Алгоритм поиска точностных характеристик и соответствующих им допусков 2 страница

Каждая отдельная часть стержня должна иметь надежную опору, позволяющую избежать недопустимого смещения положения стержня при установке в форму и во время заливки последней. Если данное требование не обеспечивается, а по условиям изготовления стержня он все-таки должен быть разделен на части, разделение можно допустить лишь при вклейке этих частей в целый стержень.

4.5. Понятия о формовочных материалах и их основные виды

Процесс получения отливки состоит в том, что с помощью модели отливаемого изделия различных приспособлений и инструментов из смеси формовочных материалов, называемой формовочной смесью, изготовляют литейную форму. В форму заливают расплавленный металл, из которого необходимо получить отливку. Жидкий металл заполняет полость формы и остывает в ней, получается отливка желаемых очертаний. В зависимости от требований, предъявляемых к отливкам, их изготовляют из чугунoв, бронз, латуней и других сплавов. Наиболее сложным и продолжительным в производстве отливок является процесс изготовления литейной формы. Процесс изготовления такой формы называют формовкой, а рабочего, занятого изготовлением литейных форм, — формовщиком.

В зависимости от сложности и размеров отливок, формовочной смеси, применяемой для изготовления литейной формы, способа формовки и степени механизации процесса формовку подразделяют на формовку по-сырому (форму заливают в сыром состоянии), по-сухому (форму заливают после ее сушки), по модели, по шаблону, в почве и в опоках, ручную и машинную. Чтобы получить отливку, необходимо изготовить модель, опоку, подготовить инструменты, формовочные материалы, приготовить формовочную и стержневую смеси, затем из них изготовить литейную форму и стержни, собрать форму со стержнями и залить ее расплавленным металлом. После остывания металла по выбранному режиму форму надо выбить из опоки, поверхности отливки очистить от пригоревшей смеси.

В зависимости от срока службы литейные формы бывают разовые и многократные.

Разовые формы — это формы, которые заливают металлом и только один раз. При удалении отливок формы разрушают. Разовые формы изготовляют из формовочных смесей, основной со­ставляющей которых является кварцевый песок. В качестве связующей добавки, придающей смеси прочность, используют глину. Разовые формы для художественных отливок могут быть сухими, сырыми, разъемными и неразъемными, цельными и кусковыми.

Многократные формы — это формы, прочность и огнеупорность которых позволяет при небольшом ремонте их внутренних поверхностей после каждой заливки использовать их повторно (иногда до 150 раз). Такие формы изготовляют из огнеупорных материалов — молотого шамота, графита, асбеста и используют для производства толстостенных отливок несложной конфигурации. К многократным литейным формам относятся и металлические формы — кокили. Кокили чаще всего используют при производстве отливок специальными способами литья: литьем под давлением, центробежным, кокильным.

Все материалы, применяемые для изготовления литейных форм и стержней, объединяются общим названием “формовочные материалы”. Среди формовочных материалов различают исходные формовочные материалы, формовочные смеси и вспомогательные формовочные составы и материалы. Исходные формовочные материалы можно подразделить на две группы: основные (песок и глина) и вспомогательные (связующие для стержней, уголь, опилки, торф, графит и др.).

К вспомогательным формовочным составам относят формовочные краски, припылы, стержневой клей, замазки для исправления стержней и другие составы, необходимые для изготовления и отделки форм. Чтобы обеспечить получение годной отливки, формовочные материалы должны обладать свойствами, отвечающими определенным требованиям: 1) технологии изготовления форм и стержней; 2) условиям взаимодействия формы с жидким металлом при заливке формы, затвердевании и охлаждении отливки; 3) технологии приготовления формовочной или стержневой смеси; 4) условиям выбивки форм и удаления стержней.

4.5.1. Свойства формовочных и стержневых смесей

Для того, чтобы получить отливку, свободную от дефектов, формовочные и стержневые смеси, из которых изготовляют форму и стержни, должны удовлетворять комплексу определенных свойств.

