Быстрый поиск

Реферат: Анализ методов сокращения пригара на стальном литье

br>

Таблица 3

Влияние давления металла на образование механического пригара (сталь 20Х13НЛ)[9]

смеси.	Смеси	Давление в кГ/см²				Величина критического давления в кГ/см2
смеси.	Смеси	0,6	1, 2	1, 8	2, 5	Величина критического давления в кГ/см2
1	Хромомагнезитовая с жидким стеклом и NaOH	0, 10	0, 17	0, 17	0, 16	>2, 5
2	Хромомагнезитовая с сульфитной бардой	0, 13	0, 21	0, 24	0, 57	<0, б
3	Песчано-глинистая с жидким стеклом и NaOH	0, 40	0, 79	0, 80	0, 82	<0, 6
4	Песчано-маршалитовая	0, 09	0, 12	0, 20	0, 28	1, 5
5	Хромистый железняк с жидким стеклом и NaOH	0, 16	-	-	0, 19	>2, 5
6	Хромистый железняк (валунчатый) с сульфитной бардой	0, 21	-	-	0, 60	<0, 6
7	Магнезит с жидким стеклом и NaOH	0, 32	-	-	0, 47	0, 6

На образцах из углеродистой стали 30Л и малолегированной стали 20ГСЛ при использовании смесей I, II, III, IV резкой разницы в величине механического пригара при изменении давления металла в пределах 0,6 - 2,5 кГ/см² обнаружено не было.

Более тщательный анализ данных табл.2 и 3 показывает, что при прочих равных условиях наилучшие результаты были получены на песчано-маршалитовой смеси и хромомагнезитовой смеси с жидким стеклом. Надо учесть, что песчано-маршалитовая смесь содержала 45% маршалита и требовала длительной сушки. Хромомагнезитовая смесь с жидким стеклом высушивалась по режиму, в 6—9 раз более короткому.

Для отливок из углеродистой и малолегированной стали с целью предотвращения образования механического пригара при малых и средних величинах давления металла могут использоваться все четыре состава смеси. Предпочтение тому или иному составу смеси может быть отдано в зависимости от ряда технологических факторов (сырьевых ресурсов, длительности высушивания, легкости выбивания и т. д.).

При высоких давлениях металла (порядка 2, 5 кГ/см2) относительно лучшие результаты по чистоте поверхности отливок, а также по существенному сокращению цикла высушивания дают хромомагнезитовые смеси с жидким стеклом.

Особенно целесообразно применение хромомагнезитовых смесей, например, при изготовлении отливок из нержавеющей стали (табл.3). Чем выше давление металла, тем больший эффект дает применение хромомагнезитовых смесей. Довольно близкие результаты, однако уступающие хромомагнезиту, получают при использовании валунчатого хромистого железняка (смесь 5, табл. 3)

В табл. 4 дано сопоставление условий образования механического пригара на образцах из различных марок стали при высоком давлении металла (2,5 кГ/см²).

Таблица 4

Глубина проникновения металла в форму и величина неровностей в мм

(давление 2, 5 кГ/см2)[9]

Марка стали

Смеси

Хромомагнезитовая с жидким стеклом

Хромомагнезитовая с сульфитной

бардой

Песчано-глинистая с жидким стеклом

Песчано-маршалитовая

20Х13НЛ....…

20ГСЛ......…..

30Л......……...

0, 16

0, 14

0, 12

0, 57

0, 32

0, 17

0, 82

0, 36

0, 22

0, 28

0, 12

Общая закономерность заключается в том, что чем более высоколегированна сталь (в данных опытах хромом и никелем), тем больше величина механического пригара при всех испытанных составах смесей.

Наилучшие результаты были получены при хромомагнезитовых смесях с жидким стеклом..

В многочисленных работах П. П. Берга, А. А. Рыжикова, А. Д. Попова, Р. И. Кузина и других была отмечена и изучена зависимость образования механического пригара от гранулометрического строения смесей. П. А. Борсук [9] экспериментально показал зависимость величины критического давления металла от гранулометрического строения смесей при разных сталях (рис. 2, 3).

Подпись: Рис. 2. Влияние давления стали 20Х13НЛ на величину механического пригара при разме-рах зерен в смеси, мм:
а-0,61-0,85; б-0,22-0,30; в - 0,106- 0,150;
г - 0,053.
Подпись: Рис. 3. Влияние давления стали 30Л на величи-ну механического пригара при размерах зерен в смеси, мм:
а-0,61-0,85; б-0,22-0,30; в - 0,106-0,150;
г - меньше 0,053.

2.3. Влияние вязкости металла на глубину

проникновения пригарного слоя

Согласно выведенной формуле глубина проникновения пригарного слоя в форму обратно пропорциональна корню квадратному из вязкости. Достоверных непосредственных опытов в подтверждение этого положения проведено не было. Косвенно влияние вязкости видно из табл.5[2], связывающей увеличение жидкотекучести с увеличением глубины проникновения в форму пригарного слоя.

Таблица 5

Влияние жидкотекучести на глубину проникновения пригарного слоя [2]

Температура заливки 1320° С. Давление металла 1,0 кГ/см2

Количество фосфора в %

Жидкотекучесть по длине спирали в мм

Глубина проникновения в мм

0,2

1,0

2,0

630

800

920

0,8

1,2

1,8

2.4. Влияние температуры на пригар

Повышение температуры приводит к увеличению глубины проникновения пригарного слоя в форму из-за уменьшения вязкости и увеличения продолжительности пребывания при повышенной температуре. На основании выведенной формулы можно ожидать, что повышение температуры будет способствовать увеличению глубины проникновения пригарного слоя в форму.

В подтверждение этих положений приводится табл.6, из которой видно, что при нарастании температуры уменьшается «критический диаметр» зерна, характеризующийся величиной газопроницаемости.

Таблица 6

Влияние температуры заливки на глубину проникновения пригарного слоя [2]

Характеристика	Опытные данные при газопроницаемости
Температура заливки в °С	602	383	188	94	75
Глубина проникновения окислов в мм
1640 1629 1600	0,40 0,06 0,06	0,35 0,08 0,05	0,25 0,06 0,08	0,17 0,18 0,07	0,15 0,13 0,12

Глубина проникновения пригарного слоя при увеличении продолжительности выдержки увеличивается по-разному также и в зависимости от атмосферы окружающей среды, как это видно из табл.7, закономерность изменения глубины проникновения () сохраняется, но значительное уменьшение глубины проникновения наблюдается только при создании сильно восстановительной атмосферы. В нейтральной среде глубина проникновения отличается незначительно по сравнению с условиями нагрева в атмосфере воздуха.