Исследование стержневых смесей для повышения газопроницаемости

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ташкентский государственный транспортный университет

Исследование стержневых смесей для повышения газопроницаемости

Л.А. Кучкоров

Н.К. Турсунов

О.Т. Тоиров

Аннотация

формовочный смесь технологический добавка

Проведено исследование состава формовочных смесей различного состава. Получены количественные зависимости влияния добавок в рецептуру смесей.

Ключевые слова: Стержневые смеси, газопроницаемость, бентонит, кварцевый песок, мел, известь.

Улучшение эксплуатационных и технологических свойств, промышленных изделий, повышение технического уровня и качества выпускаемой продукции является одной из основных задач науки, техники и современного машиностроения. Непрерывное ужесточение требований к надежности работы элементов конструкций заставляет более подробно анализировать конкретные условия их работы. Большинство станков, машин и деталей в процессе эксплуатации подвергаются циклическим нагрузкам. Поэтому проблема выносливости материалов актуальна для железнодорожной, автомобильной, авиационной, судостроительной, станкостроительной, энергетической и других отраслей промышленности.

Одной из наиболее распространенных добавок, вводимых в формовочные смеси для улучшения выбиваемости, в том числе в смеси с жидким стеклом, является глина. В проведенных опытах она содержала 27 % Al2O3. Расчёт показывает, что для образования второго максимума при 1200 єC в смесь необходимо ввести 3,0 % глины (0,81 % Al2O3); при дальнейшем увеличении количество глины максимум соответственно будет перемещаться вправо и составлять 1300 и 1400 єC.

Диаграммы состояния показывает, что, изменяя модуля стекла и вводя в смеси надлежащего количества Al2O3 можно выбрать силикатные системы, которые обеспечивают получению второго максисума при температуре 1500, 1600 єC и более.

Эксперименты по исследованию газопроницаемости стержневых смесей проводили в дочернем предприятие «Литейно-механический завод», г. Ташкент. Для исследования стержней были приготовлены 4 варианта смесей. Смеси были приготовлены из кварцевого песка марки 2К2О202, глина бентонитовая марки П1Т2, жидкое стекло, известь, мел (СаСО3) и сахар.

Приготовление смеси производилось путём ручного перемешивания в специальной таре, сперва перемешивались порошкообразные компоненты, а затем добавлялось расчётное количество жидкого стекла.

Смеси с добавками извести, мела и сахара представлено в таблице 1.

Таблица 1. Количественное отношение компонентов смеси

Для проведения испытания газопроницаемости было изготовлено образцы высотой 50 мм и диаметром 50 мм и образцы типа по ГОСТу 23409.7-78 которые представлены на рисунке 1, уплотненные тремя ударами на автоматическом копре.

Рисунок 1. Образцы для испытания газопроницаемости

Сушка готовых образцов производилась в электрическом сушильном шкафу, после чего образцы подвергались испытаниям. Приготовленные образцы, для приобретения оптимальной прочности, сушились в электрическом сушильном шкафу, при 200 єС в течении 30 минут. Затем, после охлаждения образцов до комнатной температуры, они подвергались нагреву до температуры 600 ± 10°С, выдерживались при этой температуре в течение 30 мин и медленно в течении 2-х часов охлаждались в печи.

Результаты испытании образцов на газопроницаемость приведен на таблице 2 и на рисунке 2.

Таблица 2. Газопроницаемость образцов зависимости добавки

Рисунок 2. Изменение газопроницаемости образцов в зависимости от величины добавки

Проведенные эксперименты показали, что газопроницаемость имеет более лучшие значения при добавлении 2 % мела относительно других добавок. Ее значения достигли почти 200 ед., что в два раза превышает величину газопроницаемости стандартного образца. В случае применения в качестве добавок 2 % сахара и извести соответственно, также получились результаты в 1,5 и 0,5 раза соответственно выше, чем величина газопроницаемости стандартного образца.

