Разработка и исследование противопригарных покрытий для чугунного литья на основе химически и механохимически активированных графитов

• Автор: Лыткина, Светлана Игоревна
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОТИВОПРИГАРНЫЕ ПОКРЫТИЯ

ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

1.1. Физико-химические основы формирования пригара на отливках

1.2. Структура и свойства углеродистых наполнителей для противопригарных покрытий

1.3. Анализ технологий подготовки скрытокристаллического графита

1.4. Влияние качества графита на свойства противопригарных покрытий.

1.5. Выводы по главе и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДИК

2.1. Состав и свойства графита месторождений Красноярского края

2.2. Методы определения свойств графита
2.3. Методы и оборудования для исследования качества отливки
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКИ И МЕХАНОХИМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННОГО ГРАФИТОВ
3.1. Исследование свойств химически активированных графитов
3.2. Исследование свойств механохимически активированного скрытокристаллического графита
3.2. Выводы по главе

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА ГРАФИТА НА СВОЙСТВА
ПРОТИВОПРИГАРНОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЧУГУННОГО ЛИТЬЯ
4Л. Исследование смачиваемости химически и механохимически активированных графитов различными жидкими средами
4.2. Исследование влияние качества графита на свойства противопригарного покрытия
4.3. Опытно-нромышлеыные испытания покрытий на предприятиях Красноярского края
4.4. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ
Повышение качества отливок является актуальной задачей на всех этапах развития литейного производства. В настоящее время более 80 % отливок получают из чугуна методом литья в разовые формы, в которых большая доля дефектов поверхности приходится на пригар. Пригар ухудшает товарный вид отливки, повышает затраты на их механическую обработку и удлиняет цикл производства отливок за счет увеличения длительности очистных операций. Все это приводит к удорожанию литых изделий. Наиболее доступным и распространенным способом предотвращения пригара является применение противопригарных покрытий, значительная часть которых в российские литейные цеха поставляется из-за рубежа, что не учитывает такие особенности отечественных литейных технологий, как составы формовочных и стержневых смесей, режимы литья, химический состав сплавов и т.д.
В настоящее время в России возникла необходимость создания технологий противопригарных покрытий из отечественных материалов. Значимость работы состоит также в том, что практически все запасы российского скрытокристаллического графита, являющегося одним из наиболее распространенных наполнителей покрытий различного назначения, сосредоточены в Красноярском крае. В то же время отсутствуют научно обоснованные технологии его использования для изготовления противопригарных покрытий. Поэтому в рамках данной работы были проведены исследования и предложены новые технологии изготовления противопригарных покрытий, основывающиеся на процессах окисления и активации природного графита и позволяющие получать отливки геометрической точности, надлежащей чистотой поверхности.
Актуальность работы подтверждается результатом диссертационных исследований, которые выполнялись в рамках проекта Т-2 «Теоретические основы отдельных и комплексных методов активации углеродсодержащих материалов различного кристаллохимического строения» в период 2011-2013 гг. по заданию Минобрнауки РФ. Результаты исследований и их значение для Красноярского

Основным минералом в этих рудах является графит, второстепенными - нерудные минералы, сульфиды и углистое вещество. Графит этих месторождений относится к высокозольному скрыто кристаллического типа [58]. Нерудные минералы представлены кварцем, полевым шпатом, кальцитом, хлоритом [58, 59]. В графите Курейского месторождения содержание минералов кальцита и кварца колеблется в широких пределах (5-50 %) и составляет половину нерудных минералов, растворимой в серной кислоте формы железа - 3,62 %. Общее количество примесей может достигать 60 %, однако, в среднем, - 7-25 %.
Графит Курейского месторождения представлен плотными тонкорасслан-цованными и массивными разностями графита. Сланцеватость либо не выражена совершенно, либо едва заметно намечается немногочисленными участками одинаково ориентированных чешуек графита или параллельными друг другу линзами сульфидов и других зольных минералов. Распределяются эти минералы по всем классам крупности. Содержание сростков графита с примесями уменьшается только в классе -0,08 мм [26, 27, 29].
Гранулометрический состав скрытокристаллического графита соответствует марке ГЛС-2 ГОСТ 17022-81 [60].
2.2. Методы определения свойств графита
В работе [61] отмечается, что для оценки степени воздействия различных способов активации на структуру графита наиболее целесообразно использовать методы рентгеноструктурного (РСА) и дифференциально-термического (ДТА) анализов.
Оборудование для активации графитов. В работе использовали планетарно-центробежную мельницу АГО-2, устройство которой показано на рисунке 2.1, технические характеристики приведены в таблице 2.1.