Применение материала техногенного происхождения для повышения качества отливок и ресурсосбережения в литейном производстве

• Автор: Головня, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил

Введение .

1.Состояние вопроса и задачи исследований

1.1. Пригар и методы его предупреждения

1.2. Основные свойства и характеристика наиболее распространенных огнеупорных наполнителей покрытий.

1.3. Физикохимические свойства огнеупорных наполнителей противопригарных покрытий

1.4. Методы разработки оптимальных составов противопригарных покрытий. .

1.5. Реологические исследования противопригарных паст

1.6. Выводы и постановка задач исследования

2. Приборы и методика проведения исследований

2.1. Определение термических деформаций

2.2. Определение химического состава порошковых смесей оксидов металлов

2.3. Проведение дифференциальнотермического и термогравиметрического анализа ДТЛ .
2.4. Определение фазового состава алюмохромового порошка
2.5. Определение гранулометрического состава алюмохромового порошка.
2.6. Изучение формы и состояния поверхности частиц алюмохромового порошка
2.7. Определение количества пригара и противопригарной стойкости
покрытий .
2.8. Определение прочности покрытий в обычных условиях.
2.9. Реологическая установка и методика определения реологических параметров.
2 Прибор для определения седиментационной устойчивости 2. .Методика оптимизации содержания наполнителя.
2 Определение вязкости покрытий.
2 Определение плотности покрытий.
2 Выводы,.
3. Экспериментальные исследования физикохимических свойств алюмохромового порошка и сравнительная характеристика с, наиболее применяемыми в настоящее время, дистенсиллиманитом КДСГ1 и цирконом КЦП.
3.1. Исследования химического состава алюмохромового порошка.
3.2. Исследование фазового состава алюмохромового порошка
3.3. Дифференциальнотермический анализ ДТА, ДТГ, ТГ
3.4. Исследование гранулометрического состава алюмохромового порошка.
3.5. Микроскопические исследования алюмохромового порошка
3.6. Дилатометрические исследования алюмохромового порошка.
3.7. Выводы. .
4. Теоретические и экспериментальные исследования по реологии противопригарных паст. Разработка реологической и математических
моделей пастообразной композиции
4.1. Введение .
4.2. Экспериментальное определение и анализ реологических кривых течения
4.3. Построение реологической и математических моделей.
4.4. Определение напряжений релаксации.
4.5. Методика выбора конструктивносиловых параметров установки для приготовления пастообразных композиций
4.6. Выводы.
5. Экспериментальные исследования и разработка покрытий на базе алюмохрома и кремнийорганических связующих.
5.1. Выбор состава наполнителя противопригарных покрытий, используемых при производстве чугунных отливок
5.2. Разработка противопригарных покрытий.
5.3. Технологические испытания разработанных покрытий
5.4. Выводы.
Основные выводы по работе
Список использованной литературы


Пригар отливки наиболее распространенный и трудоемкий вид брака. Пригар эго не только внешний вид отливки, но и предмет, по которому заказчик характеризует уровень производства, техническую оснащенность, квалификацию персонала и его культуру. Пригар значительно затрудняет механическую обработку отливок, удлиняет цикл производства, его устранение является одной из наиболее трудоемких операций в литейном производстве. Известным путем резкого сокращения поверхностных дефектов литья и пригара является применение облицовочных смесей. Эффективность противопригарных покрытий в основном определяется природой и свойствами наполнителя, его термохимической и термофизической устойчивостью. В качестве огнеупорного наполнителя покрытий чаще всего используют циркон, дистснсиллиманит, эл. В некоторых случаях применяют рутил, хромомагнезит и оливин. Наиболее широкое применение нашли покрытия на основе порошкообразного циркона и дистенсиллиманита. Однако наибольший эффект был достигнут с применением цирконовых покрытий. Следует отметить, что циркон и дистенсиллиманит имеют высокую стоимость, а также экологически небезопасны. Многие предприятия вынуждены импортировать эти материалы изза истощения их запасов на территории бывшего СССР, а новые месторождения пока еще не освоены. Учитывая современный уровень развития литейного производства и достижений в области отраслевых наук, наиболее решаемой задачей является поиск таких новых огнеупорных наполнителей, в том числе и техногенного происхождения, применение которых позволило бы получить необходимое качество поверхности отливок при одновременном снижении их себестоимости и повышении ресурсосбережения. Одним из таких материалов, может быть продукт переработки отходов нефтехимической промышленности алюмохромовый порошок, имеющий экологический сертификат на применение в промышленности. Таким образом, основной целью данной работы является повышение качества поверхности отливок, улучшение экологической безопасности и ресурсосбережения в литейном производстве, связанное с применением материала техногенного происхождения. Одной из основных задач литейщиков является получение отливок с беспригарной поверхностью. Ученые совместно с производственниками изучают механизм образования пригара и разрабатывают методы борьбы с ним, но до сих пор еще не найдены способы полного устранения пригара во всех случаях. Учитывая, что операции по обрубке и очистке литья составляют общей трудоемкости изготовления отливок , необходимо отметить, что в настоящее время разработка методов борьбы с пригаром остается крайне актуальной задачей. Пригаром обычно называют неметаллическую корку, прочно удерживаемую на поверхности отливки и состоящую из зерен формовочного материала и цементирующего вещества ,,, т. Согласно общепринятой классификации пригар условно разделяют на механический, термический и химический . Механический пригар это не чисто механическое внедрение жидкого метала в поры формы, а результат сложных физикохимических и химических процессов, протекающих на границе металлформа, поэтому этот вид пригара правильно будет называть металлизированным , . Поскольку в большинстве случаев температура плавления формовочной смеси выше температуры заливки сплавов на основе железа, то термический пригар сам по себе не образуется, а является продолжением химического пригара 8,, . Однако следует отметить, что классификация, а также разделение пригара на отдельные виды не означает, что в отливках обнаруживается отдельно химический, механический металлизированный и термический пригар. Такое разделение носит методологический характер, т. Пригар на отливках всегда является комбинированным, т. Исходя из этого, образование пригара можно рассматривать как единый процесс. Тем не менее, в зарубежной литературе в основном рассматривается межзерновое проникновение, т. Как уже отмечалось выше, образование пригара представляет собой сложный механический, химический и физикохимический процесс, зависящий от многих факторов. Рассмотрим влияние некоторых факторов на образование пригара.