Влияние поверхностно-активных веществ на технологические свойства противопригарного покрытия

Введение 5
1. Информационно-аналитический обзор состояния вопроса 8
1.1 Образование пригара 9
1.2 Противопригарные покрытия 17
1.2.1 Огнеупорные наполнители противопригарного покрытия 22
1.2.2 Типы противопригарных покрытий 31
1.3 Добавки в составе противопригарных покрытий 36
1.4 Поверхностно-активные вещества 46
2. Методики проводимых исследований, оборудование и материалы 52
2.1 Приготовление противопригарного покрытия 52
2.2 Методика исследования свойств противопригарного покрытия 56
2.2.1 Методика определения условной вязкости 56
2.2.2 Методика определения плотности 58
2.2.3 Методика определения краевого угла смачивания 59
2.2.4 Методика определения работы сил адгезии 60
3 Влияние поверхностно-активных веществ на технологические свойства противопригарного покрытия 62
3.1 Влияние поверхностно-активного вещества на условную вязкость противопригарного покрытия 63
3.2 Влияние поверхностно-активного вещества на плотность противопригарного покрытия 65
3.3 Влияние поверхностно-активного вещества на краевые углы смачивания противопригарного покрытия и работу сил адгезии 66
Заключение 70
Список использованных источников 72

Весь текст будет доступен после покупки

Литейное производство играет ключевую роль в современном машиностроении и других отраслях промышленности. Основной задачей данного производства является получение отливок с высоким качеством поверхности, что обеспечивает долговечность и надежность конечных изделий. Однако на пути к достижению этой цели производители сталкиваются с рядом проблем, таких как образование песчанистой окалины (пригар) и высокая шероховатость поверхности отливок. Исправление этих дефектов зачастую требует значительных трудозатрат и ресурсов, что составляет около 60% от общей трудоемкости изготовления отливок [1]. Эти дефекты могут значительно снижать производительность и увеличивать себестоимость продукции.
Наибольшее распространение в литейном производстве получили разовые песчаные формы, состоящие из огнеупорного наполнителя – кварцевого песка и связующего (глины и воды), а также вспомогательных добавок.
Эффективным решением проблемы пригара и улучшения качества поверхности отливок является применение антипригарных покрытий на поверхности литейных форм и стержней. Современные требования литейного производства диктуют необходимость создания таких покрытий, которые бы обладали высокой эффективностью и соответствовали стандартам качества. Введение инновационных технологий и материалов в процесс создания антипригарных покрытий позволяет снизить производственные издержки и повысить конкурентоспособность продукции на рынке.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Информационно-аналитический обзор состояния вопроса


Литейное производство является основным способом получения деталей для машиностроения. Этот процесс достаточно комплексный и многогранный алгоритм, требующий не только высокой точности и мастерства, но и инженерного и художественного таланта. Одним из ключевых аспектов этого процесса является качество поверхности изготавливаемых изделий. Это качество играет важнейшую роль, определяя не только внешний вид и эстетику продукции, но и ее функциональность, надежность и долговечность.
В условиях литейного производства, где каждая деталь имеет значение, применение противопригарных покрытий является необходимым, поскольку эти покрытия обеспечивают не только безупречную гладкость поверхности, но и защиту от воздействия различных факторов, таких как агрессивные химические вещества, высокие температуры и коррозию.
Для предотвращения пригара на поверхности отливок используют припылы, пасты и краски. В качестве припылов для стального литья применяют: маршалит, дистенсиллиманит; для чугунного литья – графит; для цветного литья – тальк. Для покрытия поверхностей крупных литейных форм используют пасты, изготовленные на основе припылов.
Применение противопригарных покрытий способствует увеличению срока службы изделий, снижению вероятности отказов и повышению общего уровня качества продукции, что делает применение таких покрытий неотъемлемой частью литейного производства [2].


