.RU

Анализ методов сокращения пригара на стальном литье - часть 15

Магнезит. Огнеупорностью не менее 2000°. К недостаткам магнезита относятся высокий удельный вес и малая термическая стойкость.

В качестве связующих были испытаны декстрин, огнеупорная глина, силикон, цемент, жидкое стекло, вода, соляная кислота, хлористый магний, сорель-цемент, хлорид железа, бура. Лучшим связующим оказался сорель-цемент (45% MgO, 12% MgCl2 и 43% H2 O), вводимый в смесь в количестве 15%.

Проведенные опыты показали, что оптимальными являются формовочные смеси со средней величиной зерна основного материала 0,2 мм.

Формовочная смесь пригодна для получения отливок из высоколегированных, в особенности аустенитных сталей, трудно поддающихся механической обработке.

В настоящее время магнезит еще не нашел себе широкого применения ввиду его дороговизны и дефицитности. Однако его можно рекомендовать при производстве отливок из специальных сталей и сплавов, обладающих высокой температурой плавления и большой химической активностью по отношению к обычным формовочным материалам. Магнезит рекомендуется применять при получении отливок из марганцевых и других специальных сталей.

Шамот. Представляет собой обожженную огнеупорную глину; содержит муллит 3Аl2 О3 -2SiO2 (40% А12 Оз, остальное SiO2 ); его огнеупорность 1670-1750° С.

Шамот в виде порошка применяют в качестве наполнителя формовочных смесей при производстве крупного стального литья, в том числе и для изготовления форм многократного использования.

Шамотные смеси позволяют получать отливки с более чистой поверхностью, чем кварцевые смеси, что объясняется меньшим взаимодействием шамота с окислами железа и отсутствием в нем структурных превращений при контакте с металлом вызывающих резкое изменение объема

Основными из них являются следующие: химическое взаимодействие окислов металла и формы; недостаточная огнеупорность, особенно при использовании в смесях кварцевого песка, загрязненного посторонними окислами; высокий коэффициент термического расширения, приводящий к образованию поверхностных дефектов и снижающий точность размеров отливок; способность взаимодействовать с окислами железа; большое образование пыли и плохие санитарно-гигиенические условия в цехе.

3.10. Рекомендации по выбору противопригарных

покрытий для предотвращения химического пригара

Образующийся между стальной отливкой и химическим пригаром окисной слой, состоящий из вюстита и магнетита, контактирует с более или менее активной но отношению к окислам железа формой. Очевидно, материалы, способствующие сохранению и росту вюститной прослойки, обеспечат максимально легкое отделение пригара от отливки[10,4].

На отливках из углеродистой стали формирование окисной пленки начинается после затвердевания поверхности. На поверхностях отливок из легированных сталей образуется относительно тонкий окисный слой, состоящий из шнинелей и окислов легирующих элементов. Температура образования этого слоя выше температуры заливки сплавов. После затвердевания отливки из легированной стали окисление металла продолжается в результате диффузии атомов железа через слой окислов легирующих элементов и встречной диффузии кислорода. Во всех случаях на поверхности отливок из высоколегированных хромо-никелевых и хромистых сталей при охлаждении образуется двух-или трехслойная окалина, отделяющаяся по вюститному слою. Следовательно, прочность связи химического пригара с отливками как из углеродистых, так и из легированных сталей будет определяться наличием и толщиной вюститного слоя.

Уменьшение вюститного слоя на отливках происходит с двух сторон: со стороны формы за счет непрерывного подвода окислителя происходит доокисление FeO до магнетита по реакции ЗFеО+ Н2 О=FeзО4 + Н2 ; со стороны металла за счет восстановления FeO углеродом, растворенным в сплаве, по реакции

FeO + C = Fe+CO. Кроме того, часть образовавшихся на поверхности отливкиокисловпроникает и глубь формыи не участвует в формировании окисной пленки. В то же время за счет диффузии железа через слой окислов вюститный слой возрастает (Fe3 О4 + Fe = 4FеО).

При выборе противопригарных материалов для отливок из углеродистых и легированных сталей необходимо учитывать как характер образующихся окислов в результате взаимодействия формы с металлом, так и скорость отвода их из зоны контакта металла с формой. Оптимальным будет случаи максимального образования вюстита на поверхности отливки при минимальном проникновении образовавшихся окислов в поры формы. Наилучшим противопригарным материалом для красок при производстве литья из углеродистой стали является корунд. Действительно, в контакте с корундом углеродистая сталь окисляется достаточно полно при значительном содержании FeO в продуктах окисления. В то же время скорость отвода продуктов окисления от поверхности металла в случае использования корундовой смеси минимальна. Хорошие противопригарные свойства корунда подтверждаются результатами многих исследований и производственной практикой[4,10]. При контакте углеродистой стали с цирконом также образуется много FeO и относительно малоFe3О4. в то же время глубина проникновения окислов в смесь относительно невелика.

