21. Технологические добавки. Рекомендации по их применению.

Для придания форме определенных свойств в состав смесей и красок вводят специальные добавки. Эти материалы часто называют вспомогательными, но именно они обеспечивают качество отливок. Такими добавками можно регулировать отдельные свойства или комплекс свойств смесей, красок, что в итоге определяет качество литейной формы. Классифицируют добавки относительно тех свойств смесей и красок, которые с их помощью можно оптимизировать. Основные группы добавок: противопригарные; отвердители и катализаторы; растворители; поверхностно-активные вещества (ПАВ), изменяющие теплофизические свойства; изменяющие живучесть смесей, облегчающие выживаемость смесей; стабилизаторы суспензий; улучшающие податливость смесей: легирующие или модифицирующие. Из противопригарных материалов, разлагающихся при высоких температурах с выделением газов СО и СО2 и создающих в форме для чугунного литья восстановительную атмосферу, нашли широкое применение графит скрытокристалический, уголь каменный и другие материалы. Технологические добавки. Формовочные и стержневые смеси содержат в своем составе одну или несколько добавок, позволяющих добиться максимального уровня целого комплекса технологических свойств. Выбор обусловлен типом сплава и формы, условиями производства и требованиями, предъявляемыми к отливкам. Текучесть - это подвижность смеси под действием нагрузки. Улучшают ее добавками поверхностно-ак тивных веществ, которые изменяют физико-химические явления на границе раздела твердой и жидкой фаз в смесях и красках: смачиваемость, гигроскопичность, вязкость, трение, адсорбцию и др. В числе их должны быть названы в первую очередь поверхностно-активные вещества, в частности алкиларилсульфонаты, широко применяемые в литейном производстве. Эти добавки рекомендуются, главным образом, для жидкостекольных смесей. Эффективность добавок нужно оценивать комплексно - по прочности и выбиваемости. Как правило, максимальный положительный эффект дает сочетание двух добавок упрочняющем при нормальной температуре и разрушающей после нагрева и охлаждения. Например, для смесей по CO2-процессу вводят упрочняющие добавки: бораты, полифосфаты натрия, акриловые кислоты, полимеры и разрушающие - гидрол, глюкозу, декстрин, битум, уголь, сахара, спирты, карбонаты. Некоторые из органических разрушающих добавок одновременно повышают прочность, например декстрин, многоатомные спирты. Другие, в частности сахаросодержащие продукты, крахмал, повышают гигроскопичность смесей и приводят к их разупрочнению при длительном хранении. Имеются примеры добавок двойного действия среди анионактивных ПАВ, которые стабилизируют прочность и при достаточном содержании в смеси (0,8-1,0%) действуют как разрушающие добавки. Податливость - это способность формы или стержня не препятствовать усадке металла. Выбиваемость - это работа, затрачиваемая на разрушение форм и стержней. Эти свойства улучшают выгорающими (органическими) и разупрочняющими (неорганическими) добавками. Живучесть - это способность смеси полностью сохранять свои рабочие свойства в течение определенного времени. Для повышения живучести жидкостекольных смесей вводят добавку водного раствора гидрооксида натрия или калия. Для повышения живучести песчано-смоляных смесей используют добавки алифатических аминов, аминоспиртол. гликоле П. Живучесть песчано-глинистых смесей повышается за счет добавок крахмалите, ЭКР. Прочность - это способность смесей противостоять различным нагрузкам при изготовлении, транспортировке и заливке форм металлом. Корректируют ее в зависимости от типа связующего и требований. Глины и бентониты активируются добавками соды, что позволяет повысить прочность форм из сырых песчано-глиннстых смесей. Термостойкость - это способность смеси противостоять термическим нагрузкам без изменения ее физико-химического состояния. Повышают прочность в случае использования смесей с малотермостойкими органическими связующими, например с карбамидными смолами. С этой целью используют добавки дешевых водорастворимых смол пиролиза древесины, а также ЛСТ. древесный пек или растворы его в органических растворителях, графит, борную кислоту и др. Прилипаемость - это склонность смеси прочно сцепляться с поверхностью оснастки, что вызывает частичное, а иногда и полное разрушение формы или стержня. Прилипание наблюдается в том случае, когда силы сцепления между смесью и поверхностью модели и ящика (адгезия) больше, чем силы сцепления между отдельными зернами смеси (когезия). При изготовлении стержней прилипание больше, чем при изготовлении форм, т.к. стержневые смеси содержат связующие в большем количестве, чем формовочные. Для уменьшения прилипания к стенкам и к стержневым ящикам применяют керосин или смесь керосина и мазута, смесь керосина и графита. С этой целью используют и припылы - графит, ликоподий, тальк. Теплофизические свойства - это такие св-ва смеси, которые ответственны за процессы теплообмена между металлом и формой. Корректируют эти свойства с помощью теплорегулируюших добавок - материалов с особыми теплофизнческимн свойствами: вспученный вермикулит, хризолитовый асбест, перлитовый вспученный песок, диатомит (инфузорная земля), трепел, древесные опилки, мел. древесноугольная пыль, кварцевая мука и др.