Формовочные материалы (стр. 24 )

При изготовлении самотвердеющих смесей для перевода их в жидкое состояние вводят добавку РАС. В качестве добавок, вызывающих твердение смеси, вводят хромовый ангидрид, бихромат натрия и персульфат аммония, а в качестве катализатора – добавку медного купороса. При использовании персульфата аммония с целью повышения активности его действия в смесь вводят добавку феррохромового шлака. Состав и свойства жидких песчано-сульфитных самотвердеющих смесей для изготовления форм и стержней для чугунных и стальных отливок приведены в табл. 8.16.

Таблица 8.16

Состав и свойства жидких песчано-сульфитных самотвердеющих смесей
для изготовления форм и стержней при стальном и чугунном литье

Наименование смеси

Формо­вочный песок марок (1-2)К(1-2)О2016, (1-2)К(1-2)О202

Массовая доля составляющих, %

Свойства смеси

Связующий материал

Пено- образова­тель

Отвердитель

Добавки

Текучесть, мм

Живучесть, мин

Прочность на сжатие, МПа

Наименование

Количество

Наименование

Количество

Наименование

Количество

Медный купорос

Формовочная глина

Феррохромовый шлак

Вода

через 1 ч

после сушки

1

100

КБЖ

5,0

РАС

0,5

Хромо- вый ангидрид

0,3–0,4

0,2–0,3

2–3

–

3,0–3,5

105–110

4–6

0,25–0,28

1,0–1,1

2

100

КБЖ

5,0

РАС

0,5

Бихромат натрия

0,4–0,5

0,4–0,5

2–3

–

3,0–3,5

105–110

4–6

0,22–0,25

1,0–1,2

3

100

КБЖ

5,0

РАС

0,5

Пер- суль­фат аммония

0,6–0,7

0,2

–

0,5–1,0

3,0–3,5

105–110

3–6

0,20

1,2–1,5

8.5. Песчано-цементные смеси

Песчано-цементные смеси применяют главным образом для изготовления крупных форм и стержней в условиях единичного производства отливок.

В качестве связующего материала для данного типа смесей используют цемент в количестве 7–10%.

Твердение песчано-цементных смесей связывают с выделением из пересыщенного водно-цементного раствора кристаллогидратов, которые, срастаясь друг с другом, образуют прочный кристаллический каркас, связывающий зерна формовочного песка. При использовании портландцемента такими кристаллогидратами преимущественно являются гидросиликаты кальция, а при использовании глиноземистого цемента – гидроалюминаты кальция. С целью ускорения процесса твердения песчано-цементных смесей в их состав вводят специальные добавки, такие, как патока, хлористый кальций, железный корпус, а для улучшения выбиваемости – небольшие добавки СДБ
(до 2,5%). Песчано-цементные смеси относят к категории самотвердеющих смесей. Применяют пластичные и жидкие песчано-цементные смеси.

Состав и свойства пластичных песчано-цементных смесей для изготовления форм и стержней при стальном и чугунном литье приведены в табл. 8.17.

При изготовлении жидких песчано-цементных смесей в состав их вводят СДБ в количестве 9–11%, которая проявляет себя как пенообразующее поверхностно-активное вещество. Состав и свойства жидких песчано-цементных смесей, предназначенных для изготовления форм и стержней для стальных и чугунных отливок, приведены в табл. 8.15.

Таблица 8.17

Состав и свойства пластичных песчано-цементных самотвердеющих смесей
для изготовления форм и стержней

Наименование смеси

Массовая доля составляющих, %

Свойства

Продол- житель- ность выдержки до извле­чения модели или раскры­тия ящика, ч

Кварце­вый песок

Связующий материал

Добавки

Газопро­ница­емость

Прочность на сжатие, 105 Па (кгс/см2)

Наименование

Коли­чество

Пато­ка

Хлорис­тый каль­ций

КБЖ

квс

Желез­ный купо­рос

Вода

Выдержка, ч

1

24

1

90–92

Портландце­мент марок 400 и 500

8–10

3,0

0,3–0,5

–

–

–

4,0–5,0

200–300

0,15

7–9

2,0–3,0

2

93

Глиноземистый цемент марок 400 и 500

7,0

–

–

2,5

1,0

0,5

2,5

150–200

2,0

7–9

1,0

8.6. Песчано-масляные стержневые смеси

Название данного типа смесей условное, так как в настоящее время вместо масляных связующих широко используются их заменители (связующие П, ПТ, ГТФ, КО и др.), не содержащие в своем составе растительных масел.

