Холоднотвердеющие смеси повышенной живучести и термостойкости с синтетическими смолами

• Автор: Кушталов, Владимир Павлович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 176 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ХТС С СИНТЕТИЧЕСКИМИ СМОЛАМИ.

1.1. Применение холоднотвердеющих смесей в литейном производстве . .

1.2. Сравнительный анализ синтетических смол, применяемых в ХТС .

1.3. Способы регулирования живучести ХТС

1.4. Регулирование прочности ХТС с синтетическими смолами

1.5. Методы повышения термостойкости ХТС

1.6. Задачи исследований.

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материалы, используемые в исследованиях

2.2. Исследование физикомеханических, технологических
и реологических характеристик смол.
2.2.1. Определение содержания свободного фенола и формальдегида в фенолоформальдегидных смолах
2.2.2. Определение плотности синтетических смол
и отвердителей .
2.2.3. Определение вязкости синтетических смол
2.2.4. Определение срока годности смол
2.2.5. Методика модифицирования смол
2.2.6. Методика разделения смол на фракции с различной молекулярной массой .
2.3. Исследование физикомеханических свойств
связующих композиций
Стр.
2.3.1. Приготовление композиций смола катализатор добавки.
2.3.2. Определение коксового числа связующих композиций.
2.3.3. Дифференциальный термогравиметрический анализ ДТГА.
2.3.4. Методика определения когезионной прочности, относительного удлинения и термостойкости связующих композиций . .
2.3.4.1. Приготовление композиций и изготовление из
них образцов для испытаний
2.3.4.2. Установка для определения когезионной прочности, относительного удлинения и условной термостойкости связующих композиций
2.3.5. Методика исследования адгезионного взаимодействия на границе связующая кошюзиция кварц
2.4. Определение физикомеханических и технологических свойств ХТС с синтетическими смолами
2.4.1. Приготовление ХТС
2.4.2. Определение физикомеханических и технологических свойств ХТС.
2.4.3. Определение прочности ХТС при высоких температурах .
2.5. Технологических процесс получения связующего для пластичных ХТС. .
3. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ПЛАСТИЧНЫХ И ЛЕСКОУПЛОТШ0ШХ ХТС
С ДЛИТЕЛЬНОЙ ЕИВУЧЕСТЪЮ
3.1. Выбор связующего для пластичных ХТС длительной
живучести
3.2. Исследование влияния вязкости смолы 0ФЖ1 на прочностные свойства ХТС .
3.3. Исследование срока годности смолы СФЖ1 для приготовления ХТС.
3.4. Исследование влияния формовочной глины на пластические и прочностные свойства ХТС со смолой
3.5. Регулирование живучести ХТС с синтетическими смолами
3.5.1. Живучесть пластичных ХТС
3.5.2. Легкоушготняемые ХТС повышенной живучести .
3.6. Исследование модифицирующего действия этилсиликата на свойства ХТС с фенолоформальдегидной смолой Ж1
3.7. Рекомендуемые составы ХТС повышенной живучести
для единичного и мелкосерийного производства . .
4. РАЗРАБОТКА. СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ТЕЙЮСТОЙКОСТИ ХТС
С СИНТЕТИЧЕСШШ СМОЛАМИ
4.1. Теоретические предпосылки разработки способов повышения термостойкости ХТС с синтетическими
смолами.
4.2. Исследование механизма повышения термостойкости фенолоформальдегидных смол при модифицировании двухатомными фенолами.
4.3. Исследование влияния двухатомных фенолов на физикомеханические свойства ХТС с синтетическими смолами при различных температурах . .
4.3.1. ЕЛияние двухатомных фенолов на свойства ХТС
с фенольной смолой ОФ1 .
4.3.2. Влияние двухатомных фенолов на свойства ХТС с карбамидными, карбамиднофурановыми и водоэмульсионными фенолоформалъдегидными смолами при различных температурах
4.4. Регулирование прочности ХТС двухатомными фенолами и этил силикатом
4.5. Разработка составов ХТС с пониженным содержанием связующих
4.6. Рекомендуемые составы ХТС повышенной термостойкости и с пониженным содержанием связующего . .
5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
5.1. Производственные испытания разработанных составов ХТС .
5.2. Внедрение ХТС повышенной живучести на основе
фенолоформальдегидной смолы Ж1.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУШ .
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


