Повышение эффективности процессов активации адгезивной оболочки зерновой основы единых песчано-глинистых смесей для получения отливок из чугуна

• Автор: Григор, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 198 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Проблемы формирования и активации адгезивной оболочки на поверхности зерен единых песчано-глинистых смесей (ЕПГС)

1.1. Роль и функции ЕПГС в процессе производства отливок

1.2. Анализ компонентов оборотной смеси и влияние процесса смесеприготовления на изменение состояния поверхности

ее зернового состава

1.3. Влияние смесеприготовительного оборудования и освежающих добавок на физико-механические свойства ЕПГС

1.4. Влияние бентонита на свойства ЕПГС и анализ процессов

его активации

1.5. Применение в составе ЕПГС комплексных добавок

1.6. Влияние ЕПГС на формирование пригара и анализ факторов повышающих чистоту литой поверхности
1.7. Выводы и постановка задачи исследований
2. Теоретические предпосылки повышения эффективности процессов активации адгезивной оболочки на поверхности зерновой основы ЕПГС
2.1. Формирование на поверхности зерна формовочной смеси адгезивной оболочки и адгезивного субстрата в процессе механоактивации и дезагрегации компонентов ЕПГС
2.2. Механизм формирования антипригарных свойств ЕПГС
2.2.1. Анализ образования пироуглерода в литейной форме
при использовании традиционных УСМ
2.2.2. Применение нанодисперсного пироуглерода (НДПУ)
в составе ЕПГС и компаундов
2.3. Анализ процесса взаимодействия бентонита и НДПУ в процессе формирования адгезивной оболочки на поверхности
зерен ЕПГС
2.4. Взаимодействия бентонита и НДПУ в процессе их совместной Механоактивации
2.5. Выводы
3. Методы исследования эффективности повышения активности адгезивной оболочки зерновой основы ЕПГС
3.1. Характеристика исходных материалов
3.2. Методика исследования процессов механоактивации и дезагрегации компонентов оборотной смеси
3.3. Методика определения активности компонентов ЕПГС кондуктометрическим способом
3.4. Методики исследования свойств компонентов адгезивной оболочки зерновой основы ЕПГС после термообработки
3.5. Методика определения свойств ЕПГС
3.6. Методика исследования и оценка прочности пригара
на поверхности отливок
3.7. Обработка экспериментальных данных
4. Исследование состояния поверхности зерновой основы оборотной смеси и свойств бентонита с добавками НДПУ в процессе их совместной механоактивации
4.1. Исследование процессов механоактивации и дезагрегации компонентов оборотной смеси
4.2. Влияние добавок НДПУ на свойства предварительно термообработанного бентонита
4.3. Исследование активности формовочных материалов кондуктометрическим методом
4.4. Выводы
5. Определение возможности применения речного песка в качестве
зерновой основы ЕПГС для получения отливок из чугуна
5.1. Исследование свойств ЕПГС на основе речного песка
5.2. Определение работы по удалению пригара на отливках из чугуна, полученных с применением ЕПГС на основе речного песка
5.3. Производственные испытания формовочных ЕПГС на основе речного песка в литейном цехе ООО «Барнаульская металло-компания» (БМК) при получении отливок из чугуна
5.4. Выводы
Общие выводы
Библиографический список
Приложения

антипригарного действия УСМ. Экспериментально они доказали, что антипригарное действие УСМ связано с образованием на поверхности раздела металла с формой тонкой пленки блестящего (пиролитического) углерода. Пленка блестящего углерода не смачивается жидким металлом, препятствует контакту жидкого металла с зернами кварцевого песка и образованию легкоплавких силикатов. Слой блестящего углерода плотно прилегает к зернам песка и является физическим барьером между формовочным материалом и жидким металлом, препятствуя одновременно протеканию химической реакции и проникновению металла в поры формы, в результате чего снижается пригар на отливках [19].
В дальнейшем эту теорию развивали ученики профессора Ю.П. Васина. В работах профессоров В.М. Александрова и Б.А. Кулакова [3], [4], [44], [75] рассматривается механизм взаимодействия пиролитического (блестящего) углерода с материалом литейной формы и материалом отливки.
В исследованиях В.М. Александрова [21], направленных на изучение влияния различных углеродистых добавок на чистоту поверхности чугунных отливок, был предложен механизм антипригарного действия углеродистых добавок в процессе заливки формы металлом, который заключается: в обволакивании зерен углеродистым веществом с образованием полукокса; в образовании в порах и полости формы над зеркалом металла газовой фазы с высоким содержанием углеводородов; в соприкосновении жидкого металла с зернами песка, частично или полностью покрытыми углеродистым веществом; в превращении полукокса в кокс с дополнительным выделением углеводородсодержащих газов; в отложении твердых частиц пироуглерода на зернах песка, частично или полностью покрытых коксом.
Важным моментом предложенного механизма антипригарного действия углеродистых добавок является то, что образование отложений пироуглерода на рабочей поверхности формы должно происходить до начала ее контакта с металлом. Профессор В.М. Александров также отметил, что поверхность отливок значительно улучшается в том случае, когда происходит наиболее пол-