Все свойства смесей можно разделить на группы: гидравлические, механические, технологические и теплофизические.

Гидравлические свойства смесей в основном определяют условия газообразования и удаления газообразных продуктов из полости формы при заливке сплавом (влажность, пористость, газопроницаемость, газотворность). Механические свойства определяют прочностные характеристики литейной формы в период ее изготовления, а также при заливке ее сплавом и затвердевании отливки (твердость, прочность: во влажном состоянии, в упрочненном состоянии, в нагретом состоянии, в прокаленном состоянии).

Технологические свойства характеризуют условия получения качественных форм и стержней, а также условия изготовления отливок с наименьшей трудоемкостью и высоким качеством поверхности (без трещин и засоров) уплотняемость, текучесть, прилипаемость, гигроскопичность, живучесть, осыпаемость, податливость, огнеупорность, пригораемость, выбиваемость, долговечность).

Теплофизические свойства – условия протекания тепловых процессов при затвердевании отливки в форме (теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность, теплоаккумулирующая способность).

Рассмотрим подробнее перечисленные выше свойства.

4.5.2. Гидравлические свойства

Влажность характеризует процентное содержание влаги в смесях. Величина влажности определяет значение многих других свойств смеси и оказывает прямое влияние на качество получаемых отливок, например, при повышенной влажности смесей в отливках могут возникать газовые раковины. В формовочных и стержневых смесях различают следующие виды влаги: химически связанную, поверхностно-связанную и свободную.

Химически связанная влага входит в состав минеральных компонентов смеси (песка и глины). При ее удалении в процессе высокотемпературного воздействия на смесь первоначальные свойства минеральных компонентов утрачиваются вследствие разрушения их кристаллической решетки. Например, при нагреве песчано-глинистой смеси до температуры 300–700^оС происходит необратимая дегидратация глины, сопровождаемая потерей ею связующих свойств. Поверхностносвязанная влага подразделяется на капиллярно-связанную и адсорбированную. Адсорбированная влага удерживается на поверхности смеси электростатическими силами. Толщина слоя влаги может доходить до 0,5⋅10-6 м (0,5 мкм). Чем ближе адсорбированная влага расположена к поверхности частички смеси, тем больше она отличается по физическим свойствам от обычной влаги. Например, влага, находящаяся непосредственно на поверхности частички, толщиной в 3÷4 молекулы воды, что составляет примерно (8÷12) 10^{-10 м}, имеет точку кипения выше 100^оС, температуру затвердевания – ниже 0, а плотность – больше 1. Такую влагу обычно называют “жесткой” или “нежидкой”. Более отдаленные поверхностные слои адсорбированной влаги по своим физическим свойствам приближаются к обычной капельножидкой воде.

Капиллярно-связанная влага удерживается на поверхности частичек смеси капиллярными силами. Свободная влага может быть удалена из смеси под воздействием силы тяжести. Эта влага характерна для сильно увлажненной смеси или регенерированного мокрым способом формовочного песка. В соответствии с ГОСТ 29234.5–91 величину влажности смеси В (%) определяют по изменению массы в процессе сушки навески смеси при 105–110^оС до постоянной массы и подсчитывают по формуле:

B= (М − М₁) 100/ М,

где М и М₁ – масса смеси до и после сушки, г.

Определяют содержание только поверхностно-связанной и свободной влаги в смеси, адсорбированная влага удаляется лишь частично, так как “жесткая” вода при этом не испаряется.

Пористость характеризуется отношением объема пустот (пор) к общему объему смеси и выражается в процентах. Величина пористости смеси в основном определяет степень развития процессов проникновения жидкого металла или его оксидов в глубь формы, т. е. вероятность возникновения пригара на поверхности смеси определяется главным образом степенью уплотнения смеси и содержанием в ней глины или других мелкозернистых добавок. Пористость уплотненных формовочных смесей находится в пределах 25–50%.

