Дефекты: Пригар

Пригар

В процессе заполнении формы расплавом, затвердевания и охлаждения отливки происходит повышение температуры и изменение состояния, состава и свойств формовочной смеси. При этом компоненты сплава взаимодействуют с компонентами материала формы и атмосферой, вступают в химические реакции, сплав выделяет и поглощает газы, оказывает силовое воздействие на стенки формы (размывает, сжимает элементы формы), проникает в поры формы и т. д. В результате указанных процессов в отливках образуются дефекты, ухудшающие качество поверхности отливок.Пригаром называют слой па поверхности отливки, состоящий из оплавившихся частиц формовочных материалов, пропитанных основным сплавом, окислами его компонентов и продуктами их взаимодействия с составляющими формовочной смеси. Этот слой прочно   удерживается поверхности отливки.Образование пригара обусловлено проникновением сплава в поры формы под действием капиллярных сил и давления металла на стопки формы. Проникновение расплава в поры формы является первой стадией процесса образования пригара, а второй его ста­дией является химическое взаимодействие окислов металла, со­держащихся в расплаве (окислов железа и легирующих элемен­тов), и окислов, содер ''ащихся в формовочных материалах. Хими­ческое взаимодействие расплава и формы усиливает проникнове­ние металла в поры формы.

Проникновение металла в поры формы начинается после про­грева частиц формовочной смеси выше температуры начала за­твердевания сплава. Поэтому повышение температуры заливки и увеличение времени контакта с движущимся расплавом (дли­тельности заливки) способствуют прогреву формы и проникнове­нию металла вis поры формы. Наоборот, добавка в фор­мовочную смесь более теплопроводных материалов (хромомагне­зита, хромистого железняка) ускоряет охлаждение отливки и об­разование па ее поверхности твердой корочки, что уменьшает возможность проникновения расплава в форму. Так как проник­новение расплава в поры формы происходит под действием капил­лярных сил и сил статического давления, применение материалов, плохо смачиваемых расплавом, и снижение давления расплава уменьшают пригар.

Давление, при котором начинается проникновение металла в поры формы, называют критическим. Величина критического давления зависит от материала формы (точнее, от его смачивае­мости расплавом), зернового состава формовочной смеси и степени ее уплотнения, влияющих на размеры пор в форме

 Как было указано, проникновение расплава в поры формы сопровождается процессами химического взаимодействия компонентов сплава, а также окислов последних, и формовочной смеси. А так как продукты взаимодействия улучшают смачиваемость поверхности пор расплавом и имеют температуру плавления, более низкую, чем формовочным материал, усиливается проникновение металла в поры формы.Проникший в форму сплав начинает интенсивно окисляться. Образовавшиеся окислы железа активно взаимодействуют с составляющими формовочной смеси, и образуются легкоплавкие соединения. Они хорошо смачивают зерна песка и основной сплав. Под действием металлостатического напора и капиллярных сил жидкие легкоплавкие соединения и расплав внедряются в глубь формы по мере ее прогрева, скрепляя зерна песка и образуя слой трудноудалимого пригара. Химическое взаимодействие сплава с формой может продолжаться и после его затвердевания вплоть до температур 600—800° С.

Под действием высокой температуры изменяются свойства кварцевого песка и глины в поверхностных слоях формы, происходит их спекание и оплавление. Одновременно наблюдается химическое взаимодействие окислов металла и формовочного материала, приводящее к возникновению новых минералов и образованию в форме зоны, называемой контактной. 800° С.