Песчано-масляные смеси широко применяют для изготовления ответственных стержней I, II и III классов в условиях мелкосерийного и крупносерийного производства отливок. Упрочнение стержней, изготовленных из данного типа смесей, как правило, осуществляют тепловой обработкой – сушкой, температура которой зависит от природы применяемого связующего материала и колеблется от 170 до 180°С при использовании в качестве основного связующего крепителя М, декстрина, пектинового клея, а при использовании крепителей П, ПТ, ГТФ – до 200–220°С. Помимо связующих материалов, в состав песчано-масляных смесей вводят добавки формовочной глины с целью повышения прочности стержней во влажном состоянии и предупреждения их деформации под влиянием собственной массы, а также добавки СДБ.

Кроме указанных выше добавок, при литье сплавов на основе магния в состав смесей вводят специальные добавки: борную кислоту, фтористую присадку, которые предупреждают процесс окисления сплава в литейной форме.

Состав и свойства песчано-масляных стержневых смесей, предназначенных для стальных, чугунных и цветных отливок, приведены в табл. 8.18 и 8.19.

Таблица 8.18

Типовые составы и свойства стержневых смесей для стальных и чугунных отливок

Класс сложности стержней	Массовая доля составляющих, %	Свойства смеси
Обогащенный квар­цевый или кварцевый песок	Связующий материал*	Добавки	Влажность, %	Газопроницаемость (не менее)	Прочность образцов 105 Па (кгс/см2)
Зерновая группа	Количество	1-й группы	2-й группы	3-й группы	Формовочная глина	КБЖ	влажных на сжатие	сухих на разрыв
I	02, 0315	100	2–3	–	–	–	1–3	2–3	130	0,03–0,07	7–10
II	02, 0315	100	–	2–3	–	1–3	2–4	2,5–3,5	100	0,06–0,12	5–7
III	016 02 0315	100	–	–	3–6	0–4	3–4	3–5	100	0,1–0,15	4–6

Примечание. * Связующий материал выбирают в соответствии с табл. 5.1.

Таблица 8.19

Состав и свойства смесей для изготовления стержней при литье из цветных сплавов

Сплав	Класс слож­ности стержней	Массовая доля составляющих, %	Свойства смеси
Обогащенный кварцевый или кварцевый песок	Связующий материал	Добавки	Влаж- ­ность, %	Газо- про­ницае­мость (не ниже)	Прочность образ­цов, 105 Па (кгс/см2)
Зерновая группа	Коли­чество	Наиме­нование	Количе­ство	Формо­вочная	КБЖ	влажных на сжатие	сухих на разрыв
На основе алюминия и магния	I II III	02 02 016	100 100 100	П ГТФ дп	2,0–2,2 0,9–2,0 2,0–3,0	– – 3,0–4,0	– 1,5–2,0 1,5–2,0	2,0–3,0 2,0–3,0 3,0–4,0	100 80 70	0,03–0,06 0,06–0,1 0,1–0,15	5–8 5 3–5
На основе меди	I II III	02 02 02	100 100 100	п ГТФ Дп	2,0–2,2 3,0–3,5 3,0–4,0	– 3,0 3,0–4,0	– 1,5–2,0 1,5–2,0	2,0–3,0 3,0–4,0 3,0–4,0	100 90 80	0,03–0,06 0,08–0,1 0,1–0,2	5–8 4–6 3–5

Примечание. При литье из магниевых сплавов в смесь вводится присадка серы (0,5–1,0%) и борной кислоты
(0,5–0,6%).