Газопроницаемость является одним из важнейших свойств смеси и характеризует способность ее пропускать газы. При недостаточной газопроницаемости смеси затрудняются условия удаления газообразных продуктов из полости формы в процессе ее заливки. Газопроницаемость смесей зависит от размера зерен формовочного песка, содержания в них мелкозернистых добавок, степени уплотнения и влажности.

По ГОСТ 29234.11–91 определение газопроницаемости смеси производят путем пропускания воздуха через стандартный образец, изготовленный из испытуемой смеси. Коэффициент газопроницаемости рассчитывают по формуле

К = Vh/Fτ p,

где V – объем воздуха, прошедшего через образец, см³; h – высота образца, см; F – площадь поперечного сечения образца, см²; p – давление воздуха перед входом в образец, г/см²; τ – продолжительность прохождения воздуха через образец, мин.

Схема прибора для определения газопроницаемости смеси приведена на рис. 4.16. Определение газопроницаемости смеси на этом приборе производят следующим образом. Сначала в гильзе 5 уплотняют стандартный образец смеси диаметром и высотой 50 мм. Затем гильзу с образцом смеси 4 укрепляют на приборе. Открытием трехходового крана 7 по трубке 11 через образец пропускают 2000 см³ воздуха, находящегося под колпаком 8, расположенным в баке 9. Замер возникающего под образцом давления воздуха производят с помощью манометра 1.

Продолжительность прохождения воздуха замеряют секундомером. При ускоренном методе определения газопроницаемости используют ниппель 6, укрепленный в отверстии, через которое поступает под образец воздух. В этом случае возникающее под образцом давление при соответствующей градуировке шкалы манометра будет характеризовать значение газопроницаемости смеси.

Рисунок 4.16 Схема прибора для определения газопроницаемости смеси:

1 – манометр; 2 – резервуар; 3 – трубка; 4 – образец смеси; 5 – гильза;

6 – ниппель; 7 – трехходовой кран; 8 – калиброванный колпак;

9 – бак; 10 – трубка колпака; 11 – трубка бака

Газотворность характеризует способность смеси выделять газы при нагреве до высоких температур (при температуре 1250^оС). Выделяющиеся при заливке формы газы могут быть причиной образования газовых раковин в отливках, причем, чем выше газотворность смеси, тем больше опасность их образования. Значение газотворности смесей зависит от вида и количества органических (выгорающих) добавок, от содержания влаги, а также от скорости выделения газообразных продуктов в процессе нагрева смеси. Чем позже начинают выделяться из смеси газы, тем меньше вероятность возникновения газовых раковин в отливках, так как к этому времени успевает образоваться корочка затвердевшего сплава, которая будет препятствовать внедрению в отливку газовых пузырьков.

4.5.3. Механические свойства

Твердость характеризует способность поверхностного слоя форм или стержня противостоять проникновению более твердого тела (металлического шарика). Поверхностная твердость формы или стержня зависит от степени уплотнения смеси, количества и качества связующих материалов, а также от режимов их упрочнения. Оценку твердости производят с помощью специальных приборов-твердомеров и выражают в условных единицах.

Прочность характеризует способность смеси сохранять заданную конфигурацию полости литейной формы в период ее изготовления и транспортирования, а также при заливке. В соответствии с ГОСТ 29234–91 прочность смесей оценивают предельной величиной нагрузки, при которой разрушается уплотненный образец смеси. Различают прочность смесей во влажном, упрочненном, нагретом и прокаленном состояниях.

Прочность смеси во влажном состоянии зависит главным образом от количества и состояния содержащейся в ней глины, а также от величины влажности, зернового состава формовочного песка, степени уплотнения смеси и некоторых других факторов. На рис. 4.17 приведена схема методов оценки прочности смеси во влажном состоянии. Наиболее часто прочность смеси во влажном состоянии оценивается при сжатии (см. рис. 4.17, а), реже при срезе (см. рис. 4.17, б), изгибе (см.рис.4.17, в) и растяжении (см. рис. 4.17, г).