При увеличении добавки извести до 4 %, значения газопроницаемости изменились не значительно, относительно стандартных образцов. Увеличенное до 4-х процентов содержание в смеси сахара и мела привело к повышению газопроницаемости в два раза.

На следующем этапе эксперимент проводился с добавлением 6-ти процентов каждого из этих материалов. Проведённые испытания тех же свойств образцов показали, примерно, одинаковые значения, которое оказались гораздо ниже, чем образцы с 2 % и 4 %-ными добавками.

Выводы

Проведенные эксперименты показали, что газопроницаемость имеет более лучшие значения при добавлении 2 % мела, и достигает 200 ед., что в два раза выше газопроницаемости стандартного образца. В случае применения в качестве добавок 2 % сахара и извести соответственно, также получились результаты в 1,5 и 0,5 раза соответственно выше, чем величина газопроницаемости стандартного образца.

Список использованных источников

1. Ромашкин В.Н., Валисовский И.В. Смеси с улучшенными техно-логическими свойствами. //Литейное производство. -1990. -№ 2. - c. 17-18.

2. Вишняков Х.И. Улучшение выбиваемости жидкостекольных смесей добавками доменного шлака. //Литейное производство. -1976. -№ 11. - c. 42.

3. Грузман В.М. Улучшение выбиваемости жидкостекольных смесей. //Литейное производство. -1999. - № 6. - c. 30-31.

4. Дорошенко С.П., Макаревич А.П. Состояние и перспективы применения жидкостекольных смесей.//Литейное производство. - 1990. - № 2. - c. 14-15.

5. Климкин А.В. Смеси улучшенной выбиваемости. //Литейное производство. - 1990. - № 2. - c. 25.

6. Борсук П.А. Смеси с жидкими отвердителями. //Литейное производство. - 1990. - № 2. - c. 15-17.

7. Рыжков И.В., Толстой В.С. Физико-химические основы формирования свойств смесей с жидким стеклом. - Харьков: Вища школа, 1975. - 128 c.

8. С.С. Ткаченко, В.С. Кривицкий, В.О. Емельянов, К.В. Мартынов. Возможность применения жидкостекольных формовочных и стержневых смесей в художественном литье // Литье и металлургия - 2 (87). 2017.

9. Н.А. Кидалов, Н.А. Осипова, Н.В. Григорьева, Д.А. Багаев. Исследование природных материалов волгоградской области с целью использования в литейном производстве.

10 Е.А. Чернышева, А.А. Евлампиев, О. Б. Гусева. Мониторинг экологичности при изготовлении формы и стержней // Экология и промышленность России, ноябрь 2013 г.

11. Турсунов Н.К., Семин А.Е., Котельников Г.И. Кинетические особенности процесса десульфурации при выплавке стали в индукционной тигельной печи // Черные металлы. - 2017. № 5. - с. 23-28.

12. Турсунов Н.К., Семин А.Е., Санокулов Э.А. Исследование процессов дефосфорации и десульфурации при выплавке стали 20ГЛ в индукционной тигельной печи с дальнейшим обработкой в ковше с использованием РЗМ // Черные металлы. - 2017. № 1. - с. 33-40.

13. Турсунов Н.К., Семин А.Е., Санокулов Э.А. Исследование в лабораторных условиях и индукционной тигельной печи вместимостью 6 тонн режимов рафинирования стали 20ГЛ с целью повышения ее качества// Тяжелое машиностроение. - 2017. № 1-2. - с. 47-54.

14. Турсунов Н.К., Санокулов Э. А., Семин А.Е. Исследование процесса десульфурации конструкционной стали с использованием твердых шлаковых смесей и РЗМ // Черные металлы. - 2016. № 4. - с. 32-37.

15. Турсунов Н.К., Семин А.Е., Санокулов Э.А. Исследование в лабораторных условиях и индукционной тигельной печи вместимостью 6 тонн режимов рафинирования стали 20ГЛ с целью повышения ее качества// Тяжелое машиностроение. - 2017. № 1-2. - с. 47-54.

Размещено на Allbest.ru