Повышение поверхностной прочности разовых песчаных форм

Статьи от автора: Каргинов В.П.
Каргинов В.П., Малый А.В., Иванов В.Г., Колос А.А. (УРП ООО "СОЮЗ")
Гончарук А.П. (ООО "РОСЛИТ"), Кияшко Н.Ю., Перемена А.А. (ОАО "ПГОК")

В настоящее время большую часть отливок производят литьем в разовые песчаные формы. При этом основную долю составляют формовочные и стержневые смеси, содержащие в качестве связующих жидкое стекло, ЛСТ, глину (бентонитовую, каолиновую). Известно, что большинство отечественных литейных цехов оснащены морально устаревшим смешивающим оборудованием, в котором отсутствует система охлаждения песка и оборотной смеси, имеющим устаревшую систему дозировки компонентов (иногда дозировка осуществляется и вовсе "на глаз") и другие несовершенства, влияющие на качество и свойства формовочной и стержневой смеси. Все эти факторы приводят к снижению "живучести" смеси, повышению осыпаемости, образованию размывов, песчаных засоров и обвалов.

Поэтому повышение качества поверхности таких форм, задача весьма актуальная.

Одним из самых простых и эффективных способов повышения кондиций поверхности является применение литейных покрытий.

УРП "СОЮЗ" совместно с ООО "РОСЛИТ" был разработан специальный самовысыхающий лак "HARDEX" - упрочнитель поверхности форм и стержней, предназначенный для снижения осыпаемости, предотвращения обвалов, ужимин и других дефектов. Лак может наноситься на поверхность форм и стержней различными методами: кистью, пульверизатором, окунанием и совместим с любым типом связующего.

Характеристики лака

Агрегатное состояние:
жидкость (темно-красного цвета)
Плотность при 20'С:
0,7-0,9 г/см3
Содержание вяжущих компонентов:
10-20%
Проникающая способность:
2,5-4 мм
Испарение при 15'С:
0,13-0,15 г/час

В лабораторных условиях изучали влияние покрытия на осыпаемость различных смесей, состав которых приведен в табл.1. Лак тонким слоем наносили на поверхность готовых образцов с помощью пульверизатора. Наличие цветного пигмента в составе лака позволяло легко контролировать процесс окрашивания.

Таблица 1. Составы опытных образцов (масс. частей)

Компоненты
Состав №1
Состав №2
Состав №3
Состав №4
Песок кварцевый
95,0
96,0
96,0
100,0
Бентонит
5,0
-
-
-
Жидкое стекло
-
6,0
-
-
Каолиновая глина
-
4,0
4,0
-
ЛСТ
-
-
5,5
-
Фурановая смола
-
-
-
3,0
Отвердитель
-
-
-
1,5
Вода
5,0
-
-
-

Для определения осыпаемости применяли известную методику [1]. Осыпаемость образцов исследовали до и после покрытия лаком "HARDEX".

Песчано-бентонитовые образцы подвергали испытаниям на осыпаемость:

  • после естественной подсушки на воздухе в течение двух часов;

  • после печной сушки в течение 1 часа при температуре 220 - 240'С. Образцы на жидком стекле после изготовления продували СО2. Образцы из ХТС испытывали через 24 часа после изготовления. Образцы смеси с использованием ЛСТ подвергали испытанию после сушки в течение 2 часов при температуре 220 - 240'С. Покрытые лаком образцы испытывали после естественной подсушки на воздухе в течении 1 часа. Результаты приведены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты исследований осыпаемости

Номер состава
Осыпаемость образцов, % (среднее значение)
Неокрашенных
Окрашенных лаком "HARDEX"
1
2,0/3,6
0/0,13
2
2,0
0
3
1,38
0
4
10,2
3,0

Примечание. Осыпаемость образцов для песчано-бентонитового состава представлена таким образом: в числителе - подсушенного на воздухе, в знаменателе - высушенного в печи.

Как видно из приведенных данных, после окраски лаком "HARDEX" осыпаемость смесей резко снижается. Состав ХТС с фурановой смолой был намеренно выбран с отклонением от оптимального состава с целью получения низкой поверхностной прочности. Но и в этом случае после покрытия лаком происходит существенное снижение осыпаемости.

Таким образом, применение лака "HARDEX" в качестве упрочняющего покрытия сырых или сухих форм и стержней является существенным резервом повышения качества отливок вследствие исключения поверхностных дефектов и снижения трудоемкости очистных работ.

Лак "HARDEX" прошел промышленное опробование на ОАО "ПГОК" при производстве отливки конус дробилки "Хайдракон 4400" (сталь 110Г13Л). Отмечено снижение поверхностных дефектов на 80%.

УРП "СОЮЗ" - эксклюзивный дистрибьютор лака "HARDEX" (производитель - ООО "РОСЛИТ") на территории Украины и стран СНГ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кукуй Д.М., Скворцов В.А., Эктова В.Н. Теория и технология литейного производства. - Мн.: Дизайн ПРО, 2000. - 416 с.

Сведения об авторах:

  • Гончарук Александр Петрович – директор ООО «РОСЛИТ», г. Донецк, т.: +38 (062) 305-66-50

  • Иванов Валерий Григорьевич – к.т.н., научный сотрудник ООО "УРП "СОЮЗ", г. Запорожье, т.: +38 (061) 787-53-77

  • Каргинов Владимир Петрович - ген. директор ООО "УРП "СОЮЗ", т.: +38 (056) 231-42-89; E-mail: mk21@a-teleport.com.

  • Кияшко Николай Юрьевич – начальник литейно-механического цеха ОАО «ПГОК», г. Комсомольск, т.: +38 (05348) 7-58-73

  • Колос Алексей Анатольевич – ведущий специалист ООО "УРП "СОЮЗ", г. Запорожье, т.: +38 (061) 787-53-77

  • Малый Александр Валентинович - технический директор ООО "УРП "СОЮЗ", т. (м.): +38 (067) 612-98-97.

  • Перемена Владимир Анатольевич – главный инженер литейно-механического цеха ОАО «ПГОК», г. Комсомольск, т.: +38 (05348) 7-58-73

Опубликовано: ИТБ "Литьё Украины", №4 (128) 2011 г.