Використання спеціальних добавок для покращення вибивання рідкоскляних формувальних сумішей
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НМетАУ, Дніпро
Abstract
UKR: Мета досліджень – визначити ефективність технологічних добавок у рідкоскляну формувальну суміш з метою зменшення роботи вибивання. Методика. У роботі використовували формувальну суміш, що складалася з кварцового піску (марки 1К2О202) та натрієвого рідкого скла (питома щільність1,42...1,44 г/см3, силікатний модуль 2,8...3,0). В якості спеціальних технологічних добавок у формувальну суміш використовували суміш комплексну СК-3у, спучений вермикуліт та спучений графіт. Стандартні циліндричні зразки з рідкоскляної суміші попередньо висушували в печі протягом 1 години при температурі 200...220°C, потім прожарювали протягом 1 години при 500, 600 і 800°C та охолоджували з піччю. Роботу вибивання зразків розраховували за відомою методикою науково-дослідного інституту важкого машинобудування. Результати. Найменша робота вибивання відповідала добавці в рідкоскляну формувальну суміш вермікуліту та спученого графіту. Робота вибивання формувальної рідкоскляної суміші при температурах 500, 600 та 800 оС з використанням 4,0% спеціальної технологічної добавки, що складалася з СК-3у та вермикуліту, не перевищувала 100 Дж. Наукова новизна. Використання спеціальних добавок у рідкоскляні формувальні суміші, що при температурах їх використання суттєво збільшуються у об’ємі та порушують суцільність плівок зв’язуючого між зернами піску є резервом зниження трудомісткості вибивних та очисних робіт. Найкраще цьому відповідає спучений вермикуліт дрібної фракції (до 0,4 мм) в порівнянні зі спученим графітом. Останній при висушуванні суттєво збільшує лінійні розміри зразків, що може негативно вплинути на точність виготовлення стрижнів та виливків. Практична значущість. Результати досліджень можуть бути використанні при розробці технологічних процесів виробництва виливків у піщаних рідкоскляних сумішах для зменшення трудомісткості вибивних робіт.
ENG: Purpose. Identifying the efficacy of technological additives for sodium silicate-bonded molding sand for reducing knockout work. Methodology. The study used the molding sand that comprised silicon sand (1К2О202 grade) and sodium silicate solute (density 1,42...1,44 g/sm3, silica module 2,8...3,0). Complex compound СК-3у, expanded vermiculite and expanded graphite were used as special technological additives for the molding sand. Standard cylindrical samples of sodium silicate-bonded molding sand were initially dried in a furnace at 200...220°C before being tempered for 1 hour at 500, 600 and 800°C and cooled with the furnace. The knockout work was calculated according to the methodology developed by the heavy engineering research and development institute. Results. The lowest knockout work corresponded with the addition of vermiculite and expanded graphite into the sodium silicate molding sand. The knockout work of the sodium silicate-bonded molding sand at 500, 600, and 800 оС with the use of 4,0% of the special technological additive, which comprised СК-3у and vermiculite, did not exceed 100 J. Scientific originality. The use of special additives in sodium silicate molding sand that significantly increase in volume at working temperature and disrupt the integrity of bond films between the sand grains is the reserve of reducing the work intensity of knockout and cleaning operations. Fine expanded vermiculite (up to 0,4 mm) is best suited for this purpose compared to expanded graphite. The latter increases the linear dimensions of the samples during drying, which can negatively affect the precision of cores and castings. Practical value. The study results can be used in developing the casting technology for sodium silicate-bonded sand molding to reduce the work intensity of mold knockout operations.
ENG: Purpose. Identifying the efficacy of technological additives for sodium silicate-bonded molding sand for reducing knockout work. Methodology. The study used the molding sand that comprised silicon sand (1К2О202 grade) and sodium silicate solute (density 1,42...1,44 g/sm3, silica module 2,8...3,0). Complex compound СК-3у, expanded vermiculite and expanded graphite were used as special technological additives for the molding sand. Standard cylindrical samples of sodium silicate-bonded molding sand were initially dried in a furnace at 200...220°C before being tempered for 1 hour at 500, 600 and 800°C and cooled with the furnace. The knockout work was calculated according to the methodology developed by the heavy engineering research and development institute. Results. The lowest knockout work corresponded with the addition of vermiculite and expanded graphite into the sodium silicate molding sand. The knockout work of the sodium silicate-bonded molding sand at 500, 600, and 800 оС with the use of 4,0% of the special technological additive, which comprised СК-3у and vermiculite, did not exceed 100 J. Scientific originality. The use of special additives in sodium silicate molding sand that significantly increase in volume at working temperature and disrupt the integrity of bond films between the sand grains is the reserve of reducing the work intensity of knockout and cleaning operations. Fine expanded vermiculite (up to 0,4 mm) is best suited for this purpose compared to expanded graphite. The latter increases the linear dimensions of the samples during drying, which can negatively affect the precision of cores and castings. Practical value. The study results can be used in developing the casting technology for sodium silicate-bonded sand molding to reduce the work intensity of mold knockout operations.
Description
В. Хричиков: ORCID 0000-0002-8557-098X
Keywords
формувальна рідкоскляна суміш, технологічні добавки, суміш комплексна, спучений вермикуліт, спучений графіт, sodium silicate molding sand, technological additives, complex sand, expanded vermiculite, expanded graphite, КЛВ
Citation
Іванов В. Г., Крилова Л. О., Каргінов В. П., Кудін В. В., Матвейшин М. В., Хричиков В. Є. Використання спеціальних добавок для покращення вибивання рідкоскляних формувальних сумішей. Теорія і практика металургії. 2021. № 5 (130). С. 53–56. DOI: https://doi.org/10.34185/tpm.5.2021.07.