Хромит и хромомагнезит обеспечивают легкое отделение пригара от отливки за счет весьма интенсивного окисляющего воздействия на металл. Образованием большого количества окислов железа объясняется значительная толщина химического пригара и одновременно легкое отделение последнего от отливки При использовании хромита и хромомагнезита поверхность отливки хотя и свободна от пригара, но не всегда сильно окислена.

Критерием противопригарности хромистого железняка обычно считают отношение содержаний окислов хрома и железа: чем выше это отношение, тем лучшими противопригарными свойствами обладает хромит. А. Д. Попов хорошие противопригарные свойства хромистого железняка объясняет тем, что окислы железа, образующиеся на поверхности стальных отливок, реагируя с хромистым железняком, образуют тугоплавкие и малоподвижные соединения, которые заполняют поры между зернами смеси, чему также способствует и процесс спекания хромистого железняка. Хромомагнезитовые смеси подобны хромитовым, но уступают последним но спекаемости. Исследования, выполненные в ЦНИИТмаше, показывают, что хорошие противопригарные свойства обоих материалов связаны преждевсего с их окисляющим воздействием на металл: чем больше в формовочном материале содержится окислов железа, тем более вероятно образование легкоотделимого пригара. С этим связан и эффект, достигаемый при введении и кварцевые смеси железной или марганцевой руды.

Если при контакте формы с углеродистой сталью процесс окисления железа лимитируется подводом окислителя к поверхности реакции, то при затвердевании в форме высоколегированных хромоникелевых сталей процессом, определяющим образование слоя окислов железа, будет диффузия ионов железа через слои шпинелей, прилегающий к неокисленной поверхности сплава. Для легкого отделения пригара от отливки необходимо использовать такие формовочные материалы, которые в минимальной степени разрушают образовавшийся вюститный слой или, взаимодействуя с закисью железа, образуют соединения, не связанные со слоем шпинели. Наилучшие результаты следует ожидать при использовании корунда для отливок из хромоникелевых сталей. Корунд практически не взаимодействует с окислами железа, образующими внешний слой окалины на хромистых сталях.

При контакте хромоникелевой стали со смесью из хромистого железняка образующийся вюститный слой находится между двумя практически одинаковыми слоями хромита железа: внутренним слоем окисной пленки и слоем смеси из хромитового песка, и не взаимодействует с ними. Отмеченное небольшое проникновение продуктов взаимодействия связано, по-видимому, с влиянием примесей в смеси.

В состав хромомагнезита, как известно, наряду с хромитом железа входят магнезиоферрит и свободная окись магния в виде периклаза. По данным Я. В. Ключарева, в смесях окиси магния, хрома и железа при температуре выше 800 °С окись железа магнезиоферрита постепенно замещается окисью хрома, и образуется магнезиохромит. Следовательно, при наличии свободных MgO, Сг2Оз и окислов железа в первую очередь будут образовываться хромиты магния, а не железа. Процесс образования магнезиохромита всегда сопровождается разрыхлением слоя продуктов взаимодействия. При контакте хромомагнезита с хромистой или хромоникелевой сталью взаимодействующие на поверхности отливки окислы хрома образуют с периклазом шпинель MgCr2О4. улучшая условия образования окислов железа и уменьшая прочность слоя продуктов взаимодействия.

Удовлетворительные результаты дает циркон в качестве наполнителя красок или смесей при контакте, которого со сталью 0Х12НДЛ образуется довольно много окислов Fe, а отвод их от поверхности реакции не очень интенсивный.

Для отливок из высокомарганцевой стали наилучшие результаты достигаются при использовании оливина, корунда близок к ним хромомагнезит[4,11,10]. С кварцевым песком окислы Mn и окислы Fe образуют легкоплавкие силикаты в виде родонита, тефроита которые могут довольно быстро проникать в глубь формы и образовывать химический пригар значительной толщины с оливином MnO иFeO не взаимодействуют, напротив при нагреве оливиновых песков происходит разложение фаялита, доокисление закиси до окиси Fe и выделение Fe2O3 в виде самостоятельной фазы. Корунд и дистен – силлиманит практически нейтральны к FeO и MnO; нейтральны к этим окислам также периклаз составляющий 50% хромомагнезита и фосферит.

