Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2017

Розмір шрифту: 
УДОСКОНАЛЕННЯ СПОСОБІВ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОТИПРИГАРНИХ ПОКРИТТІВ
З.О. Гордійчук, О.І. Шейко

Остання редакція: 2017-07-11

Тези доповіді


Пригар на сталевих і чавунних виливках, які виготовляють в піщаних формах, є найбільш розповсюдженим дефектом поверхні, який значно підвищує трудомісткість операцій очищення та погіршує товарний вигляд литва. Дуже часто утворення пригару на виливках пов'язано з використанням неякісних формувальних матеріалів або порушенням технології виготовлення піщаних форм.

Орієнтуватися на отримання чистої поверхні литих заготівок шляхом вдосконалення методів їх очищення є нераціонально, тому що цей шлях є дуже трудомісткий та енергоємний, а також призводить до незворотніх втрат металу в пригарі. Тому, намагання ливарників отримувати виливки без пригару та інших поверхневих дефектів, які максимально наближені до розмірів готової деталі , є виправданим.

Основним способом запобігання утворення пригару та інших поверхневих дефектів на сталевих і чавунних виливків на сьогодні є фарбування робочої поверхні ливарних форм і стрижнів протипригарними фарбами (водними або самовисихаючими).

Попередження утворення пригару на виливках, які виготовляються з використання сучасних технологій затвердження сумішей в холодній або гарячий оснастці, є досить актуальною проблемою. Використання водних протипригарних фарб в цьому випадку не раціонально, оскільки процес висушування шару покриття нівелює ефективність технології виготовлення форм і стружнів. Широке розповсюдження для фарбуваня форм і стрижнів, які виготовляються по вказаній технології, отримали самовисихаючи протипригарні фарби з полівенілбутиралем (ПВБ), який виконує одночасно функцію в'яжучого та стабілізуючого компонента суспензії. Однак, ПВБ має дуже низьку термостійкість, що призводить до руйнування шару протипригарного покриття при нагріванні теплотою металу, який заливається в форму, і як наслідок – не може запобігти утворенню пригару на поверхні виливка. Тому, підвищення термостійкості самовисихаючих протипригарних покриттів залишається на сьогодні актуальною проблемою.

Найбільш простим способом підвищення термостійкості шару протипригарного покриття при нагріанні є використання в'яжучих матеріалів, які мають достатньо високу термостійкість, наприклад, фенолоформальдегідних, фуранових смол, кремнійорганічних продуктів та інше, які розчиняються в органічних розчинниках.

Дослідженнями, які були проведені раніше встановлено, що при додатковому введенні до складу самовисихаючих покриттів із ПВБ фенолоформальдегідних смол спостерігається значне підвищення їх міцності при нагріванні до високих температур. Це дозволяє отримувати без пригару в формах із ХТС сталеві виливки з товщиною стінки до 80…100мм.

Встановлено, що значно підвищити міцність самовисихаючих протипригарних покриттів при температурах до 1000…1100°С можна за допомогою спеціальних домішок, які додатково вводяться до складу протипригарної фарби. Такі домішки сприяють протіканню в шарі покриття, яке нанесене на поверхню форми або стрижня, процесу спікання вогнетривкого наповнювача під впливом теплоти металу, який заливається в форму, і тим самим призводять до підвищення міцності покриття.

Висока міцність шару протипригарного покриття при температурах заливання є неохідною, але недостатньою умовою для отримання виливків без пригару. Важливо щоб, шар протипригарного покриття мав достатню міцність зчеплення з поверхнею ливарної форми при температурах заливання її металом.

Підвищити міцність зчеплення покриття з поверхнею ливарої форми можна за рахунок поверхневого зміцнення форм і стрижнів спеціальними зміцнюючими розчинами. Для приготування таких розчинів можуть використовуватися різні вяжучи матеріали - водорозчинні та які розчиняються в органічних розчинниках.

При використанні розроблених складів протипригарних покриттів, які спікаються, та одночасним зміцненням поверхні форм або стрижнів гарантується отримання крупних і товстостінних виливків із чистою без пригару поверхнею, які виготовляються в піщаних формах.

 

 


Full Text: PDF