Прочность смеси в упрочненном состоянии (имеется в виду прочность, которую приобретает образец смеси после тепловой сушки или химического отверждения) зависит от типа и количества связующих материалов, содержащихся в смеси, а также от зернового состава формовочного песка,

Рисунок 4.17 - Схема методов оценки прочности смесей во влажном состоянии:

а – при сжатии; б – при срезе; в – при изгибе; г – при растяжении

степени уплотнения смеси, режимов ее упрочнения и целого ряда других факторов, влияние которых будет рассмотрено ниже. На рис. 4.18 приведена схема методов оценки прочности смеси в упрочненном состоянии. Наиболее часто данное свойство смеси оценивается при разрыве образца (см. рис. 4.18, а) и сжатии (см. рис. 4.18, б), реже при срезе (см. рис. 4.18, в) и изгибе (см.рис.4.18, г).

Рисунок 4.18 - Схема методов оценки прочности смесей в упрочненном состоянии:

а – при растяжении; б – при сжатии; в – при срезе; г – при изгибе

Прочность смесей в прокаленном состоянии характеризуется в основном способностью стержня, изготовленного из данной смеси, удаляться из полости отливки при ее извлечении из формы и очистке и зависит главным образом от природы связующего материала смеси и его количества, от интенсивности теплового воздействия сплава отливки на стержень и других факторов.

Лекция 8. 4.5.4. Технологические свойства

Уплотняемость – это способность смеси уменьшать свой первоначальный объем под воздействием внешних сил. Уплотняемость песчано-глинистых смесей зависит от содержания воды и глины и от их соотношения. Оценку уплотняемости производят по разнице объемов навески смеси до и после уплотнения, отнесенной к первоначальному ее объему, и выражают в процентах. Уплотняемость определяют по ГОСТ 23409.13–78.

Текучесть – это способность смеси под воздействием внешних сил заполнять труднодоступные полости в модельной оснастке, обеспечивая равномерное уплотнение формы или стержня. Значение текучести тесно связано с величиной прочности смеси во влажном состоянии, при этом чем меньше эта величина, тем выше текучесть смеси во влажном состоянии. Для оценки текучести песчано-глинистых смесей используют методику (ГОСТ 23409.17–78), основанную на замере твердости торцевых поверхностей уплотненного цилиндрического образца (рис.4.19) в точках а и б.

Величину текучести смеси выражают в процентах и подсчитывают по формуле:

Т =Нн100/Нв,

где Нн и Нв – твердость нижнего и верхнего торца образца, условные единицы.

Прилипаемость – это способность смеси во влажном состоянии прилипать к поверхности модельной оснастки или транспортных средств (ленточных конвейеров). Повышенная прилипаемость смесей увеличивает шероховатость поверхности формы или стержня, а также вызывает необходимость частой чистки поверхности модельной оснастки и транспортных средств. Оценку прилипаемости смеси производят на специальном приборе (рис. 4.20) по величине усилия отрыва, отнесенного к контактной поверхности образца и конического цилиндра.

Рисунок 4.19 - Схема ступенчатой пробы для оценки текучести смеси:

1 – основание гильзы; 2 – образец смеси;

3 – гильза; 4 – прессующий плунжер; 5 – вкладыш

Гигроскопичность характеризует способность формы или стержня впитывать влагу из окружающей среды. Оценка гигроскопичности основана на определении массы влаги, поглощенной сухой смесью.