1.1 Образование пригара


Пригаром называют слой на поверхности отливки, состоящий из оплавившихся частиц формовочных материалов, пропитанных основным сплавом, окислами его компонентов и продуктами их взаимодействия с составляющими формовочной смеси [3, 4]. Пригар очень качественно пристывает на отливки. Расплавленный металл попадает в пустоты формовочной смеси под действие давления на стенки формы и капиллярной силы, что и приводит к образованию пригара.
В момент заливки металла повышается температура формовочной смеси так же меняется свойства этой смеси, это происходит из-за того что металл начинает затвердевать и остывать и свое тепло отдает формовочной смеси. В этот же момент создается связь между сплавом и смесью, а так же атмосферой, в ходе этой связи возникает химическая реакция сплава и смеси, выделение газов, сплав начинает размывать и проникать в поры форм. В последствие эта связь отражается на отливках в виде дефектов и некачественной поверхности отливки.
Пригар может возникнуть у всех отливок, изготовленных методом песчаной формовки, независимо от типа используемого материала. Этот дефект имеет место и в области стержней; однако отличить его от явления проникновения трудно.
Материалы, отлитые при высоких температурах, гораздо более склонны к возникновению пригара, чем, например, алюминиевые литейные сплавы. Этот дефект в основном возникает в толстостенных, тяжелых отливках и/или в местах с наиболее высокими температурами, например, вокруг литника.
Пригар характеризуется тонкими корками песчаной смеси в некоторых местах на поверхности отливки (или в сердцевинной зоне) или сплошным тонким слоем песка, покрывающим всю отливку. Эти пятна пригоревшего зерна формы невозможно удалить абразивоструйной обработкой, а только шлифовкой.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Давыдов, Н. И. Литейные противопригарные покрытия : справочник / Н. И. Давдов. – Москва : Машиностроение, 2009. – 240 с.
2. Антошкина, Е. Г. Противопригарные покрытия на основе отходов абразивного и металлургического производств для изготовления стальных и чугунных отливок : дисс. … канд. техн. наук. 05.16.04 / Е. Г. Антошкина. – Челябинск, 2008. – 205 с.
3. Валисовский, И. В. Пригар на отливках / И. В. Валисовский. – Москва : Машиностроение, 1983. – 192 с.
4. Требования к противопригарному покрытию [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://lit-lgm.ru/o_kompanii (дата обращ. 06.05.2024).
5. Технология литейного производства. Литейные материалы для изготовления песчаных форм и стержней : учебник / Е. А. Чернышов, А. А. Евлампиев, А. И. Евстигнеев [и др.] ; под общей редакцией Е. А. Чернышова. — 2-е изд., испр. — Москва : Машиностроение, 2023. — 360 с.
6. Совершенствование составов противопригарных красок / О.С. Комаров, Б.М. Немененок, Е.В. Розенберг, Т.Д. Комарова // Литье и металлургия. — 2016. — № 1. — С. 53-57.
7. Противопригарные покрытия на основе активированных графитов : монография / Т. Р. Гильманшина, И. Е. Илларионов, С. И. Лыткина [и др.]. — Красноярск : СФУ, 2020. — 174 с.
8. Советский энциклопедический словарь / Под ред. А. М. Прохорова. — 4-е изд = М.. — Сов. энциклопедия, 1988. — С. 1480. — 1600 с.
9. Патент № 2 763 056 C1 , Российская Федерация, МПК B22C 3/00. Состав для приготовления противопригарного покрытия для литейных форм и стержней и противопригарное покрытие на его основе : № 2021122898 : заявл. 2021.07.30 : опубл. 2021.12.27 / Моисеев Сергей Владимирович, Костромин Евгений Михайлович – 9 с.
10. Малахов, А. И. Противопригарные краски и пасты / А. И. Малахов, А. М. Маркова, В. К. Грачев // Литейное производство. 1975. – № 8. – С 44.

Весь текст будет доступен после покупки