|
Страница 2 из 4 В общем случае эта зона состоит из трех слоев. В первом слое глубиной до 10—20 мм наблюдаются прожилки проникшего в форму сплава, растрескавшиеся зерна песка, легкоплавкие продукты химических реакций (новообразования), поры. Заметно частичное спекание формовочной смеси. Во втором слое, обычно более светлом, заметны растрескавшиеся и оплавившиеся зерна песка, отдельные очаги новообразований. Глубина слоя достигает 15— 30 мм, а при литье очень крупных отливок 50—60 мм. В третьем слое зерна песка почти не изменяются, происходит оплавление лишь отдельных из них, а также легкоплавких частиц, присутствующих в формовочной смеси. Общая величина контактной зоны и соотношение размеров отдельных ее слоев зависят от температуры заливаемого сплава и физико-химических свойств формовочных смесей. Например, вследствие уменьшения интенсивности взаимодействия между окислами металла и составляющими смесей па основе хромомагнезита и хромистого железняка пригарные корки получаемых в них стальных отливок сравнительно малы и легко отделяются. Пригар характеризуется прочным сцеплением зерен формовочной смеси между собой и с металлом. Механический пригар — это охватывание зерен смеси проникшим расплавом. Прочное сцепление химического пригара с отливкой объясняется наличием прослойки соединений, обладающих хорошим сцеплением с металлом и частицами смеси. Сила сцепления пригара с отливкой при комнатной температуре определяется соотношением величин существующего между ними сцепления и напряжений па границе сплав — пригар. Напряжения на границе сплав — пригар возникают вследствие разницы коэффициентов линейного расширения этих материалов. Если эти напряжения превысят силы связи, то пригар может легко отделиться. Легкоотделимым считается пригар, который в виде корочки легко отделяется от отливки. Обычно химический пригар прочно удерживается на поверхности отливки. Однако если в состав формовочной смеси ввести сильные окислители, например марганцевую или железную руду, то на границе раздела пригара и отливки образуется относительно толстый слой малопрочных окислов. В результате связь пригара с отливкой ослабнет и его легко удалить. Слой окислов должен иметь определенную толщину, иначе не произойдет легкого отделения пригара. Например, при применении песчано-жидкостекольной смеси толщина слоя окислов для обеспечения легкого удаления пригара должна быть не менее 100 мкм. Способы предотвращения пригара. Для предотвращения механического проникновения расплава в поры формы необходимо, чтобы давление расплава было меньше критического и температура па поверхности формы была ниже температуры затвердевания сплава.Ускоренное образование на поверхности отливки затвердевшей корочки, предотвращающей механическое проникновение металла в поры формы, достигается использованием облицовочных смесей с повышенной охлаждающей (теплоаккумулирующей) способностью.Замена в формовочных смесях кварцевого песка хромомагнезитом или цирконом такого же зернового состава, но имеющими более высокую охлаждающую способность, уменьшает механический пригар и снижает глубину проникновения расплава примерно вдвое.При отливке деталей из специальных сталей или в особо тяжелых условиях для предотвращения пригара используют специальные холодильники и различные охлаждающие устройства. Уменьшение величины пор в формовочной смеси при применении мелкозернистых песков или среднезернистых песков с добавкой мелких фракций, а также при увеличении степени уплотнения формовочной смеси повышает критическое давление и уменьшает глубину проникновения расплава в поры формы. Повышение давления прессования до 10 кГ/см2 при уплотнении формы наиболее эффективно для снижения проникновения металла; дальнейшее повышение давления прессования уже не вызывает заметного уменьшения глубины проникновения металла.
|
