Связующих материалов

Формовочные материалы — это совокупность природных и искусственных материалов, используемых для приготовления формовочных и стержневых смесей. В качестве исходных материалов используют формовочные кварцевые пески и литейные формовочные глины. Глины обладают связующей способностью и термохимической устойчивостью, что позволяет получать отливки без пригара. Если глина не обеспечивает необходимых свойств смесей, применяют различные связующие материалы. Кроме того, используют противопригарные добавки (каменноугольную пыль, графит), защитные присадочные материалы (борную кислоту, серный цвет) и другие добавки,

В целях осуществления комплекса мероприятий по улучшению санитарно-гигиенических условий труда и оздоровлению окружающей среды для плавки чугуна широко внедряются современные вагранки закрытого типа, в которых отходящие газы полностью отбираются, подвергаются эффективной очистке, дожигаются, а теплота утилизируется. Эффективно работают установки для очистки дымовых газов от хлоридов, внедряются новые нетоксичные связующие материалы и технологические процессы изготовления стержней, более широкое применение получает литье в металлические формы.

Арзамиты представляют собой химически стойкие самотвердеющие связующие материалы, применяемые для футеровки химической аппаратуры и строительных конструкций. Они обладают высокой химической стойкостью и механической прочностью и практически непроницаемы для агрессивных жидкостей даже при повышенном давлении. Замазки арзамит одинаково устойчивы к действию кислот и щелочей, что выгодно отличает их от силикатных замазок на основе жидкого стекла. Некоторые сорта этих замазок являются почти единственными теплопроводными вяжущими.

Связующие материалы

В зависимости от назначения и сложности отливки могут быть использованы органические и неорганические связующие материалы или их различные сочетания.

Для тепловой изоляции могут применяться любые материалы с низкой теплопроводностью. Однако собственно изоляционными обычно называют такие материалы, коэффициент теплопроводности которых при температуре 50—100°С меньше 0,2 Вт/(м-°С). Многие изоляционные материалы берутся в их естественном состоянии, например асбест, слюда, дерево, пробка, опилки, торф, земля и др., но большинство их получается в результате специальной обработки естественных материалов и представляет собой различные смеси. В зависимости от технологии обработки или процентного состава отдельных компонентов теплоизоляционные свойства материалов меняются. К сыпучим изоляционным материалам почти всегда добавляются связующие материалы, которые ухудшают изоляционные свойства.

Для тепловой изоляции могут применяться любые материалы с низкой теплопроводностью. Однако собственно изоляционными обычно называют такие материалы, коэффициент теплопроводности которых при температуре 50—100°С меньше 0,2 Вт/(м-°С). Многие изоляционные материалы берутся в их естественном состоянии, например, асбест, слюда, дерево, пробка, опилки, торф, земля и др., но большинство их получается в результате специальной обработки естественных материалов и представляет собой различные смеси. В зависимости от технологии обработки или процентного состава отдельных компонентов теплоизоляционные свойства материалов меняются. К сыпучим изоляционным материалам почти всегда добавляются связующие материалы, которые ухудшают изоляционные свойства.

Связующие материалы стержневые — см.

Стержневые связующие материалы — см.

Исходные материалы в свою очередь подразделяются на основные материалы — песок и глину и вспомогательные — связующие материалы для стержней, уголь, торф, опилки, графит, тальк и т. п. Исходные формовочные материалы, смешанные один с другим или с оборотной (горелой) землёй, образуют формовочные смеси или вспомогательные формовочные составы.

Для сухих форм и стержней роль противопригарных средств выполняют имеющиеся в смеси органические связующие материалы (масло, сульфитный щёлок и пр.). Некоторое противопригарное действие могут оказывать также находящиеся в смеси солома, опилки, и другие сгорающие материалы.

Пластичность — способность деформироваться без разрушения и точно воспроизводить отпечаток модели. Пластичность смеси увеличивается с повышением в ней (до определенного предела) связующих материалов и воды, а также песка с мелкими зернами.

