Прокаливание оболочек

Категория:
Производство точных отливок


Прокаливание оболочек

При прокаливании аморфная форма связующего слоя Si02 переводится в кристаллическую, из оболочки удаляются все летучие вещества, в том числе остатки модельного .состава. Температура прокаливания обычно бывает выше 800 °С (900—1080 °С). Максимальная температура, до которой нагревают оболочку, зависит от типа используемых печей.

В ЧССР для прокаливания оболочек используют электрические печи сопротивления; температура прокаливания колеблется в пределах 900—980° С. Минимальная температура 800° С установлена на основании кривых дифференциального термического анализа керамической оболочки, изготовленной из продуктов гидролиза алкоксиполисилоксанов в спирте и пылевидного кварца. Эти кривые показывают, что при температуре 800 °С все реакции в связующем материале закончены и никаких превращений в твердой фазе суспензий не происходит.

Режим прокаливания оболочек устанавливают в зависимости 0т свойств керамической формы. Оболочки из материалов с низким коэффициентом термического расширения или из материалов, которые при нагреве не претерпевают кристаллографических превращений, хорошо выносят тепловые удары. К таким материалам относятся циркон, стабилизированный окисел циркония и плавленый кварц. Оболочки, изготовленные из этих материалов, если они достаточно высушены, можно загружать в печь, нагретую до максимальной температуры, без опасности повреждений.

Для оболочек же, изготовленных из кристаллического кварца, требуется постепенный равномерный прогрев, особенно в области первого кристаллографического превращения кварца (575° С). Это очень важно для крупногабаритных блоков с толстыми сечениями оболочки и сплошной конфигурацией отливок. Большой коэффициент термического расширения кварца вызывает деформацию и разрушение оболочковых форм. При быстром нагреве температура наружных слоев оболочки выше внутренних. При этом слои могут отслаиваться, растрескиваться, и вся оболочка в целом имеет низкую прочность на изгиб.

Максимальную температуру в печи, при которой загружаются оболочки на основе кристаллического кварца (300—400 °С), назначают в зависимости от размера рабочего пространства печи и ее тепловой мощности. Скорость нагревания блоков должна обеспечивать плавный прогрев формы по всему сечению оболочки. Обычно скорость нагрева около 5° С/мин или 150—300 °С в час. Если форму устанавливают в нагретую печь, то первоначально следует выравнивать температуру печи и формы, а затем повышать температуру с ранее указанной скоростью. При температуре, близкой к 575 °С, происходят объемные превращения в кварце, поэтому необходимо при данной температуре выдержать формы не менее 30 мин, чтобы в оболочках не возникали деформации или трещины. Дальнейший нагрев ведут с постоянной скоростью до конечной температуры, при которой оболочки выдерживают 60— 80 мин для окончательного прогрева и выравнивания температур.

В оболочках, отверждаемых сушкой на воздухе, может оставаться много влагй. При интенсивном прокаливании образующиеся пары воды разупрочняют форму. Если оболочки сырые, то следует изменить режим прокаливания. Форму сначала нагревают до 100 °С и выдерживают при этой температуре 20—30 мин для окончательного высушивания. После этого форму прокаливают по приведенному выше режиму.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум