, прочность связи химического пригара с отливками как из углеродистых, так и из легированных сталей будет определяться наличием и толщиной вюститного слоя.
Уменьшение вюститного слоя на отливках происходит с двух сторон: со стороны формы за счет непрерывного подвода окислителя происходит доокисление FeO до магнетита по реакции ЗFеО+ Н2О=FeзО4+ Н2; со стороны металла за счет восстановления FeO углеродом, растворенным в сплаве, по реакции
FeO + C = Fe+ CO. Кроме того, часть образовавшихся на поверхности отливки окислов проникает и глубь формы и не участвует в формировании окисной пленки. В то же время за счет диффузии железа через слой окислов вюститный слой возрастает (Fe3О4+ Fe = 4FеО).
При выборе противопригарных материалов для отливок из углеродистых и легированных сталей необходимо учитывать как характер образующихся окислов в результате взаимодействия формы с металлом, так и скорость отвода их из зоны контакта металла с формой. Оптимальным будет случаи максимального образования вюстита на поверхности отливки при минимальном проникновении образовавшихся окислов в поры формы. Наилучшим противопригарным материалом для красок при производстве литья из углеродистой стали является корунд. Действительно, в контакте с корундом углеродистая сталь окисляется достаточно полно при значительном содержании FeO в продуктах окисления. В то же время скорость отвода продуктов окисления от поверхности металла в случае использования корундовой смеси минимальна. Хорошие противопригарные свойства корунда подтверждаются результатами многих исследований и производственной практикой[4,10]. При контакте углеродистой стали с цирконом также образуется много FeO и относительно мало Fe3О4. в то же время глубина проникновения окислов в смесь относительно невелика.
Хромит и хромомагнезит обеспечивают легкое отделение пригара от отливки за счет весьма интенсивного окисляющего воздействия на металл. Образованием большого количества окислов железа объясняется значительная толщина химического пригара и одновременно легкое отделение последнего от отливки При использовании хромита и хромомагнезита поверхность отливки хотя и свободна от пригара, но не всегда сильно окислена.
Критерием противопригарности хромистого железняка обычно считают отношение содержаний окислов хрома и железа: чем выше это отношение, тем лучшими противопригарными свойствами обладает хромит. А. Д. Попов хорошие противопригарные свойства хромистого железняка объясняет тем, что окислы железа, образующиеся на поверхности стальных отливок, реагируя с хромистым железняком, образуют тугоплавкие и малоподвижные соединения, которые заполняют поры между зернами смеси, чему также способствует и процесс спекания хромистого железняка. Хромомагнезитовые смеси подобны хромитовым, но уступают последним но спекаемости. Исследования, выполненные в ЦНИИТмаше, показывают, что хорошие противопригарные свойства обоих материалов связаны прежде всего с их окисляющим воздействием на металл: чем больше в формовочном материале содержится окислов железа, тем более вероятно образование легкоотделимого пригара. С этим связан и эффект, достигаемый при введении и кварцевые смеси железной или марганцевой руды.
Если при контакте формы с углеродистой сталью процесс окисления железа лимитируется подводом окислителя к поверхности реакции, то при затвердевании в форме высоколегированных хромоникелевых сталей процессом, определяющим образование слоя окислов железа, будет диффузия ионов железа через слои шпинелей, прилегающий к неокисленной поверхности сплава. Для легкого отделения пригара от отливки необходимо использовать такие формовочные материалы, которые в минимальной степени разрушают образовавшийся вюститный слой или, взаимодействуя с закисью железа, образуют соединения, не связанные со слоем шпинели. Наилучшие результаты следует ожидать при использовании корунда для отливок из хромоникелевых сталей. Корунд практически не взаимодействует с окислами железа, образующими внешний слой окалины на хромистых сталях.
При контакте хромоникелевой стали со смесью из хромистого железняка образующийся вюститный слой находится между двумя практически одинаковыми слоями хромита железа: внутренним слоем окисной пленки и слоем смеси из хромитового песка, и не взаимодействует с ними. Отмеченное небольшое проникновение продуктов взаимодействия связано, по-видимому, с влиянием примесей в смеси.
