6 Выбор температуры формы перед заливкой

Температуру формы перед заливкой назначают с учетом состава заливаемого сплава, конфигурации отливки, толщины ее стенки и некоторых других факторов.

Принимаем температуру формы перед заливкой 200-250 ^оС.

С уменьшением толщины стенки отливки и усложнением ее конфигурации температура формы назначают ближе к верхнему пределу. Для более массивной отливки ближе к нижнему пределу. При таком выборе для тонкостенной отливки улучшится заполнение форм расплавом. А для более массивных – повысится скорость затвердевания и как следствие уменьшиться количество усадочных дефектов.

Температура заливки расплава зависит от химического состава сплава, конфигурации и размеров отливки и выбранного режима заполнения формы. Для 13ХФА температура 1500…1600^оС.

Стремятся заливать расплав при возможно более низкой температуре. Если расплав будет перегрет:

1. Возникнет вероятность проникновения его в вентиляционные каналы и закупорки их.

2. Увеличение газовой пористости в отливках.

3. Увеличение объема усадочных пор в отливках.

4. Снижается рабочий темп машины, так как возрастают длительность затвердевания и охлаждения отливки.

Для отливки «Штуцер» назначаем температуру формы перед заливкой 230^оС.

7 Продолжительность охлаждения отливки

Продолжительность охлаждения отливок в форме зависит от массы отливки, количества отливок в блоке и компактности блока. Исходя из этого, для блока из 12 отливок массой 60 грамм каждая, назначаем продолжительность охлаждения отливок в форме 60 минут.

8 Выбор формовочных материалов и модельной композиции

Модельный состав марки ПС 50-50. Парафино-стеариновые модельные составы (ПС) приготовляют на основе парафина и стеарина. Эти модельные составы относятся к легкоплавким. Составы ПС хорошо смачиваются суспензией на связующих растворах этилсиликата. Они имеют невысокую температуру плавления 323-333 К, низкую зольность, достаточную жидкотекучесть, однако имеют низкую температуру размягчения, невысокую прочность (1,6-2 МПа) и твердость, нестабильную и высокую усадку, пригодны для многократного использования (возврат после выплавления до 98%).

Огнеупорные материалы. Для изготовления оболочковой формы используют огнеупорные материалы – мелкодисперсную основу суспензии, обсыпку и опорный материал.

Пылевидный кварц – огнеупорная основа суспензии. Используют его в виде природного материала – маршалита – и искусственного. Маршалит содержит 96-98 % SiO₂. Этот полифракционный материал, имеющий нестабильный химический состав, содержит органические примеси.

Кварцевый песок марки 1КОЗ15 применяется для обсыпки слоя суспензии, должен содержать минимальное количество примесей. Вредными примесями являются окислы железа, щелочных и щелочноземельных металлов, снижающие огнеупорность кварца.

Связующие. Собственно связующим керамической оболочковой формы служит тугоплавкий окисел (SiO₂, А1₂О₃ и др.), образующийся из элементоорганических соединений или неорганических солей металлов.

Связующие должны обладать следующими свойствами: смачивать поверхность модели; не растворять модель и не вступать в химическое взаимодействие с составляющими модельного состава; иметь достаточно высокую вязкость с целью получения седиментационно-устойчивой суспензии; обладать высокой адгезионной способностью к окисным огнеупорам в суспензии и обсыпочным материалам. Кроме того, окислы связующего и обсыпочных материалов не должны создавать легкоплавких эвтектик, снижающих термохимическую устойчивость формы, и должны быть инертны к заливаемым сплавам и их окислам.

Растворители. При приготовлении связующих из этилсилката, азотнокислых и алюмофосфатных солей применяют органические растворители. Наиболее широко применяют ацетон, спирт этиловый (ректификат, сырец, гидролизный), эфироальдегидную фракцию (ЭАФ, содержит 87% этилового спирта, остальное - альдегиды, эфиры, метиловый спирт), изопропиловый спирт.

Все растворители относятся к легкоиспаряющимся и огнеопасным материалам. Поэтому при работе с ними необходимо соблюдать правила пожарной безопасности. На участках (в цехе, лаборатории) приготовления связующего должна быть организована приточно-вытяжная вентиляция.

Добавки вводят в связующие растворы и суспензии для регу­лирования их свойств. Соляная кислота НСl (плотность 1,19 г/см³) - катализатор гидролиза - повышает надежность протекания процесса гидролиза этилсиликата (ЭТС), способствует повышению прочности формы. Серная кислота H₂SO₄ (плотность 1,84 г/см³) вводится в раствор при гидролизе ЭТС для^: нейтрализации органических примесей (в песках, маршалите).

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) ДС-РАС, сульфанол вводят в растворы при гидролизе ЭТС без органических растворителей (0,05-0,1 мас.%), с целью понижения междуфазной энергии (ЭТС и воды), а также улучшения смачивания суспензией поверхности моделей.

Пресс-форму для массового производства делают стальной. Для смазки пресс-формы применяют трансформаторное масло.

Таблица 2 - Состав жидкой составляющей этилсиликатного связующего

Наименование материала	Количество
	г	%
Этилсиликат ЭТС-40 Вода Ацетон Соляная кислота	1000 205 2310 9,76	28,37 5,82 65,54 0,27
Итого:	3524,76	100 %