13 Классификация сплавов драг металлов по содержанию легирующих компонентов и по степени их чистоты. Номинальный, допустимый и действительный хим составы сплавов.

Классификация сплавов драг металлов по содержанию легирующих компонентов.

1 Низколегированные – количество легирующих элементов меньше 2,5 %

2 Среднелегированные – 2,5 – 10%.

3 Высоколегированные – больше 10%.

Классификация сплавов драг металлов по степени их чистоты.

1 Металлы и сплавы пониженной чистоты 95-99%

2 Металлы средней чистоты (технически чистые) 99,0 – 99,9%

3 Металлы повышенной чистоты 99,90-99,99%

4 Металлы и сплавы высокой чистоты (химически чистые) 99,99-99,999%

5 Металлы и сплавы особой чистоты (спектрально чистые) 99,999 – 99,9999%

Химический состав — содержание химических элементов (компонентов) в сплаве.

Действительный - химический состав практически полученного сплава.

Допустимый - химический состав с указанием верхнего и нижнего пределов — или только одного их них — содержания компонентов.

Номинальный - без указания пределов содержания компонентов.

14 Технология изготовления гипсо – динасовых литейных форм. Соотношение гипс-динас, водомассовое соотношение. Режимы прокалки форм.

Формы называются кристобалитогипсовыми. Вместо кристобалита используют динас. В нем 27-30% кристаболита.

Динас – это огнеупорный материал, состоящий из нескольких элементов: 60-70% тридимита (форма существования кварца), 20-30% кристобалита, 3-6% чистого кварца.

В качестве связующего материала используют гипс. Его в форме не более 20-30%. Из чистого гипса форму не делают в связи с тем, что:

26. Низкая огнеупорность

27. склонность к образованию трещин

28. высокая прочность после нагрева

Гипс частично растворяется в воде при Т=38С

При нагреве наблюдается:

3. Т = 80-90С: начинается выделение влаги

4. Т = 140С: гипс частично переходит в полугидрат СаSO4*2H2O -> CaSO4*0,5H2O(алибастр)

5. Т = 220С: гипс становится ангидритом и его объем уменьшается на 30%, что дает усадку и трещины Ca[SO4]*0,5H2O-> CaSO4

6. T = 450C: «мертвый гипс» - безводный CaSO₄, который влагу уже не поглощает и не «схватывается» при смешивании с водой.

7. После Т = 730С происходит разложение гипса на СaO и SO3

Для компенсации усадки (при 220С) вводится огнеупорный кристобалитовый наполнитель. Кварц при нагреве подвергается ряду полиморфических изменений, что приводит к увеличению объема. При Т = 80-300С за счет термо-расширения кристобалита происходит компенсация усадки, в результате чего не образуются трещины. Соотношение гипса к молотому кварцу при компенсации усадки составляет 1:4.

Приготовление формовочной смеси:

Сухие формовочные смеси («Ювелирная» и «Ювелирная-2» - отечественные) разбавляют дистиллированной подкисленной водой (подкисляют 0,5-4мл ортофосфорной кислоты H3PO4 или 0,5-0,10 мл соляной кислоты HCl ). Так как в подкисленной воде гипс дольше не твердеет. Но в сухих смесях кислота присутствует сразу в виде порошка. Обычно разработчик дает рекомендации по количеству воды по затворению смеси (примерно 200-400 мл на 1 кг сухой смеси). Сначала наливают отмеренное количество воды (в полиэтиленовое ведро для легкости очищения после застывания смеси). Затем 2-3 мин затворяют сухую смесь. на вибростоле под вакуумом 5-10 мкПа 2-3 мин смесь вакуумируют, чтобы из нее вышли пузырьки воздуха. Затем смесь разливают по опокам с восковыми елочками по стояку строго по центру опоки, и их также ставят под вакуум. Чтобы пузырьки не прилипали к стенкам елочки ее предварительно обезжиривают в спирте или в 4х хлористом углероде. Форму в опоках переставляют с вибростола и оставляют на час. В это время гипс кристаллизуется и упрочняется, этот процесс идет с выделением тепла. Время схватывания формы определяется по потери блеска – блестящая поверхность становится матовой и тускнеет. Время схватывания зависит от: марки и качества формомассы, пропорций воды и порошка, температуры, качества воды. Среднее время схватывания примерно 12 минут. Время схватывания может возрасти: Сухая формовочная смесь перележала срок хранения, хранилась в условиях повышенной влажности, добавлено слишком много воды, добавлена слишком холодная вода, слишком холодная формомасса, изменение качества воды. Результат: непрочная формомасса, возникновение трещин (внутрь формомассы может попасть расплав). Время может сократится: добавлено слишком мало воды, долго вакуумировали, вода горячая, изменение качества воды. Результат: Формомасса начнет растрескиваться, мелкие детали изделия плохо воспроизводятся.

Рабочий цикл состоит из:

1. смешивание

2. дегазация

3. заливка в опоку

4. дегазация опоки

5. виброобработка опоки

Для вытапливания воска опоку переворачивают воронкой вниз. Нагреваем опоку до Т = 150С и выдерживаем до 2-3часов. После того, как закончил вытекать модельный состав, температура поднимается до 160-170 градусов для удаления воды из гипса. Затем идет выдержка 1-1,5 часа и температуру поднимают до 250С с целью превращения кварца для расширения объема. Потом 30-60 минут идет спекание формовочной смеси при 450С в течение 0,5-1 часа и выдержка 2 часа при 720-730С. Затем идет понижение температуры или формы переставляют в печь, в которой будет заливка металла. Температура формы для золотых сплавов 450-550С (зависит от марки сплава), серебряных 420-450С. При конечном итоге формы должны быть выдержаны не менее 2 часов до заливки металла при температуре заливки. Затем заливают металл, выдержанную опоку 2-3 минуты и вынимают из печи. Металл остывает 5-10 минут и опоку опускают в бак с водой для обивки смеси. Отбиваем формовочную смесь, промываем под струей воды. Елочку вынимаем из опоки и продолжаем промывать. Если труднодоступные участки не вымываются, то елочку опускают в плавиковую кислоту (60-70С 10%-й раствор с водой). Затем елочку промывают и просушивают.