В состав хромомагнезита, как известно, наряду с хромитом железа входят магнезиоферрит и свободная окись магния в виде периклаза. По данным Я. В. Ключарева, в смесях окиси магния, хрома и железа при температуре выше 800 °С окись железа магнезиоферрита постепенно замещается окисью хрома, и образуется магнезиохромит. Следовательно, при наличии свободных MgO, Сг2Оз и окислов железа в первую очередь будут образовываться хромиты магния, а не железа. Процесс образования магнезиохромита всегда сопровождается разрыхлением слоя продуктов взаимодействия. При контакте хромомагнезита с хромистой или хромоникелевой сталью взаимодействующие на поверхности отливки окислы хрома образуют с периклазом шпинель MgCr2О4. улучшая условия образования окислов железа и уменьшая прочность слоя продуктов взаимодействия.
Удовлетворительные результаты дает циркон в качестве наполнителя красок или смесей при контакте, которого со сталью 0Х12НДЛ образуется довольно много окислов Fe, а отвод их от поверхности реакции не очень интенсивный.
Для отливок из высокомарганцевой стали наилучшие результаты достигаются при использовании оливина, корунда близок к ним хромомагнезит[4,11,10]. С кварцевым песком окислы Mn и окислы Fe образуют легкоплавкие силикаты в виде родонита, тефроита которые могут довольно быстро проникать в глубь формы и образовывать химический пригар значительной толщины с оливином MnO и FeO не взаимодействуют, напротив при нагреве оливиновых песков происходит разложение фаялита, доокисление закиси до окиси Fe и выделение Fe2O3 в виде самостоятельной фазы. Корунд и дистен – силлиманит практически нейтральны к FeO и MnO; нейтральны к этим окислам также периклаз составляющий 50% хромомагнезита и фосферит.
Выводы
На основании проведенного анализа можно рекомендовать следующие технологические мероприятия для устранения или уменьшения пригара:
- уменьшить размеры зерен огнеупорного наполнителя
- производить заливку при оптимальной температуре жидкого металла, избегая ее превышения;
- проектировать технологический процесс формовки и заливки таким образом, чтобы уменьшить металлостатическое давление;
- использовать противопригарные покрытия на основе высокоогнеупорных и химически инертных к жидкому металлу и его оксидов материалов типа (цирконового концентрата, электрокорунда, маршалита и др.)
- при изготовлении крупных отливок ответственного назначения применять формовочные смеси с высокой теплоак-кумулирующей способностью;
(циркона, хромистого железняка и т. д.);
- обеспечивать высокое уплотнение формовочной смеси при изготовлении форм для крупных отливок и при применении крупнозернистого песка;
- вводить в песчано-глинистую смесь газотворные добавки, создающие в порах формы избыточное газовое давление, препятствующее, наряду с капиллярными силами, проникновению жидкого металла в поры формы.
- добавлять окислительные добавки для получения легкоотделимого пригара.
Список использованной литературы
1. Арсов Я.Б. Стальные отливки. - М.: Машиностроение,1977.- 176с.
2. Берг. П. П. Формовочные материалы. - М.: Машгиз ,1963.- 408с.
3. Берг. П. П. Качество литейной формы. - М.: Машиностроение ,1971.- 286с.
4. Валисовский И.В. Пригар на отливках. - М.: Машиностроение,1983.-192с.
5. Валисовский И.В., Багров А.А. Образование механического пригара на отливках из высоколегированных сталей // Литейное производство.-1966.-№3.-с.23-25
6. Васин Ю.П.,Иткис З.Ю. Окислительные смеси в конвейерном производстве
стального литья. - Челябинск: Южно-Уральское кн. изд., 1973. - 153с.
7. Гайсин. Б. М. Изучение образования пригара на технологической пробе // Литейное производство.-1964.-№6.-с. 38-39
8. Гайсин Б. М. Проба на пригар // Литейное производство.-1976.-№11.-с. 20-21
9. Лясс А.М. Быстротвердеющие формовочные смеси. - М.: Машиностроение, 1965. – 332с.
10. Получение отливок без пригара в песчаных формах/ С.П. Дорошенко, В.Н. Дробязко, К.И. Ващенко и др. - М.: Машиностроение, 1978.- 206с.
11. Сварика А.А. Покрытия литейных форм. - М.: Машиностроение,1977.- 216с.
12. Святов С.В., Денисов В.А. Предотвращение металлизированного пригара на стальных отливках // Литейное производство. – 1986.-№1.-с.16-17
13. Черногоров П.В., Васин Ю.П. Получение отливок с чистой поверхностью. - Москва- Свердловск : Машгиз , 1961.- 143с.
14. Черногоров П. В., Никифоров А. П. , Ким Г. П. Образование и устранение пригара на отливках из углеродистой стали // Литейное производство. – 1966. -№11.-с.24-26
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