покрывать поверхность фор- мы материалами, улучшающими

смачиваемость формы, в частности, графитовыми припылами;

6. использовать формовочные и стержневые смеси с минималь­ной газотворной способностью.

Следует отметить, что газовые раковины, образующиеся из-за некачественной подготовки формы, особенно часто встречаются в от- .ливках из чугуна и цветных сплавов. Отливки из стали меньше под­вержены таким газовым раковинам, так как сталь заливают с меньшим перегревом и при заливке быстро образуется прочная корка, которая мешает проникновению газов формы в отливку.

(рис. 150). Пригар ухудшает поверхность отливки, увеличивает трудоемкость ее очистки и резко снижает стойкость инструмента при механической обработке.

Особенно значительный пригар образуется на стальных отлив- ках. Это объясняется тем, что сталь заливается в форму при высо- кой температуре, поэтому физико-химические процессы между отливкой и формой развиваются наиболее интенсивно. Различают два вида пригара — химический и механический. Такое условное деление пригара необходимо для наглядного пред- ставления и выяснения причин его возникновения и для предупре-

ждения его при изготовлении отливок. В действительности, пригар — явление комплекс- ное.

Химический пригар обра- зуется на отливках в период охлаждения и усадки, т. е. в период соприкосновения формы с полузатвердевшим или затвердевшим металлом, еще имеющим высокую тем- пературу. Химический при- гар появляется в основном на отливках из стали и чугу- на, при температуре заливки которых могут образоваться жидкие силикаты. Химиче-

ский пригар появляется так- Рис. 150. Слой пригара на отливке же, если компоненты стали

или чугуна и поверхностного слоя формы имеют химическое срод­ство и высокая температура на поверхности соприкосновения сплава с формой поддерживается в течение определенного времени.

При образовании химического пригара на стальных отливках происходят следующие реакции:

Fe + ~ 0₂ = FeO;

(Из , стали) п0р формы)

2FeO+2Si0₂ = 2FeO • Si0₂.

(Сталь) (песок) (файялит)

Из этих реакций видно, что в результате окисления поверхно­сти стальной отливки образующиеся окислы железа соединяются с кремнеземом формы Si0₂, образуя файялит, который имеет темпе>- ратуру плавления ниже температуры кремнезема Si0₂ и стали. Файялит — жидкоподвижное соединение, проникающее в толщу формы. В результате на поверхности отливки образуется химиче­ский пригар—слой, состоящий из файялита, обволакивающего зернй песка.

Доказано, что спекшийся слой пристает к отливке только при определенных условиях, а .также вполне возможно получение на отливках легкоотделимого слоя пригара.

Легкоотделимый слой пригара содержит много окислов металла,;: до 15—20% стекловидного вещества и имеет аморфное строение а трудноотделимый слой пригара — кристаллическое строение.

На появление химического пригара очень влияет присутстви в формовочной смеси окислов щелочных и щелочно-земельных ме* таллов, образующих с закисью железа силикаты сложного состава с низкой температурой плавления. Эти силикаты могут проникать между песчинками, образуя пригарную корку. Поэтому для умень­шения химического пригара необходимо применять формовочные пески с минимальным содержанием вредных примесей — окислов щелочных и щелочно-земельных металлов.

Интенсивность образования пригара зависит также от состава газовой среды вокруг отливки. Поэтому создание определенной га- •V зовой среды вокруг отливки является одним из средств борьбы с при­гаром. Например, при литье чугуна, медных сплавов создание вос­становительной атмосферы способствует устранению пригара. Для Этого при литье чугуна в формовочную смесь вводят углеродистые добавки, например мазут, молотый уголь, при разложении которых под действием теплоты металла в форме образуется восстановитель­ная газовая среда. При литье стали в форме создают окислительную среду, для чего в формовочную смесь добавляют марганцевую руду, пятиокись ванадия V₂0₅ и др.

Чтобы облегчить отделение пригара от отливки, поверхности формы и стержней покрывают противопригарными красками. На­пример, при изготовлении форм крупных стальных отливок приме­няют краски на основе хромистого железняка, который должен содержать не менее 36% окиси хрома, а также быть размолотым в порошок и просеянным через сито с ячейками 1 х 1 мм. Состав краски в % по объему: 88 хромистого железняка, 10—12 патоки, 2 декстрина; воды до необходимой вязкости. Поверхность формы покрывают краской слоем от 1,5 до 4 мм. Формы сушат при 360— 380° С.