(ГОСТ 23409.10–78). Стандартный образец смеси диаметром и высотой 50 мм сушат и взвешивают, помещают в эксикатор на фильтровальную бумагу, помещенную на влажный песок, и выдерживают в течение 2 ч, после чего снова взвешивают. Испытание проводят на трех образцах. Гигроскопичность (Х) в процентах вычисляют по формуле:

X = (M₁− M₂)100/M₁,

где М₁, М₂ – масса образца до и после сушки.

Значение гигроскопичности связано с природой и количеством связующего материала смеси. Например, водорастворимые связующие материалы (лигносульфонаты, декстрин, патока и др.) придают смеси высокую гигроскопичность. Смеси с водонерастворимыми связующими материалами имеют низкую гигроскопичность.

Живучесть – это продолжительность сохранения смесью своих физико-механических свойств. Значение ее зависит от природы связующего материала смеси, а также от интенсивности уменьшения в ней влаги. Например, смеси с высокомодульным жидким стеклом обладают малой живучестью. Для ее повышения в состав смесей вводят добавку водного раствора едкой щелочи, которая снижает модуль жидкого стекла. За показатель живучести холоднотвердеющих (упрочняющихся без теплового воздействия) смесей обычно применяют продолжительность промежутка времени (в минутах), по прошествии которого значение ее прочности снижается на 30% от максимального.

Рисунок 4.20 Схема прибора для оценки прилипаемости смесей:

1 – воронка для дроби; 2 – приемная чаша; 3 – пуансон;

4 – Расчет прилипаемости смеси производят по формуле

Пр = P / S,

где P – усилие отрыва образца, Н; S – контактная поверхность образца, м².

Осыпаемость характеризуется способностью поверхности формы или стержня не разрушаться при транспортировании, сборке и заливке. Значение осыпаемости связано с количеством и природой связующего материала, а также с режимом сушки форм и стержней.

Для уменьшения осыпаемости песчано-глинистых форм в состав смеси обычно вводят добавки лигносульфонатов. В соответствии с ГОСТ 23409.9–78 оценку осыпаемости смеси производят по величине потери массы стандартным образцом, помещенным во вращающийся сетчатый барабан, при этом величину осыпаемости выражают в процентах и рассчитывают по формуле

О = (М₀ − М₁)100/М₀,

где М₀ и М₁ – масса образца до и после испытания, г.

Податливость – это способность формы или стержня деформироваться под воздействием усадки отливок. Степень податливости смеси зависит от природы огнеупорной основы, от количества и природы связующего материала, а также от степени уплотнения смеси.

Например, сильно уплотненные смеси с большим количеством глины малоподатливы. Для улучшения податливости в состав вводят древесные опилки и другие добавки.

Огнеупорность характеризует способность смеси не оплавляться под действием высоких температур. При недостаточной огнеупорности смеси происходит оплавление и спекание отдельных ее компонентов с образованием крупных пор, приводящих к формированию повышенного пригара на отливках. Значение огнеупорности смеси зависит от минералогического, гранулометрического и химического состава формовочного песка и глины. В соответствии с ГОСТ 4069–69 для оценки огнеупорности из смеси изготавливают образцы в виде трехгранных пирамидок. Величину огнеупорности смеси определяют по температуре, при которой вершина образца в процессе размягчения и оплавления смеси коснется уровня его основания.

Пригораемость – это способность поверхностного слоя формы или стержня противостоять прочному сцеплению с металлом отливки. Степень пригораемости смеси зависит от многих факторов, в том числе от пористости смеси, химической инертности ее огнеупорной основы. Уменьшения пригораемости смеси достигают введением в ее состав противопригарных и высокоогнеупорных материалов (каменный уголь, мазут, маршалит и др.), применением специальных защитных покрытий, наносимых на поверхность форм и стержней.