Стержневые смеси, отверждающиеся при тепловой сушке, приготовляют из кварцевого песка и связующих материалов, в качестве которых используют различные органические и неорганические материалы.

Жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС), используемые для изготовления как литейных стержней, так и литейных форм, приготовляют из кварцевого песка, отвердителей (шлаков фер-рохромистого производства), связующих материалов (жидкое стекло, синтетические смолы), поверхностно-активных веществ. При интенсивном перемешивании компонентов смеси образуется пена, которая разделяет зерна песка, уменьшает силы трения между ними, что и придает смеси свойство текучести. Такие смеси сохраняют текучесть обычно в течение 9—10 мин. За это время смесь должна быть разлита по формам или стержневым ящикам- Через 20—30 мин смесь становится прочной

Холоднотвердеющие смеси (ХТС), используемые для стержней, приготовляют из кварцевого песка, связующих материалов — карбамидофурановых, фенолоформальдегидных смол и др. В качестве катализаторов применяют ортофосфорную или азотную кислоту и ее соли. Продолжительность отверждения смесей составляет 1—20 мни.

Технологические процессы с органическими веществами весьма сложны и необходимо соблюдение правил пожарной безопасности, что требует дополнительных инженерных сооружений. Поэтому ведутся поиски новых, в основном неорганических, связующих материалов для изготовления оболочковых форм.

Основная футеровка. При плавке жаропрочных сплавов для набивки тиглей и разливочных ковшей применяют: магнезитовую крошку, плавленые оксид магния, глинозем, диоксид циркония, оксид бериллия. Огнеупорность их составляет более 2200°С (см. табл. 57). В качестве связующих материалов служат огнеупорная глина, жидкое стекло и борная кислота. Ниже описываются технологические особенности нибивки тигля.

САМОТВЕРДЁЮЩИЕ СМЕСИ — формовочные смеси и стержневые смеси, затвердевающие на воздухе и не требующие сушки или дополнит, обработки внеш. реагентами. Состоят из наполнителей связующих материалов, отвердителей, иногда в их состав входит вода. Используют смеси 3 типов-пластичные (ПСС), жидкие (ЖСС) и сыпучие (ССС). ПСС с цементом и кварцевым песком затвердевают за 24 — 72 ч. Распространены ПСС и ЖСС с жидким стеклом, затвердевающие за 20—60 мин. ССС на базе синтетич. смол (карбамидных, феноло-фура-новых и др.) затвердевают за 0,5—40 мин.

Последние два вида связующих материалов позволяют использовать получаемый материал при высоких температурах; использование смол ограничивает температуру службы приблизительно 300° [201].

Армированные пластики, используемые в качестве конструкционных материалов в самолетостроении, состоят в основном из стеклотканей и термореактивной смолы. В качестве основных связующих материалов для таких пластиков используются' кремнийорганические, фенольные,

Во время облучения поток быстрых нейтронов составлял 4-Ю7 нейтрон I(см2 • сек), а мощность дозы у-облучения — около 3-Ю3 эрг /(г -сек). Соответствующие интегральные дозы составляли 1013 нейтрон/см2 и 8-108 эрг 1г. Анализ данных показал, что у-излучение вызывает увеличение сопротивления в среднем на 0,85%, причем пленочные сопротивления изменялись в среднем на 0,4%. Наибольший интерес представляет поведение объемных сопротивлений. На начальной стадии облучения наблюдалось уменьшение сопротивления, как и следовало ожидать, но при длительном облучении сопротивление начинает расти, как в случае пленочных сопротивлений. Эту обратную тенденцию можно связать с влиянием различных связующих материалов, используемых для изготовления одних и тех же сопротивлений на разных предприятиях.

Значительная часть работ по облучению окислов металлов сводилась к определению их каталитической активности в условиях облучения. Результаты этих работ трудно использовать для определения электрических характеристик окислов металлов, и поэтому, обсуждая возможность их применения в термисторах, приходится делать различные допущения. При сравнении с другими окислами наиболее критичными оказываются окислы урана и кобальта, ввиду того что при наличии их могут резко измениться электрические характеристики полезных примесей или связующих материалов.