1100 ℃. Это приводит к размягчению оболочки при температуре 1060 ℃ и резкому падению прочности при 1200 ℃.

Электрокорунд химически стоек, не образует питтинга. Так как расширение при нагреве плавное, оболочка обладает достаточной термической стойкостью и ее можно заливать в горячем виде без опорного наполнителя. Для суспензий применяют смеси дорогих классифицированных порошков белого электрокорунда, например, смесь из порошков М-5, М-10, М-40 и М-50 в количестве соответ­ственно 30, 28, 30 и 12 % по массе. Обсыпают первый слой зерни­стым белым электрокорундом № 20, а последующие слои № 50 или смесью зерен № 40 и 63 в соотношении 1:1.

Для получения химически стойкой оболочковой формы жела­тельно применять в качестве ее основы и связующего один и тот же огнеупорный окисел. Такое связующее для электрокорунда — оксинитрат алюминия. В целях экономии дорогого белого электроко­рунда можно один или два облицовочных слоя оболочки изготовить из белого, а последующие из нормального электрокорунда.

Нельзя применять глинозем (А1₂О₃) для оболочковых форм и стержней, так как он вследствие активного химического взаимо­действия с окислами сплавов образует пригар и питтинг на отлив­ках. Кроме того, при прокаливании и при заливке форм происходит необратимое полиморфное превращение А1₂О₃ > А1₂О₃ с умень­шением объема, так как плотность первого p_v = 3700 кг/м3, а вто­рого — р = 4000 кг/м3.

Окись магния (MgO) получают обжигом природного магнезита MgCО₃ при 1500…1600 °С. СО₂ возгоняется, а куски окиси магния размалывают до нужной зернистости. Используют MgO для химически стойкой оболочки при заливке высокомарганцевых сталей.

Лучшими связующими для магнезитовых форм и стержней яв­ляются азотнокислый магний и азотнокислый кальций, так как химическая природа огнеупорной основы и связующего одинакова. Возможно применение этилсиликатного связующего орг-1, так как оно слабо реагирует с окисью магния, особенно при темпе­ратурах, близких к нулю. Химическая стойкость таких оболочек к высокомарганцевым сталям объясняется образованием форстерита (2MgO·SiO₂) на поверхности зерен магнезита.

В вакууме при температурах расплавов на железной или никеле­вой основах окись магния возгоняется. Это не позволяет применять MgO для форм, заливаемых в вакууме.

Соединения окислов. Наиболее широкое применение получили алюмосиликаты — муллит, высокоглиноземистый шамот, дистенсиллиманит.

Муллит 3A1₂О₃-SiО₂, имеющий небольшой коэффициент термического расширения, устойчив при высоких темпе­ратурах. В зарубежной практике его широко применяют для форм. Запасы природного муллита ограничены. Однако он образуется в шамоте при обжиге каолина, содержащего в своем составе не менее 36 % окиси алюминия.

Высокоглиноземистый шамот 3A1₂О₃-SiО₂, получаемый обжигом каолиновых глин, состоит из двух фаз — муллита и кристобаллита в виде стеклофазы.

Первый (облицовочный) слой оболочек следует обсыпать зерни­стым шамотом марки 0315, а последующие слои — шамотом марки 063. Для обсыпки слоя суспензий применяют шамот с кристалли­ческим кварцем, что увеличивает термостойкость оболочки, так как ее расширение составляет 1,0—1,1 % вместо 1,4—1,5 % при исполь­зовании для обсыпки кристаллического кварцевого песка.

Силлиманитовая группа алюмосиликатных соединений вклю­чает силлиманит, андалулузит и дистен-силлиманит (кианит). Они имеют одинаковую форму Al₂О₃-SiО₂, но различаются полиморфным состоянием.

Наиболее широко применяют концентрат дистен-силлиманитовый марок КДСЗ (зерновой) и КДСП (пылевидный) с содержанием ≤ 57 % А1₂О₃; <0,8 % Fe₂О₃; < 0,2 % СаО; < 0,4 % MgO и < 1,5 % ТiO₂. При 1300—1350 ℃ в дистенсиллиманите идет реакция образо­вания муллита с выделением SiО₂ и увеличением объема до 15 %. Поэтому перед изготовлением оболочек дистенсиллиманит обжигают при температуре свыше 1000 ℃ для частичной его муллитизации, чему способствуют примеси щелочноземельных металлов.

Следует обращать внимание на форму зерен КДСП. При полу­чении его струйным помолом без последующей обкатки в. шаровых мельницах резко ухудшается качество поверхности отливок.

В ряде случаев дистен-силлиманит используют вместо пыле­видного электрокорунда.

Циркон (силикат циркония) ZrO2·SiO2 встречается в ряде стран в виде природных цирконовых песков. На производство поставляют концентраты цирконовый порошкооб­разный (КЗП), тонкодисперсный (КЦПТ) и зернистый (КЦЗ).

Также в качестве основы оболочковой формы используют графит.

Покрытие огнеупорных суспензий, приготовленных на гидролизатах с мольным отношением 0,2…0,3, обладают наибольшей прочностью сцепления независимо от состава модельных масс. Имеют низкую прочность сцепления все суспензии на основе пылевидного кварца с составом В-2, что подтверждает вывод об отсутствии смачиваемости суспензиями этого состава. Прочность сцепления для этой массы суспензиями на основе дистенсиллиманита минимальна и по мере перехода связующего раствора от I ко II типу падает совсем. Прослеживается потеря прочности сцепления суспензий, приготовленных на гидролизатах II типа независимо от наполнителя, с модельным составом Р-№3 (таблица 1.24).

С развитием и освоением новых видов литья, в частности литья с направленно-кристаллической структурой, применение кристаллического кварца стало недопустимым. Потребовались материалы на основе высокоогнеупорных окислов. Эти материалы обладают не только повышенной огнеупорностью, но и высокой прочностью, химической и термической устойчивостью.

В литье лопаток с направленно-кристаллической структурой в качестве основы формы наибольшее распространение получили дистенсиллиманит и белый электрокорунд, причем наполнителем огнеупорной суспензии могут быть оба материала, а в роли обсыпки – белый электрокорунд.

Таблица 24 - Показатели прочности сцепления суспензий в зависимости от гидролизата и огнеупорного наполнителя [6]

Огнеупорный наполнитель	Модельный состав	Прочность сцепления суспензий, приготовленных на гидролизатах с модельным отношением, МПа
		0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
Прокаленный пылевидный кварц	КПЦ-1Б	1,65	0,69	0,45	0,45	0,45	0,30
	Р-3	1,25	0,48	Отслоение
	В-2	Отслоение
Дистенсилииманит прокаленный при 950 ℃	ПС 1:1	0,45	Отслоение
	КПЦ-1Б	0,45	0,20	0,10	0,13	0,08	0,065
	Р-3	0,36	0,22	Отслоение
	МОН-10К	0,35	0,22	-	0,212
	В-2	0,30	0,09	Отслоение
	МПВС-2	0,37	0,15	-	0,184	-	-
Дистенсилииманит прокаленный при 1430 ℃	МОН-10К	0,55	0,26	-	0,25	-	-
	МПВС-2	0,60	0,16	-	0,15	-	-