Выбиваемость характеризуется способностью стержней удаляться из внутренних полостей при выбивке и очистке отливок. Значение выбиваемости зависит главным образом от природы и количества связующего материала в смеси, от интенсивности температурного и силового воздействия металла отливок на стержень. Смеси с неорганическими связующими материалами, например, с жидким стеклом, имеют затрудненную выбиваемость вследствие их прочного спекания в период затвердевания отливки в форме. Хорошую выбиваемость имеют смеси с органическими, легковыгорающими и некоксующимися связующими материалами. Оценку выбиваемости смеси производят по величине работы, затрачиваемой на пробивку специальным бойком стержня, залитого сплавом. Работу выбивки определяют по формуле

А = n · G · h,

где n – число ударов, необходимое для пробивки стержня;

G – масса падающего груза, кг;

h – высота падения груза, м.

Долговечность характеризует способность смеси, после соответствующей подготовки, повторно использоваться для изготовления форм без введения добавок свежих формовочных материалов. Долговечность смеси зависит от интенсивности температурного воздействия жидкого сплава, от природы огнеупорной основы и связующего материала смеси. Наибольшей долговечностью обладают песчано-глинистые смеси. Оценку долговечности смеси производят по числу циклов ее использования, обеспечивающему сохранение смесью физико-химических свойств и получение качественных отливок.

4.5.5. Теплофизические свойства

К теплофизическим свойствам относятся теплоемкость, теплопроводность, температуропроводимость и теплоаккумулирующая способность. Эти характеристики определяют тепловой режим охлаждения отливки в форме. Значения их зависят главным образом от природы огнеупорной основы смесей, а также и от состояния формы (влажная, сухая). Наиболее высокими теплофизическими свойствами обладают цирконовые, дистен-силлиманитовые, хромитовые формовочные пески. Теплофизические характеристики кварцевых песков значительно ниже. Различные теплофизические свойства смесей позволяют регулировать процессы затвердевания отдельных частей отливок. Значение теплоемкости и теплопроводности смесей определяется в специальных теплофизических лабораториях, а температуропроводность и теплоаккумулирующая способность – расчетным путем.

Теплопроводность вещества λ определяется как количество теплоты Q, которое подводится за время τ через поверхность площадью F, расположенную перпендикулярно к тепловому потоку, отнесенное к температурному градиенту Δ t / d (Δ t – разность температур; d – толщина образца):

λ = Qd/τFΔt.

Теплопроводность большинства формовочных смесей с повышением температуры увеличивается, а у смесей с магнезитом и корундом, в качестве наполнителя, уменьшается. Получение заданной теплопроводности в песчаных формах затруднительно, так как она зависит не только от теплопроводности наполнителя, но и от влажности воздуха и газов, находящихся в межзерновых порах.

В сухом песке предположительно теплопередача происходит от зерна к зерну за счет прямых контактов, частично – излучением. Теплопроводность при повышении температуры на 1000^оС (с 95 до 1095^оС) изменяется почти на 100% – с 2,63⋅10^-6 до 4,75⋅10^-6 Вт/(м⋅К).

Процесс распространения теплоты во влажном песке, однако, более сложен, чем в сухом. Теплопередача происходит как за счет теплопроводности зерен наполнителя, так и воды (водяного пара), адсорбированной зернами песка и находящейся в порах между песчинками.

При нагреве влажной формовочной смеси залитым металлом в глубь формы проникает водяной пар (в результате изменения давления), нагретый в порах воздух, а также продукты сгорания органических составляющих. В холодных слоях формы, удаленных от отливки, происходит конденсация влаги. В результате переноса теплоты водяным паром и улучшения условий теплопередачи между контактирующими зернами песка из-за накопления влаги в местах их контакта общая теплопроводность смеси с повышением влажности также повышается. На теплопроводность песчано-глинистых форм влияют степень уплотнения формовочной смеси и содержание связующего. Например, теплопроводность повышается при увеличении степени уплотнения и количества бентонита в смеси. Удельная теплоемкость формовочной смеси зависит не только от ее вида, но и от температуры. С повышением температуры она также увеличивается. Значительное влияние на удельную теплоемкость формовочной смеси оказывает содержание в ней влаги. Для более полного представления о теплофизических свойствах форм определяют температуропроводность а (в м²⋅с^-1), характеризующую, насколько интенсивно в форме выравниваются температурные перепады:

а = λ/(с · ρ),

где с – удельная теплоемкость смеси, Дж/(кг⋅К);

ρ – плотность смеси, кг/м³.

