Жидкие покрытия изложниц

Категория:
Покрытия литейных форм


Жидкие покрытия изложниц

Краски для стальных отливок. При литье стали краски как теплоизоляционные покрытия применяют для получения отливок с толщиной стенки не более 30—40 мм. В качестве наполнителей красок используют пылевидный кварц, цирконовый концентрат, магнезит.

На Ковровском экскаваторном заводе организовано центробежное литье стальных втулок и фланцев экскаваторов в водоохлаждаемые изложницы. Теплоизоляционное покрытие имеет следующий состав: 750 г пылевидного кварца, 33 г бентонита и 1 л воды. При завышенной дозе бентонита отливки извлекаются из формы с большим трудом, а при недостаточном количестве бентонита покрытие во время заливки смывается и вызывает засоры в отливках.

Покрытие наносят на вращающиеся изложницы, нагретые до 150—200 °С, при закрепленной крышке мерным ковшом. Толщина слоя покрытия 2—3 мм. Формы для литья крупных стальных фланцев диаметром 600 мм окрашивают краской следующего состава (об. ): 50 прокаленного пылевидного кварца, 7 жидкого стекла, 1,5 едкого натра (10-ной концентрации), 0,1 мыла, 50 воды. На поверхность этой краски наносят тонкий слой углеродсодержащего материала, например обезвоженной древесной смолы, растворенной в ацетоне в отношении 1:1. Оба покрытия наносят пульверизатором.

Суспензии применяют также для нанесения на рабочую поверхность изложниц толстого слоя облицовки Суспензия вводится во вращающуюся изложницу по шлангу; при этом используется эффект центробежного утяжеления и сепарирования частиц. Изготовленную по предложенному способу облицовку применяют при литье стальных труб длиной до 6 м и массой более 8100 кг.

Краски для чугунных отливок. Более низкая по сравнению со сталью температура заливки чугуна позволяет применять для приготовления красок менее огнеупорные материалы, но обладающие высокими теплоизоляционными свойствами. Как и при кокильном литье, здесь хорошо зарекомендовал себя обожженный молотый асбест.

Л. А. Семенов рекомендует асбесто-бентонитовую краску следующего состава (в об. ч.): 4—5 асбеста прокаленного молотого, 1—2 бентонита и воды до плотности 1,2—1,22 г/см3.

Толщина покрытия должна быть не менее 0,5—0,7 мм, чтобы выделяющиеся газы могли хотя бы частично удаляться по его объему к торцам отливки.

Стабильное получение труб без отбела при асбесто-бентонито-вых покрытиях обеспечивается только при наличии миксера, усредняющего химический состав чугуна ваграночной плавки.

Толстостенные чугунные отливки, залитые в изложницы, окрашенные теплоизоляционными красками, дефектов газового происхождения не имеют. Раковины в виде сотовости могут появиться только при перегреве изложницы.

Активные покрытия изложниц центробежных машин по своему составу не отличаются от вышеприведенных кокильных. Основная цель их применения при центробежном литье — предотвращение отбела и образования неизносостойких структур в чугунных отливках, поэтому активные покрытия содержат графитизи-рующие вещества: кремний, углерод, алюминий.

Для успешного модифицирования чугуна кремнием остаются в силе вышеприведенные требования для кокильного литья: нанесение активных красок на теплоизолирующий подслой, применение сгорающих добавок для разрыхления легирующего покрытия, использование легкоплавких соединений модифицирующего элемента и добавка плавней.

Краски для отливок из медных сплавов. Для получения отливок из медных сплавов, затвердевающих в узком интервале температур (алюминиевые бронзы, латуни), могут быть применены те же краски, что и для литья чугуна. Сплавы же, затвердевающие в широком интервале температур, — оловянные бронзы — обладают склонностью к образованию дефектов газового происхождё-ния при литье в окрашенные изложницы и даже без покрытия.

