Разработка холоднотвердеющих экзотермических смесей (ХТЭС) на основе неорганических и органических связующих материалов для отливок из черных сплавов

• Автор: Аникеев, Виктор Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1 Назначение и область применения экзотермических смесей.

1.2 Составы формуемых экзотермических смесей для отливок из различных сплавов. Общность и различие в их составах
1.3 Голь основных компонентов в составах экзотермических емссей и их влияние на свойства смсссй и работу прибыли

1.4 Задачи исследований.

Глава 2. Методика исследований

2.1 Определение прочности ХТЭС холоднотвердеющих экзотермических смесей

2.2 Определение живучести ХТЭС

2.3 Анализ известных методик по определению теплофизических свойств экзотермических смесей.
2.4 Разработка методики исследования температуры горения температуры воспламенения Оо и скорости горения и,оР экзотермических смесей
2.5 Выбор и характеристика материалов.
Глава 3. Исследование и разработка холоднотвердеющих экзотермических составов применительно к отливкам из черных сплавов.
3.1 Разработка математических моделей по влиянию состава ХТЭС на технологические, прочностные и теплофизическис свойства
3.1.1 Разработка математических моделей и исследование влияния компонентов на свойства ХТЭС на жидком стекле
3.1.1.1 Исследование влияния компонентов ХТЭС на жидком стекле на живучесть
3.1.1.2 Исследование влияния компонентов ХТЭС на жидком стекле на прочностные свойства
3.1.1.3 Исследование влияния компонентов ХТЭС на жидком стекле на теплофизические свойства
3.1.1.4 Исследование влияния легковесных огнеупорных наполнителей на технологические, прочностные и теплофизическис свойства ХТЭС на жидком стекле
3.1.2 Разработка математических моделей и исследование влияния компонентов на свойства X ГЭС на щелочной феиолоформальдегидной смоле
3.1.2.1 Исследование влияния компонентов на живучесть ХТЭС на щелочной фенолоформальдегидной смоле
3.1.2.2 Исследование влияния компонентов на прочностные свойства ХТЭС на щелочной фенолоформальдегидной смоле.
3.1.2.3 Исследование влияния компонентов на теплофизические свойства ХТЭС на щелочной фенолоформальдегидной смоле.
3.1.2.4 Исследование влияния легковесных наполнителей на свойства ХТЭС на щелочной фенолоформальдегидной смоле
3.2 Исследование осыпаемости ХТЭС
3.3 Оптимизация составов ХТЭС для отливок из черных сплавов
3.4 Практическое применение ХТЭС для отливок из черных сплавов
Глава 4. Производственная проверка, внедрение и технология изготовления изделий из ХТЭС.
4.1 Конструкция и изготовление оболочек из ХТЭС.
4.2 Производственная проверка и внедрение ХТЭС
Общие выводы
Приложение А
Приложение Б
Список литературы


Разработанные ХТЭС прошли успешную полупроизводственную и производственную проверку при изготовлении отливок из различных видов сплавов массой от кг до 8 тонн. Новые экзотермические смеси внедрены в литейном цехе ООО МеталЛитМаш г. Коломна, Московская обл Работа проведена в ОАО НПО ЦНИИТМАШ под научным руководством проф. Борсука П. А. и к. Белякова А. В проведении экспериментальной части работы творческое участие принимал ведущий научный сотрудник лаборатории Кафтанников А. Глава 1. Экзотермические смеси применяются для обогрева литейных прибылей при производстве отливок и слитков из различных сплавов. Это позволяет повысить эффективность питания отливок слитков, сократить массы прибылей и повысить выход годного литья. Широкое применение второго метода ограничено дефицитностью и сравнительно высокой стоимостью материалов с повышенной теплоаккумулирующей способностью, а также некоторым усложнением процесса изготовления форм. Поэтому в практике литейного производства наибольшее распространение получили различные методы, способствующие увеличению продолжительности затвердевания прибылей отливок. В литературе встречаются такие методы увеличения продолжительности затвердевания прибыли, как использование оптимальной геометрической формы прибылей 1, 2, 7, , , выбор рационального способа заливки формы, места подвода металла, температуры заливки 4, 5, 6, поворот формы после заливки на определенный угол 7, 8, , применение повышенного давления в прибыли 4, 7, 9, , . Кроме этого, известно несколько способов, позволяющих существенно повысить выход годного при производстве отливок за счет утепления или обогрева прибылей. Как показала практика, обогрев прибылей отливок из различных сплавов экзотермическими смесями является простым, надежным и наиболее эффективным средством повышения выхода годного. Наиболее широкое применение экзотермические смеси нашли при изготовлении отливок из чугуна и стали различных марок. Выделение тепла экзотермическими смесями основано на восстановлении оксидов металлов кремнием, алюминием, магнием и другими металлами. М металл, восстановленный из оксида. И, , , , , , , . В литературе , , , , имеются сведения о применении экзотермических смесей специального назначения, используемых для выполнения отдельных элементов литейной формы с целью создания условий направленного затвердевания отливок и устранения на них технологических напусков металла, однако такое применение экзотермических смесей не получило большого распространения, поскольку при этом несколько возрастает трудоемкость изготовления литейной формы с экзотермическими элементами, расположенными в рабочей полости. Одновременное выполнение всех перечисленных требований является сложной задачей, успешное решение которой невозможно без глубокого изучения процессов, протекающих при взаимодействии компонентов, влияния компонентов на свойства экзотермических смесей, а также технологического процесса изготовления изделий из экзотермических смесей. Составы формуемых экзотермических смесей для отливок из различных сплавов. Общность и различие в их составах. Российской Федерации, странах СНГ и за рубежом. Российской Федерации и странах СНГ, а в таблице 1. В таблице 1. В смесь 4 вводиться вода сверх 0 от сухой массы. Для смеси 5 в качестве связующего вместо декстрина можно использовать жидкое стекло и лигносульфонагы технические. Анализ составов экзотермических смесей, приведенных в таблицах 1. Таблица 1. Составы экзотермических смесей применяемых при производстве отливок из стали и чу1уна в Российской Федерации и странах СНГ мае. Окнслнемме Алюминиевый порошок ,5. Уг. Продолжение таблицы 1. Натриевая селитра 3. Плавиковый шпат 1. Борная кислота 0. Сульфат бария 5. ОПШК Шамот молотый 8 . Сни ующие Глина о неупорная 8 . До 0 5 5 . Жидкое стекло 1. Вода 2. Каждая группа компонентов шрает определенную роль в придании смесям тех или иных свойств. Количественное соотношение компонентов в смеси, их качество и степень измельчения твердых компонентов предопределяют свойства экзотермической композиции. Экзотермические смеси для прибылей чугунных и стальных отливок в ряде случаев могут приготовляться из одинаковых материалов.