Выводы

На основании проведенного анализа можно рекомендовать следующие технологические мероприятия для устранения или уменьшения пригара:


aktualnie-problemi-razvitiya-otechestvennogo-bankinga.html
aktualnie-problemi-sovremennoj-otechestvennoj-istoriografii-po-materialam-nauchnoj-periodicheskoj-pechati.html
aktualnie-problemi-transplantacii.html
aktualnie-voprosi-gosudarstvennogo-kontrolya-soblyudeniya-zakonodatelstva-o-zashite-prav-potrebitelej-chast-10.html
aktualnie-voprosi-gosudarstvennogo-kontrolya-soblyudeniya-zakonodatelstva-o-zashite-prav-potrebitelej-chast-7.html
aktualnie-voprosi-marketinga-chast-2.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-2-4-klassi.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/konsultantplyus-novoe-v-rossijskom-zakonodatelstve-ezhenedelnie-obzori-stranica-27.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/pskovskoe-slovo-v-diahronnom-aspekte-vspominaya-tradicii-i-v-yagicha.html
  • books.bystrickaya.ru/borci-professionali-18-19-vv.html
  • shkola.bystrickaya.ru/smk-dokumentaciya-po-zaprosu-predlozhenij-dlya-nuzhd-ti-f-svfu.html
  • desk.bystrickaya.ru/ognennie-shari-rej-duglas-bredberi.html
  • esse.bystrickaya.ru/programma-vstupitelnogo-ekzamena-v-aspiranturu-po-filosofii-sostavitel.html
  • thesis.bystrickaya.ru/prilozhenie-5-vozmeshenie-vreda-prichinennogo-zhizni-ili-zdorovyu-voennosluzhashih.html
  • letter.bystrickaya.ru/model-perevernutoj-piramidi-igra-so-shriftami-i-ee-ispolzovanie-v-reklamnih-zagolovkah-30-igra-so-shriftami-i.html
  • write.bystrickaya.ru/glavnij-gosudarstvennij-sanitarnij-vrach.html
  • assessments.bystrickaya.ru/ekologiya-razuma-izbrannie-stati-po-antropologii-psihiatrii-i-epistemologii-stranica-17.html
  • studies.bystrickaya.ru/germano-sovetskie-otnosheniya-v-1919-1929-gg-chast-10.html
  • occupation.bystrickaya.ru/naukovedenie-byulleten-novih-postuplenij-za-aprel-2003-goda.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-sociologiya-reklami-dlya-studentov-obuchayushihsya-po-napravleniyu-svyazi-s-obshestvennostyu.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tablica-1-nauchnij-psihologo-pedagogicheskij-zhurnal.html
  • student.bystrickaya.ru/10-uchebno-metodicheskie-i-informacionnoe-obespechenie-disciplini-21-1-obshie-polozheniya.html
  • letter.bystrickaya.ru/neme-ckoyazichnaya-evropa-i-rossiya-dajdzhest-novostej-elektronnih-media-za-period-s-01-maya-po-15-maya-2005-goda.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/raspisanie-dnevnogo-otdeleniya-fakulteta-statistiki-na-1semestr-20112012-gg.html
  • holiday.bystrickaya.ru/mishina-karera-na-strazhe-zakonnosti-49.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/analiz-ispolzuemih-umk-po-matematike-v-osnovnoj-i-starshej-shkole-v-respublike-marij-el.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/posobie-po-razrabotke-metodicheskoj-karti-po-organizacii-issledovatelskoj-raboti-shkolnikov.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/internet-globalnaya-telekomunikacionnaya-set.html
  • notebook.bystrickaya.ru/istoriya-magii-i-okkultizma-stranica-35.html
  • school.bystrickaya.ru/ekonomicheskie-pokazateli-deyatelnosti-organizacij-materiali-k-otchetu-o-deyatelnosti-mera-i-merii-goroda-yaroslavlya-za-2010-god.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/shest-chelovek-utonuli-v-novosibirske-s-nachala-iyunya-internet-resurs-nsksibnovostiru-14062011.html
  • letter.bystrickaya.ru/o-provedenii-konkursa-na-zameshenie-vakantnoj-dolzhnosti.html
  • textbook.bystrickaya.ru/hronika-sporta-visshih-dostizhenij-19-04-2012-glavnie-novosti-sporta-5.html
  • university.bystrickaya.ru/fond-ocenochnih-sredstv-dlya-provedeniya-promezhutochnoj-attestacii-obuchayushihsya-po-discipline-modulyu.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/programma-disciplini-istoriya-kostyuma-dlya-napravleniya-072500-62-dizajn.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-sostavlena-v-sootvetstvii-s-trebovaniyami-fgos-vpo-rabochaya-programma-disciplini-opublikovana-na-sajte-tyumgu-informatika-i-informacionnie-tehnologii-v-professionalnoj-deyatelnosti.html
  • klass.bystrickaya.ru/52-kafedra-organizaciya-i-upravlenie-sestrinskim-delom-programma-strategicheskogo-razvitiya-fakulteta-visshego.html
  • assessments.bystrickaya.ru/disciplinarnaya-i-materialnaya-otvetstvennost-osuzhdennih-k-lisheniyu-svobodi.html
  • uchit.bystrickaya.ru/tatyana-grachyova.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/razdel-v-politicheskie-sistemi-i-processi-a-yu-melvil-doktor-filosofskih-nauk-professor.html
  • composition.bystrickaya.ru/oliver-saks-chelovekkotorij-prinyal-zhenu-za-shlyapu-i-drugie-istorii-iz-vrachebnoj-praktiki-sankt-peterburg-2006-stranica-5.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.