При центробежном литье втулок из оловянных бронз в металлические изложницы наблюдается характерный вид брака: сквозные воронкообразные раковины (свищи), расширяющиеся к внутренней поверхности отливки. На внешней поверхности их трудно заметить, так как они покрыты тонкой пленкой. Изнутри же раковины они хорошо заметны в виде темных пятен и воронок, особенно на белом налете окиси, если бронза содержит цинк [108]. Раковины располагаются в местах наибольшего перегрева изложницы, т. е. в средней ее части и в месте подвода металла.

Для выявления причин образования этих дефектов и разработки способов их устранения автором были проведены эксперименты по подбору различных защитных покрытий и материала для изготовления изложниц. Ни одна из известных кокильных красок (шамотная на жидком стекле, графитная на патоке, сульфитно-спиртовой барде или жидком стекле, мазут) положительных результатов не дала. Раковины появлялись и при замене чугунных изложниц новыми стальными с хорошо отполированной и даже хромированной поверхностью.

Установить причину образования свищей и наметить пути их устранения помогло изучение поведения различных медных сплавов при центробежном литье, которые можно расположить по убывающей склонности к образованию свищей в следующий ряд: бронзы ОФ 10-1; ОЦ 10-2; ОЦС 6-6-3; ОЦС 5-5-5 и др.; латуни Л КС 80-3-3; ЛС 59-1 Л; алюминиевые бронзы.

Если обратиться к диаграммам состояний бинарных сплавов Си—Sn, Си—Zn, Си—А1, то легко заметить, что эти сплавы расположены в порядке уменьшающегося интервала кристаллизации. В связи с этим механизм образования свищей представляется в следующем виде. Во время формирования отливки часть образующихся газов удаляется по поверхности раздела металл— форма, остальная часть стремится прорваться сквозь корку и жидкий металл. Если сплав затвердевает в узком интервале температур, то корка отливки получается прочной, газы ее не могут прорвать и на внешней стороне отливки могут образоваться только вмятины, которые, не снижая качества детали, удаляют вместе с припуском на обработку. Сплавы с широким интервалом кристаллизации образуют при затвердевании менее прочную корку, содержащую в междендритных пространствах большое количество незатвердевшего маточного раствора. Газы такую корку легко прорывают и, пробивая себе путь в вязкой кристаллизующейся жидкости, образуют на выходе воронкообразные раковины.

Меры по предупреждению описанных дефектов должны сводиться главным образом к предотвращению скопления газов на поверхности металл — форма и их удалению. Конкретно можно рекомендовать: не применять изложницы со значительной сеткой разгара, где задерживаются воздух и влага; не объединять несколько деталей в одну длинную заготовку; соблюдать минимально допустимую температуру нагрева изложницы. Наиболее эффективной мерой предотвращения дефектов газового происхождения при литье тонкостенных втулок из сплавов с широким интервалом кристаллизации является применение набивных или надувных окрашенных облицовок.

Краски для отливок из алюминиевых сплавов. Для центробежного литья алюминиевых сплавов распространены защитные покрытия, содержащие мел, окись цинка или порошкообразный мрамор. Связующим обычно служит жидкое стекло, которое придает краскам повышенную стойкость до нескольких десятков отливок. Лучшим заменителем жидкого стекла следует считать металлофосфатные связующие. Краски наносят большей частью пульверизатором на медленно вращающуюся изложницу слоем толщиной 0,1—0,5 мм.

Шлаковые покрытия. В ИПЛ АН УССР разработано и опробовано покрытие, представляющее собой жидкий синтетический шлак, который заливают в изложницу, вращающуюся вокруг горизонтальной оси. Распределившись по поверхности изложницы, шлак затвердевает в виде гарнисажа и создает защитное покрытие. Если во время заливки какая-то часть шлака расплавится, то он из-за разности плотностей с металлом всплывает на свободную поверхность отливки. Можно применять комбинированное покрытие изложниц, состоящее из наружного слоя огнеупорной порошкообразной засыпки и внутреннего слоя шлакового гарнисажа. Жидкий шлак, залитый на порошкообразный огне-упор, нивелирует неровности засыпки.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум