Усі сучасні роботи з удосконалення технологій виготовлення ливарних стрижнів розраховані на серійне та масове виробництво. У реальних ливарних цехах України характер виробництва є дрібносерійним або індивідуальним, і застосування провідних стрижневих технологій є недоцільним. Для створення альтернативних процесів найбільш перспективними та мало вивченими є неорганічні зв’язувальні компоненти (ЗК), які являють собою фосфорні солі металів. Для їх утворення в сумішах використовують ряд оксидів або гідроксидів, проте застосування неорганічних солей металів (зокрема алюмінію) невідомо.

У нашій роботі представлено нову зв’язувальну систему ортофосфорна кислота Н₃РО₄ – сульфат алюмінію Al₂(SO₄)₃ та стрижневу суміш на її основі.

Створення нового неорганічного зв’язувального компонента із названих речовин стало можливим в результаті ґрунтовного аналізу процесів, які відбуваються у досліджуваній системі при різних температурах.

Для встановлення хімічного і фазового складу проведено рентгенофазовий аналіз проб ортофосфорної кислоти із сульфатом алюмінію у різних співвідношеннях та диференційний термогравіметричний аналіз цих проб. Зв’язувальний компонент застосовано для виготовлення стандартних зразків стрижневої суміші для випробування на міцність, а також для виготовлення стрижнів і оболонкових форм у лабораторних умовах. Стрижні і форми використано для виготовлення виливків із залізовуглецевих сплавів.

У результаті розроблено оригінальну технологію отримання зв’язувального компонента для стрижневої суміші, який складається із 5…10 мас. ч. сульфату алюмінію на 1 мас. ч. ортофосфорної кислоти і буде в подальшому об’єктом патентування. Стрижні із 5…6% такого зв’язувального компонента, зміцнені при 200 ^оС, характеризуються міцністю при стисканні не менше 2,5 МПа, обсипаємістю не більше 0,5% і забезпечують належну якість литих поверхонь виливків із залізовуглецевих сплавів.

Для стрижневих сумішей слід підкреслити легке вибивання стрижнів із складних внутрішніх порожнин виливків, що є наслідком встановлених у нашій роботі фізико-хімічних перетворень зв’язувального компонента при нагріванні.

Розроблений зв’язувальний компонент рекомендовано використовувати при виготовленні виливків із залізовуглецевих сплавів для стрижнів, які зміцнюються під час нагрівання.