Об определении газопроницаемости противопригарных красок

Газопроницаемость - одна из важнейших характеристик литейной формы. Особенно велика роль газопроницаемости при заливке металла в форму. Это обусловлено интенсивным выделением различных газов и водяного пара. Газы выделяются как из формы, так и из металла. Источниками газов в форме являются органические материалы в виде связующих, остатков разделительного покрытия, карбонатов, углеродистые добавки и др. Водяной пар образуется из несвязанной воды, содержащейся в формовочной смеси, а также из конституционной воды, содержащейся в глине и не удалившейся во время сушки форм и стержней.

Газы содержатся также в жидком металле, с понижением температуры которого их растворимость снижается, вследствие чего их часть выделяется из металла.

Пока идет заливка, газы выделяются в полость формы, а из нее через элементы литниковой системы - наружу. Но по окончании заливки, когда жидкий металл вошел в соприкосновение со всеми рабочими поверхностями формы, газы отчасти движутся внутрь формы, а также через поверхностные слои формы, в том числе через КС - внутрь металла. Для качества отливки ситуация наиболее благоприятна, когда значительная часть газов через КС попадает из материала формы в еще не заполненную металлом полость формы, а из нее - наружу. В этом случае свою положительную роль должен сыграть КС формы, толщина которого колеблется от 0,4 до 1,0 мм. Его роль будет положительной, если он будет газопроницаем.

Из работ канд. техн. наук Насанкина А.Ф. известно, что при нанесении КС толщиной 0,8 - 1,0 мм на стандартный образец d= 50 х 50 мм его газопроницаемость снижается на порядок, т.е. в 10 раз. Газопроницаемость формовочной смеси при прочих равных условиях зависит от зернового состава песка, влажности, количества и качества глинистого вещества, связующего, технологических добавок, высоты образца, на котором производятся испытания, и других факторов.

Стандартизированной методики определения газопроницаемости противопригарных красок в СНГ нет. Поэтому научными и производственными специалистами используются различные нестандартизированные методики, одна из кото-рых заключается в нанесении красочного слоя на металлическое ситечко, которое потом герметично закрепляется на стандартной гильзе. Далее газопроницаемость КС определяется по общепринятой методике на стандартном приборе на газопроницаемость. Эта методика имеет два недостатка: первый - громоздка с точки зрения образования КС на ситечке; второй - затруднения в определении толщины красочного слоя, к которому примешивается толщина проволоки самого ситечка.

Для испытаний нами была принята смесь, состоящая из 95 мас.ч. кварцевого песка с зернистостью 02; 5 мас ч. порошковой глины; 2 мас.ч. связующего 4ГУ-П и 5 мас.ч. связующего ЛМ. Все образцы для испытаний подвергались тепловой сушке при 240'С в течение 1 часа.

Из этой смеси изготавливали образцы d= 50 мм при их переменных высотах: 12,5; 25,0; 37,5 и 50 мм, соответственно.

Газопроницаемость неокрашенных образцов, определенная на стандартном приборе, составила (см. табл. 1).

Таблица 1. Газопроницаемость неокрашенных образцов

Как видно, газопроницаемость неокрашенных образцов резко падает с увеличением их высоты. При этом отношение наибольшего и наименьшего значений газопроницаемости составило 5,83.

Газопроницаемость окрашенных образцов (водная дистенсиллиманитовая краска ДП-2, толщина КС 0,4 мм) составила 75; 63; 52 и 50 ед., соответственно. При этом отношение наибольшего и наименьшего значений газопроницаемости составило лишь 1,5.

Таким образом, газопроницаемость окрашенного образца несущественно зависит от его высоты. Это дает основание принять для нашей методики высоту образца 25 мм. Это та минимальная высота, которая позволяет образцу прочно удерживаться в гильзе и не сдвигаться ни вверх, ни вниз, что могло бы искажать толщину КС.

При изменении газопроницаемости краски газопроницаемость смеси, на которую наноситься краска, не является узким местом и не препятствует прохождению воздуха из-под колокола прибора на газопроницаемость до его контакта с КС.

Рис. 1: Схема присоединения для изготовления образцов 1 - поддон; 2 - образец; 3 - пята копра 4 - гильза; 5 - шток копра

На рис.1 приведена схема приспособления, при помощи которого изготавливается образец из смеси. При помощи выступа на пяте копра в гильзе образуется углубление толщиной 812"