Внутриформенное легирование стального и чугунного литья в ЛГМ технологии

В своей практике с ЛГМ технологией автору пришлось освоить азотирование стального литья, но в процессе сбора исходной информации попадались интересные материалы из старых источников. Возможно кого - то это и заинтересует.

В прошлом столетии Черноморское ЦПКБ г. Одесса в 60-х годах проводило множество интересных исследовательских и опытно - конструкторских работ, которые возможно частично утеряны для нынешнего поколения. В частности, 1970 г., автор Чудновский А. Р. (дословно из первоисточника): «Одновременно с использованием литейных моделей из пенополистирола можно проводить легированние отливок из чёрных и цветных металлов непосредственно в форме. Легирующие элементы (кремний, молибден, ванадий и др.) в виде порошков добавляются в пенополистирол, из которого изготавливаются литейные модели. Например, добавляя в   пенополистирол магний или церий, можно получить отливки из чугуна с шаровидным графитом. Равномерное распределение в пенопласте частиц легирующих порошков получают путём смешивания их с гранулами частично вспененного пенополистирола и последующего формования заготовки, плотность которой выше заданной. Затем заготовку измельчают, перемешивают и нагревают в форме для окончательного вспенивания модели. Готовая модель характеризуется  равномерным распределением легирующего порошка по всей её массе». Далее там же о повышении скорости газификации пеномодели при заливке:"Скорость газификации можно увеличить  вводя в состав пенопласта вещества, поглощающие излучение заливаемого металла, например, графит, сажу или органические красители. Для управления процессом заливки металла в форму указанные добавки распределяют в модели с различной концентрацией, иногда только в отдельных её частях. Использование графита и сажи возможно лишь в тех случаях, когда они не оказывают вредного влияния на качество отливки". Там же о противопригарных красках: " Предложено использовать для чугунного литья окраску моделей следующим составом ( в %) : паста  ГБ - 91; сульфидно - спиртовая барда - 9; вода - до плотности краски 1,4 г/см3. Сушится краска при температуре 20...22 град. в течении 1 час. Краска не трескается при высыхании. Для стального литья модели рекомендуется окрашивать краской, состоящей из следующих компонентов (в % ): паста СТ - 45,5; концентрат цирконовый - 45,5; сульфидно - спиртовая барда - 9; вода - до плотности краски 1,4 г/см3".  Там же и ещё о краске: «В качестве защитного покрытия для пеномоделей из пенополистирола может быть рекомендован следующий состав (в вес. ч.): вода - 1000, бентонит - 35...50; огнеупорная глина - 40...140; пирофосфат натрия - 1,5; полиакриламид - 1..1,2. Сушка покрытия продолжается 4ч. при 50 град. В качестве огнеупорных добавок могут применяться маршалит или циркон. Бентонит в составе покрытия способствует поддержанию компонентов смеси в стабильном дисперсном состоянии. Полиакриламид - связующее, обеспечивающее получение плотного покрытия при сравнительно низких температурах сушки. Для повышения качества поверхности отливок на полистироловую модель наносят оболочку толщиной 0,5...2 мм из суспензии алюмосиликата ...».  Это только очень маленькая часть известных разработок Черноморского ЦПКБ г. Одесса.

Из источника 1975 года, дословно: «Краски для стальных отливок с органическими  связующими (поливинилбутираль, сульфидная барда и т. д.), выгорающими в процессе заливки формы, облалают вполне достаточной газопроницаемостью, но ухудшают чистоту поверхности отливок. Кроме того, указанные краски для стальных отливок при формовке в сухой песок дают поверхность отливок лучшего качества, чем при формовке в жидкостекольные самотвердеющие смеси.» Далее: «Для улучшения свойств поверхностного слоя отливки на поверхность модели перед основной покраской можно также наносить тонкий слой, содержащий графит, теллур, ферросилиций и т. п., для увеличения его износостойкости и твёрдости или серу для лёгких сплавов».

В настоящее время большинство пользователей ЛГМ заняты поиском «чудодейственной» краски, не понимая того, что краска обеспечивает только малую толику снижения брака литья, основную его часть создают сами пользователи - это в общем случае. А поиски соответствующих легирующих красок не имеют смысла. По мнению автора, по крайней мере поверхностное легирование отливок, можно поводить более простым методом: добавкой в какую - либо простую краску порошкообразных легирующих компонентов. Это будет первый слой краски. После его высыхания, нанести второй слой общепринятой на данном производстве краски. Возможно локальное легирование отливки. При использовании данного метода возможно увеличение пригара, но для этого и существует дробеочистное  оборудование.