Температуропроводность в интервале температур 500–1000^оС кварцевого песка составляет 0,00145 м²⋅с^-1, шамота – 0,00178 м²⋅с^-1. При расчете теплопередачи от отливки к форме применяется также величина, называемая коэффициентом тепловой аккумуляции

b = λ c ⋅ ρ.

Чем выше теплоаккумуляторная способность формы, тем быстрее охлаждается отливка и меньше опасность образования пригара на поверхности отливки.

4.6. Исходные формовочные материалы

4.6.1. Кварцевые формовочные пески

Основной составляющей формовочных и стержневых смесей, применяемых в литейном производстве, является кварцевый песок. Кварцевый песок – природный минерал соединения кремния с кислородом (SiO₂). Пески образуются при разрушении горных пород, содержащих кварц. По происхождению формовочные пески относятся к осадочным горным породам. Важнейшей их характеристикой является время отложения и кратность переноса. Наиболее округлые и однородные по величине зерна имеют те пески, которые в течение длительного времени подвергались многократным переносам и повторным отложениям. Главным критерием при оценке качества формовочных песков по химическому составу является содержание в нем кремнезема SiО₂. Чем выше его содержание, тем выше качество песка. Наряду с кремнеземом в формовочных песках почти всегда присутствуют различные примеси, ухудшающие его свойства.

Минералогический состав формовочных песков

Основной составляющей формовочного песка является кварц (SiO₂), имеющий плотность ρ = 2650 кг/м³, температуру плавления t_пл = 1713^оС, твердость по шкале Мооса 7. Зерна кварца могут иметь различную окраску, обусловленную различными примесями. При нагреве кварц претерпевает ряд превращений. При 573^оС α-кварц переходит в β-кварц. Объем изменяется ±2,4%; при 870^оС β-кварц → β-тридимид, изменение объема 15,1%, при 1470^оС β-тридимид →β-кристаболит, изменение объема 4,7%; при 1713^оС β-кристаболит→ расплав, изменение объема 0,1%.

Полевые шпаты (MeO·Al₂O₃·6SiO₂).

Полевые шпаты имеют твердость (6–6,5); температура плавления их 1170–1550^оС, термическое расширение при 1000^оС до 2,75%.

Слюда. Мусковит (К₂О·3Al₂O₃·6SiO₂·H₂O). Биотит (К₂О·6(Mg,Fe)О·Al₂O₃·6SiO₂·2H₂O). Температура плавления слюды 1150–1400^оС, термическое расширение при 1000^оС – 1,55%. Слюда ухудшает огнеупорность песка.

Оксиды железа содержат примеси: гематит Fe2O3, плотность 5000–5300 кг/м³, температура плавления 1560^оС, устойчив при окислении; магнитный железняк FeO·Fe₂O₃; плотность 4900–5200 кг/м³, температура плавления 1540^оС; ильменит FeO·TiO₂, плотность 4720 кг/м³.

Гидраты оксидов железа nFe₂O₃·mH₂O.

В зависимости от содержания воды различают несколько разновидностей гидратов оксида железа, которые неустойчивы и при нагревании теряют воду, снижая свойства песка, и способствуют образованию легкоплавких силикатных сплавов, вызывающих пригар на отливках.

Карбонаты: кальцит CaCO₃, магнезит MgCO₃, доломит CaCO₃·MgCO₃, сидерит FeCO₃ снижают огнеупорность формовочных песков, а разложение их при нагревании до 500–900°С способствует образованию различных дефектов в отливках.

Дата добавления: 2014-01-14