Разработка и исследование стержневой смеси с противопригарной добавкой ультрадисперсного пироуглерода для изготовления отливок из чугуна

• Автор: Мамаев, Константин Васильевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 144 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ ЧИСТОТЫ ПОВЕРХНОСТИ

ОТЛИВОК.

1.1. ВИДЫ ПРИГАР А.

1.2. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИГАРА ОТЛИВОК ИЗ ЧУГУНА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПЕСЧАНОСМОЛЯНЫХ СМЕСЕЙ.
1.3. МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИГАРА НА ЧУГУННЫХ ОТЛИВКАХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПЕСЧАНОСМОЛЯНЫХ СМЕСЕЙ
1.4. АНАЛИЗ ТРАДИЦИОННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ПРОТИВОПРИГАРНЫХ СВОЙСТВ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ В УСЛОВИЯХ ЧУГУННОГО ЛИТЬЯ.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ

ПРОТИВОПРИГАРНЫХ СВОЙСТВ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ

ДОБАВКОЙ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА.

2.1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ВИДА УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА

2.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ВЛИЯНИЯ ДОБАВКИ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА НА ПРОТИВОПРИГАРНЫЕ СВОЙСТВА СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ
ВЫВОДЫ.
3. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ
3.2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЯЗКОСТИ И ПЛОТНОСТИ СВЯЗУЮЩЕЙ КОМПОЗИЦИИ.
3.3. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛАЖНОСТИ, ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ И ГАЗОТВОРНОСТИ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ.
3.4. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ
3.5. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОТИВОПРИГАРНЫХ СВОЙСТВ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СМЕСЕПРИГОТОВЛЕНИЯ, СВОЙСТВ СВЯЗУЮЩЕЙ КОМПОЗИЦИИ И СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ С ДОБАВКАМИ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА.
4.1. МАТРИЦА ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.
4.1.1. РАСЧЕТ СОДЕРЖАНИЯ СВЯЗУЮЩЕГО В СТЕРЖНЕВОЙ СМЕСИ.
4.1.2. РАСЧЕТ СОДЕРЖАНИЯ ДОБАВКИ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА В СТЕРЖНЕВОЙ СМЕСИ.
4.2. ОПТИМАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕВОЙ СМЕСИ С ДОБАВКОЙ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА
4.3. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЯЗКОСТИ СВЯЗУЮЩЕЙ КОМПОЗИЦИИ С ДОБАВКОЙ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА
4.4. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛАЖНОСТИ, ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ И ГАЗОТВОРНОСТИ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ С ДОБАВКОЙ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА.
4.5. ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ С ДОБАВКОЙ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА
4.6. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА СТЕРЖНЕВОЙ СМЕСИ С ДОБАВКОЙ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА
4.7. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТИВОПРИГАРНЫХ СВОЙСТВ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ С ДОБАВКОЙ
УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5. ОПЫТНОПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ СТЕРЖНЕВОЙ СМЕСИ С ПОВЫШЕННЫМИ ПРОТИВОПРИГАРНЫМИ СВОЙСТВАМИ.
5.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЧУГУННЫХ ОТЛИВОК И ИССЛЕДОВАНИЯ ЧИСТОТЫ ИХ ЛИТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
5.2. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДОБАВКИ УЛЬТРАДИСПЕРСНОГО ПИРОУГЛЕРОДА В СОСТАВАХ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ


Также для характеристики качества поверхностей отливок существует такое понятие как чистота или шероховатость поверхности. Под чистотой поверхности понимается такое состояние поверхности отливки, которое обнаруживается после удаления приставшего к ней слоя смеси и промежуточного соединения пригара 5В. Например, кроме общепринятой в машиностроении метрологической величины оценки качества поверхности как шероховатость с установленными по ГОСТ параметрами в литейном производстве существуют приборы чистомеры польский прибор 5Ь2 производства АБАР,У для оценки шероховатости в относительных единицах. Шероховатость поверхности отливок от пригара отличается тем, что концентрация окислов на литой поверхности недостаточна для образования промежуточного соединения, вызывающего плотное приставание смеси к поверхности отливки и величина отдельных выступов на поверхности отливки не превосходит величины радиуса зерна наполнителя смеси 6. Соответствие шероховатости литых поверхностей техническим условиям оценивают на отливках, поверхность которых прошла очистку согласно установленной технологии . РТМ 2БВ1 Рабочие образцы шероховатости поверхности отливок, обработанных дробью и в галтовочных барабанах . Замеры шероховатости производят на участках поверхности отливок, лишенных литейных дефектов . При литье конкретного сплава согласно современным представлениям условия проникновения металла и возникновения пригара определяют такие факторы, как пористая структура песчаной смеси, ее теплофизические свойства, характер газовой среды на поверхности раздела металлсмесь и в порах смеси, насыщение металла компонентами смеси углерод, сера и т. При использовании песчаносмоляных смесей для чугунного литья, очевидно, сюда следует также отнести еще один фактор термостойкости связующего и смеси на его основе , , . Поэтому для выявления причин и особенностей возникновения пригара чугунных отливок при использовании песчаносмоляных смесей необходимо отдельно рассмотреть каждый из приведенных выше факторов. Уплотненная песчаносмоляная смесь представляет собой капиллярнопористую систему, не смачивающуюся жидким чугуном . Показательной технологической характеристикой противопригарных свойств песчаных смесей, учитывающей гидравлический аспект начала проникновения расплава в смесь и возникновение механического пригара, является критическое давление , , . При данных составах сплава и смеси величина последнего определяется размером пор смеси. Так по данным Б. Б. Гуляева и С. С. Жуковского , пористость и связанная с ней величина плотность уплотненной смеси для реальных песчаносмоляных смесей на основе кварцевого песка составляет соответственно и 1,1, гсм3. Пористость, например, уплотненных песчаиожидкостекольных и песчаноглинистых смесей на основе того же наполнителя составляет соответственно величины и И. Таким образом, с точки зрения гидравлических условий проникновения расплава, исходя из поровых характеристик различных смесей, условия образования пригара чугунных отливок при использовании песчаносмоляных смесей не должны сильно отличатся от других смесей. Проникновение металла в поры смеси, возможно, лишь в том случае, если со смесью будет соприкасаться жидкий металл. Длительность нахождения металла в жидком состоянии и, соответственно, возможность возникновения условий для образования пригара определяется теплофизическими свойствами смеси и в частности ее теплоаккумулирующей способностью . Так увеличение коэффициента аккумуляции тепла смеси значительно сокращает продолжительность контакта жидкого металла с формой или стержнем из этой смеси. По данным И. Б. Куманина для формовочной сухой песчаноглинистой смеси на кварцевом песке коэффициент теплоаккумулирующей способности при температурах С составляет Втсм2 С . В работах А. Н. Цибрика для отвержденной жидкостекольной кварцевой смеси при температурах С приводится значение Втс2м2 С . С.С. Жуковский для песчаносмоляных смесей с смолой ФФ1Ф на основе кварцевого песка при заливке сталью формы из этой смеси установил значение теплоаккумулирующей способности Втсм2 С , .