Свойства формовочных песков, методы их определения, влияние свойств песков на качество формовочных и стержневых смесей.

Свойства формовочного песка	Метод определения	Влияние свойств песка на качество формовочных и стержневых смесей
1	2	3
Влажность	Состоит в определении потери массы навески песка после высушивания при температуре 105-110оС до постоянной массы. Первоначальная масса навески 50г. Высушивают навеску в сушильном шкафу, а при ускорении метода – под лучами нагревательной лампы или продувкой нагретым воздухом.	Большая влажность песка повышает трудоемкость погрузочных работ при минусовых температурах, усложняет транспортирование и дозирование песка. Для стержневых смесей, особенно на синтетических связующих, влажность должна быть минимальной 0.3-0.5%.
Содержание глинистых составляющих	Состоит в определении потери массы навески (50г) отмучиванием на приборе для взбалтывания. При ускоренном методе используют прибор для отмывки в проточной воде. К предварительно высушенной навеске песка добавляют 475мл воды, 25мл водного раствора NaOH (10г NaOH на 100мл дистиллированной воды), взбалтывают в течении 1 часа и добавляют воду до метки 150мм. Затем осадок энергично взмучивают палочкой, дают отстояться в течении 10мин, после этого воду сливают сифоном до уровня 12-13мм от верхней кромки осадка. Процесс повторяют до тех пор, пока вода не будет совершенно прозрачной после отстаивания в течение 5 мин. Получившийся остаток высушивают до постоянной массы при t 105-110оС. Потери массы навески показывает содержание глинистой составляющей в песке.	Увеличение глинистой составляющей повышает прочностные характеристики, снижает его газопроницаемость и огнеупорность. Для приготовления стержневых смесей, особенно на синтетических связующих, содержание глинистой составляющей должно быть минимальным 0.1-0.5%. В формовочных смесях, приготовленных с использованием в качестве связующего бентонитовой глины, содержание глинистой составляющей в песке должно находится в пределах 1-2%.
Зерновой состав	Состоит в определении преобладающего количества зерен на каждом из 3х смежных сит, оставшегося после рассеивания обезглиненной навески песка в течении 15мин на приборе вращательно-встряхивающего или вибрационного действия с набором стандартных сит, характеризует основную фракцию (зерновой состав). Номер сита ….2.5 1.61 0.63 04 0315 02 016 Размер ячейки, мм …. 2.5 1.61 1.0 0.63 0.4 0315 02 016 Номер сита …. 01 0063 005 Размер ячейки, мм… 0.1 0.063 0.05	С увеличением зернистости песка снижается его удельная поверхность и повышается газопроницаемость. Зерновой состав определяет марку песка. Выбор марки песка зависит от размеров и толщины стенок отливок: для крупных отливок используют марку 0315, средних – 02 и мелких – марки 016 и 01.
Форма зерен	Состоит в просмотре под микроскопом или бинокулярной лупой в проходящем свете при 15-кратном увеличении зерен песка и установлении, какую форму (округлую, полукруглую, остроугольную) имеет наибольшее количество зерен.	Влияет на удельную поверхность песка и уплотняемость смесей (уплотняемость смеси из песка с зернами округлой формы выше, чем смеси из песка с зернами остроугольной формы).
Газопроницаемость	Состоит в пропускании воздуха через стандартный образец при естественной влажности и дальнейшем вычислении газопроницаемости по формуле Гн= Wh/Spτ, где W – объем воздуха, прошедшего через образец, S – площадь поперечного сечения образца,м3; Р- давление воздуха перед образцом, Па; τ- время прохождения сквозь образец воздуха объемом W, с. Образец диаметром 50±0.2мм и высотой 50±0.8мм изготавливают в неразъемной гильзе 3х-кратным ударом груза массой (6,35±0.015)кг, падающего с высоты (50±0.25) мм. Газопроницаемость сырого образца определяют в неразъемной гильзе на специальном приборе.	Газопроницаемость формовочных песков определяет газопроницаемость форм и стержней. Низкая газопроницаемость форм и особенно стержней обуславливает брак отливок по вскипу и газовым раковинам. Газопроницаемость песком тем больше, чем крупнее зерно и чем ниже содержание глинистой составляющей. Пески с рассредоточенной зерновой структурой и округлой формой зерен имеют при прочих равных условиях меньшую газопроницаемость, чем пески с сосредоточенной зерновой структурой и остроугольной формой зерна.
Предел прочности при сжатии в сыром состоянии.	Определяют на образцах, изготавливаемых, как и при испытании на газопроницаемость в неразъемной гильзе. Образец разрушают со скоростью приложения нагрузки не более 150кПа/мин, σсж определяют при естественной и оптимальной влажности.	Значение σсж определяют только у песков классов П, Ж и ОЖ. Эти пески используют в качестве освежающей добавки к формовочным смесям взамен добавки глины. Величина σсж зависит от количества глинистой составляющей и минералогического состава песка. Для указанных классов песков желателен высокий предел прочности.
Химический состав	Определяют содержание в песке SiO2, Al2O3, CaO, Fe2O3, CaCo3, MgCO3 и других составляющих. Обычно к химическому анализу относят и испытания на потерю массы при прокаливании. Ускоренным методом определяют наличие в песке карбонатов по интенсивности выделения пузырьков при воздействии на смоченную дистиллированной водой навеску песка соляной кислотой.	По содержанию SiO2 определяют класс песка и его огнеупорность. Остальные составляющие, как правило, имеют температуру плавления ниже, чем кремнезем, и увеличении их содержания в песке снижает его огнеупорность. Карбонаты кроме снижения огнеупорности способствуют образованию различных дефектов в отливках, т.к. они при нагревании до 500-900оС различаются с выделением газообразных продуктов.

Кроме рассмотренных методов испытаний свойств песков при сертификации или контроле поступивших на производство выполняют проверки концентрации водородных ионов (pH) водной вытяжки, минералогический состав песка.