Керамические формы на кремнезольном связующем для литья по выплавляемым моделям

• Автор: Мартынов, Константин Викторович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Состояние вопроса. Связующие . Исследования формообразования в литье по выплавляемым моделям. Особенности формирования структуры керамической формы. Цели и задачи исследования. Методика проведения исследований. К 3. Определение физических параметров огнеупорной суспензии
4. Определение шероховатости отливок. Анализ результатов исследований. Органические связующие растворы Орг1, Орг2, Орг3, получаемые путем введения органических РР ацетона, спирта и их смесей. Водиоспиртовые связующие растворы ВС1, ВС2, ВС3, получаемые введением воды в качестве разбавителя. Водноспиртовые с упрочняющими добавками связующие растворы ВС1К, ВС2Ф, ВСЗФК, ВС4АЖФ, ВС5АХФ, характеризующиеся малым содержанием i, вводимого с ЭТС. Эти связующие растворы являются жидкой составляющей суспензии для оболочковых форм. Суспензия должна обладать следующими свойствами иметь ссдиментацнонную устойчивость, хорошо смачивать поверхность блоков и сохранять технологическую вязкость до начала ее желатинизации т. Готовится суспензия раздельным или совмещенным способом.


В ПО Кремнийполимер Украина разработаны и внедрены в проиводство новые связующие КП1 ТУ И Этосил ТУ 3. КП1 не требует проведения гидролиза, т. ЭТС в этиловом спирте. Применение КП1 и Этосила исключает использование дорогостоящих органических растворителей. Г. П. Ким и Г. Г. Папин Волгоградский политехнический институт проводили исследования по применению гидроксида кальция в качестве связующего взамен дорогостоящего ЭТС . Б. Л. Кулаков, В. К. Дубровин, А. Б. Кулаков, Л. Г. Знаменский разработали низкокремнистое этилсиликатное связующее НКЭС, содержащее БЮг, с использованием технологических добавок, повышающих прочность формы . Данное связующее позволяет формировать оболочки с высокой термомеханнческой стойкостью к заливке жаропрочными сплавами. Все вышеперечисленные новые связующие , 8, 3, являются опытными образцами и в промышленном масштабе не могут быть использованы. Кремнезоли это коллоидные дисперсные растворы двуокиси кремния в воде, стабилизированные гидроокисями щелочных металлов. Получают кремнезоли путем удаления ионов натрия. При этом разбавленный силикат натрия, называемый жидким стеклом, пропускают через катионовую смолу с нагревом полученных продуктов в щелочной среде . Кремнезоли марки Сиалит отличаются высокой живучестью, но наибольшей живучестью обладают Сиалит ТУ 3 и Сиалит 5 ТУ 2. Их высокая седиментационная устойчивость обеспечивается введением добавокстабилизаторов соединений щелочных металлов, которые препятствуют агрегации частиц i2, а также их оседанию. Эти добавки повышают водородный показатель кремнезолей, которые в результате имеют щелочную реакцию. Максимальная устойчивость кремнезолей наблюдается при 9 . В крупных объемах в настоящее время Сиалит производит ЗАО Силикат в Елабуге. Сиалит в 3 4 раза дешевле ЭТС. Кроме того, он обладает высокой кинетической и агрегативной устойчивостью и является экологически чистым материалом ,,, 9, , , . Согласно промышленному опробованию на Челябинском тракторном заводе , АМО ЗИЛ , предприятиях УралоСибирского региона , а также исследованиям МХТУ им. Менделеева , ЮжноУральского государственного университета использование связующего, выпускаемого под торговой маркой Сиалит, весьма перспективно. Суспензия на кремнезоле хорошо смачивает модельные блоки. Оболочки имеют значительную прочность, превышающую прочность этилсилнкатных оболочек. Однако проведенные исследования по использованию кремнезолыюго связующего Сиалит носят общий характер, не содержат конкретных данных по технологическому процессу и требуют продолжения работы по освоению технологии изготовления керамических форм. Вода НгО необходима для гидролиза ЭТС. Для повышения стабильности связующих растворов и суспензий в воду при гидролизе ЭТС добавляют сернокислый алюминий АКЭОдЫВНгО. Большое значение имеет применение ПАВ при изготовлении оболочек из водноспиртовой суспензии. ПАВ, способные накапливаться на поверхности соприкосновения двух тел или сред, фаз, улучшают смачивание моделей суспензией и уменьшают вязкость суспензии. Поливинилбутираль, добавляемый к спиртовому связующему типов орг1 и орг2 за минут до окончания приготовления суспензии, позволяет увеличить ссдиментационную устойчивость суспензий и газопроницаемость оболочек. Высшие жирные спирты ВЖС используются в качестве антииспарителей для защиты суспензий с ацетоном от его быстрого испарения. Оксид кобальта СО4, используемая при приготовлении корундовой суспензии, позволяет улучшить механичекие свойства и свариваемость жаропрочного сплава при заливке в вакуум. Карбонат кальция СаСОз и поваренная соль , добавляемые в обсыпку в количестве , позволяют разупрочнять оболочки в воде после их заливки при получении отливок из алюминиевых сплавов. В последние годы для улучшения формообразования по выплавляемым моделям предложены новые высокоэффективные, недефицитные формовочные материалы, практически не требующие изменения технологического процесса. Появился ряд стабилизирующих добавок в составе суспензии и оболочек, улучшающих кроющую способность суспензии. Этилсиликатные связующие растворы получают гидролизом ЭТС.