В настоящее время все большее распространение в литейных цехах СССР получает прогрессивная технология изготовления форм и стержней, основанная на отверждении смеси в контакте с оснасткой. Это обусловлено значительным повышением качества стержней и форм, возможностью механизации и автоматизации процессов, более высокой производительностью труда и культурой производства по сравнению с традиционными способами изготовления стержней и форм с последующей тепловой сушкой. Первым вариантом холоднотвердеющей смеси, решившим практически задачу ликвидации сушки стержней, явился СО2процесс, основанный на химическом отверждении жидкого стекла при продувке смеси углекислым газом 6. Смеси для СО2процесса имеют длительную живучесть и позволяют регулировать скорость твердения в широких пределах. В настоящее время он широко распространен в нашей стране и за рубежом 6. Позже на основе жидкого стекла были разработаны ХТС, отверждение которых достигалось вводом в смесь веществ, содержащих двухкальциевый силикат 9, ферросилиций ю, цемент II, органические отвердители , и др. ХТС на основе жидкого стекла нашли применение при производстве мелкого, среднего и крупного литья в основном в цехах единичного и мелкосерийного производства. Однако дальнейшее распространение технологии изготовления стержней и форм из смесей с жидким стеклом сдерживается затрудненной выбиваемостью смеси из отливок, особенно при производстве стального ЛИТЬЯ и. С г. СССР начато промышленное внедрение технологического процесса изготовления стержней и форм из жидкоподвижных самотвердеющих смесей ЖСС, коренным образом упростивших процесс формообразования , . ЖСС нашли применение не только в СССР, но и в ряде зарубежных стран , . Однако применение ЖСС с жидким стеклом не устранило основные недостатки СО2процесса. Выбиваемость форд и стержней из ЖСС хотя и лучше, чем при СКпроцессе, но все же уступает песчаноглинистой , . К тому же изза повышенной пористости , ЖСС склонны к образованию пригара на поверхности отливок, что требует применения и тщательного нанесения противопригарных покрытий . Кроме того, ХТС и ЖСС с жидким стеклом трудно регенерируются и использование возврата этих смесей ограничено, вследствие образования при высоких температурах на поверхности зерен наполнителя пленки силиката натрия, нерастворимой и трудноудаляемой , . Разработаны также ХТС на основе цемента . Наибольший интерес представляют разработанные сравнительно недавно ХТС на основе фосфатов . Их отверждение достигается химическим взаимодействием оксидов некоторых металлов железная окалина, концентраты железной руды, оксид магния и др. ХТО с фосфатами характеризуются высокой скоростью твердения и прочностью 2,2. МПа через ч и пригодны для производства массивных чугунных и стальных отливок . Однако промышленное применение сдершшается дефицитностью сырьевых ресурсов и затрудненностью регулирования скорости твердения. Недостатки ХТС с неорганическими связующими плохая выживаемость и регенерация, пригар и дефекты поверхности отливок и др. В литейных цехах нашей страны одними из широко распространенных органических связующих являются технические лигносульфонаты КЕЕ. Они нашли применение в пластичных 4, ив жидкоподвижных самотверцеющих смесях 4, , ЗО, З. ХТС с КШ тлеют прочность на сжатие через I ч 0,2. МПа и 0,7. О,9 МПа через ч твердения и живучесть до мин. Они хорошо выбиваются из отливок и пригодны для производства чугунного и тонкостенного стального литья. Основным недостатком, сдерживающим дальнейшее расширение применения ХТС с КШ, является использование в качестве отвердителей соединений шестивалентного хрома дефицитных и токсичных веществ , . В литейных цехах единичного, мелкосерийного и серийного производства в настоящее время широко применяются ХТС с синтетическими смолами благодаря возможности регулирования их физикомеханических свойств в широких пределах. В СССР проведены обширные исследования по применению в ХТС синтетических смол отечественного производства. В ряде институтов и организаций ЦНИИТМАШ, ВНИШШТМАШ, НИШШТавтопром и др.