Аннотация
При использовании жидкостекольных смесей наряду с достоинствами – дешевизна, упрочнение форм и отсутствие сушки – встречается ряд проблем. К основным проблемам относится затрудненная выбиваемость вследствие повышенной спекаемости жидкого стекла с формовочным песком. При первоначальном использовании жидкостекольные формы подвергались подсушке с целью ускорения процесса затвердевания (образования коллоидных частиц – геля). Продолжительность подсушивания форм, изготовленных из смеси с жидким стеклом, была в несколько раз меньше, чем обычных. Дальнейшее развитие применения жидкого стекла привело к созданию процесса без сушки путем ускорения процесса химического твердения форм и стержней. Ускорение процесса химического твердения достигается в результате обработки смесей с жидким стеклом углекислым газом (СО2-процесс). В этом случае твердение форм и стержней производится непосредственно на рабочем месте и длится всего несколько минут. Продувая стержни углекислым газом, литейщики столкнулись с другой проблемой, влияющей на качество получаемой отливки: при длительной продувке идет понижение прочностных характеристик изделия и образование пригара на её поверхности. Увеличение длительности продувки жидкостекольных смесей углекислым газом больше оптимального времени продувки снижает механическую прочность формовочной и стержневой смеси. Это явление объясняют наличием образовавшегося гидрокарбоната натрия (NaHCO3) при подаче углекислого газа в жидкостекольную смесь в большем количестве по сравнению с оптимальным. Решением проблемы снижения прочности жидкостекольных смесей при длительной продувке углекислым газом явилось противоэрозионное разделительное покрытие. Целью работы является обеспечение стабильной прочности жидкостекольной смеси при продувке углекислым газом с нанесением на поверхность формы разделительного покрытия.
Ключевые слова:
жидкостекольная смесь, разделительное покрытие, углекислый газ, карбонат натрия, гидрокарбонат натрия, сульфат меди, прочность, пригар
1. Шапиро, М.С, Шипилин, Б.И. Изготовление стержней в литейных массового производства / ОНТИ Государственное НКТП, Научно-техническое издательство Украины. Харьков, 1937. 168 с.
2. Жилин А.И. Растворимое стекло, его свойства, получение и применение. М.: Гос. объединен. науч.-техн. изд-во, 1939. 100 с.
3. Ноткин Е. М. Основные направления в развитии литейных цехов на машиностроительных заводах США, Западной Германии, Англии, Франции и Италии. М.: Изд-во Акад. Наук СССР, 1955. 40 с.
4. Григорьев П.Н., Матвеев М.А. Растворимое стекло / Гос. изд-во лит. по строительным материалам. М., 1956. 443 с.
5. Мариенбах Л.М., Петров В.П., Фрадин Л.Р. Применение углекислого газа для химического твердения литейных форм и стержней. М.: Центр. бюро техн. информации трактор. и с.-х. машиностроения, 1958. 75 с.
6. Лясс A.M., Валисовский И.В. Пути улучшения выбиваемости смесей с жидким стеклом // Труды ЦНИИТМАШ. 1960. №6. С. 81–95.
7. Paullcek R. Die selbsthartenden Formstoffmischungen in der CSSR // Giessereitechnik. 1976. 22. № 12. S. 418–419.
8. Лясс А. М. Быстротвердеющие формовочные смеси. М.: Машиностроение, 1965. 332 с.
9. Richards P. I. Factors affecting the soundness and dimentions of iron castings made in cold-curring chemically bonded moulds // British Foundryman. 1982. V. 75. N. 11. P. 213 – 223.
10. Жуковский С.С. Прочность литейной формы. М.: Машиностроение, 1989. 288 с.
11. Борсук П.А., Лясс A.M. Жидкие самотвердеющие смеси. М.: Машиностроение, 1979. 255 с.
12. Gutowski W., Chudziekewicz R. Mechanismus der Verflussigung von selbsthartenden Formstoffen // Giessereitechnik. 1980. N. 1. P. 20 – 21.
13. Клындюк А.И. Поверхностные явления и дисперсные системы: учебное пособие для студентов высших учебных заведений по химико-технологическим специальностям. Мн.: БГТУ, 2011. 315 с.
14. Технология литейного производства: Литьё в песчаные формы / Трухов А.П., Сорокин Ю.А., Ершов М.Ю. и др.; под ред. А.П. Трухова. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 528 с.
15. Маслов К.А., Леушин И.О., Субботин А.Ю. Теоретические аспекты некоторых методов повышения технологичности жидкостекольных стержневых смесей, отверждаемых по СО2-процессу // Литейщик России. 2010. №6. С.36 – 38.
16. Пат. 2764908 C1. Способ отверждения жидкостекольной смеси при изготовлении форм и стержней / А. П. Фирстов [и др.] ; заявл. № 2021122794 от 30.07.2021 ; опубл. 24.01.2022, Бюл. №18.
17. Martin G. I. The C02-prosess—the current state of the art // British Foundryman. 1979. N. 6. P. 164–169.
18. Крешков А.П. Основы аналитической химии. М.: Химия, 1971. Т. 2. С. 181-182.
19. Dlesek J. Zakladni hlediska pro ryber pisku do smesi pro postup CО2 // Slevarenstvi. 1979. Bd. 27. N. 11. S. 454-460.
20. Гуляев Б.Б., Корнюшкин О.А., Кузин А.В. Формовочные процессы. Л.: Машиностроение, 1987. 264 с.
21. Жуковский С.С., Борсук П.А. Перспективы применения смесей с жидким стеклом в литейном производстве // Литейное производство. 1983. № 1. С. 12–14.
22. Фирстов А.П. Возможные улучшения свойств жидкостекольных смесей // Евразийский журнал ученых (ЕСУ). 2019. № 10(67). Ч. 6. С. 61–64.