Для предупреждения химического пригара на отливках из чугуна и медных сплавов формы и стержни покрывают графитовой -или коксографитовой краской. Добавка в краску графита или кокса ‘ предотвращает образование окислов на поверхности отливки. С этой же целью поверхность сырых песчаных форм для чугунных отливок опрыскивают мазутом.

Механический пригар образуется вследствие механического про­никновения жидкого металла между песчинками на поверхности формы и стержней под действием напора жидкого металла в период его заливки и затвердевания, т. е. связкой пригоревшей смеси к от­ливке служит сам металл. Механический пригар трудно удалить с поверхности отливки из-за образования прочной корки, состоя­щей из формовочной смеси, пропитанной металлом (металлизация

формы или стержня). Эти отливки очень трудно обрабатывать, так как часто ломается режущий инструмент и обычными резцами пригар не может быть удален.

Образование механического пригара зависит от ряда факторов: свойств металла, его перегрева и плотности, свойств формы и кон­струкции отливки. Чем меньше вязкость металла и выше удельная теплоемкость, теплота кристаллизации и температура заливки ме­талла в формы, тем больше опасность образования механического пригара. Для проникновения жидкого металла в поры формы тре­буется определенный критический напор металла (высота столба). Металл в поры формы может проникнуть только, когда гидростати­ческий напор превзойдет капиллярное давление металла в порах формы, зависящее от поверхностного натяжения его, угла смачива­ния металлом песчинок, размера пор.

Также важным фактором является вязкость металла, зависящая от температуры металла. Чем ниже температура, тем выше вязкость. При заливке в форму поверхностные слои металла охлаждаются, резко увеличивается вязкость, затрудняется проникновение ме­талла в толщу формы. В период заливки или непосредствен­но после заливки проникновение металла в толщу формы не­велико.

Механический пригар на отливках образуется обычно через не­которое время после заливки, когда форма и стержень подвергаются тепловому и механическому воздействию жидкого металла. В ре­зультате усадки затвердевающего металла, химического воздействия окислов металла и участков формы, соприкасающихся с отливкой, создаются новые поры, несплошности и рыхлоты. В эти поры и про­никает жидкий металл из центральных зон отливки через полуза- твердевшие поверхностные зоны.

Если корка затвердевшего металла в форме образуется в первый период после заливки, то благодаря замедленной теплоотдаче она расплавится частично или полностью, и механический пригар на отливке увеличится. Поэтому механическим пригаром поражаются участки формы с затрудненной теплоотдачей, прогревающиеся до­вольно быстро до высоких температур.

Механический пригар может образоваться вследствие недостаточ­ной плотности форм и больших размеров пор между зернами песка. Чем слабее уплотнена форма, тем глубже проникает металл в поры формы и тем больше механический пригар. Чем крупнее песок, тем больше в нем пор, а следовательно, легче образуется механический пригар.

Механический пригар часто появляется на высоких отливках с большой относительной толщиной стенок. Внутренние углы и карманы высоких отливок, особенно в частях, расположенных внизу формы, очень подвержены механическому пригару.

Механический пригар иногда сопровождается более слабым или более сильным химическим пригаром в зависимости от условий. Таким образом, чисто механический пригар маловероятен.

Возникающий на отливках пригар можно назвать физико-хими­ческим, так как на поверхности формы и стержня происходят хими­ческие реакции, способствующие пригару.

Пригар на отливках можно устранить:

1. снижением температуры заливки металла;

выбором формовочной смеси надлежащей зернистости и уплот­нением рабочей поверхности формы;

припыливанием (при литье чугуна) поверхности сырой формы каменноугольной пылью, выделяющей при заливке чугуна в форму газы, давление которых препятствует проникновению в форму;

покрытием сухих форм защитными красками или красками, уменьшающими поверхностную пористость; наиболее распростра­ненной краской для форм стальных отливок является маршалито- вая,- содержащая не менее 98% маршалита (пылевидного кварца) с добавкой какого-либо связующего и воды (плотность краски по ареометру 1,15—1,25); „