ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ СВЯЗОК ДЛЯ ЛЕГКОВЫБИВАЕМЫХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

УДК 666.762.18:621.744.3

  • Шалухо Наталия Михайловна – кандидат технических наук, доцент кафедры химической технологии вяжущих материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: shalukho@belstu.by

  • Лукаш Елена Вацлавовна – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры химической технологии вяжущих материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: ellukash@belstu.by

  • Коридорова Анастасия Сергеевна – студент. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: koridorova.as@gmail.com

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2021-247-2-153-158

Ключевые слова: алюмосиликатная связка, щелочной раствор, жидкое стекло, отвердитель, литейная форма, термоудар.

Для цитирования: Шалухо Н. М., Лукаш Е. В., Коридорова А. С. Получение и исследование физико-механических свойств алюмосиликатных связок для легковыбиваемых литейных форм // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2021. № 2 (247). С. 153–158. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2021-247-2-153-158.

Аннотация

Рассмотрена проблема выбиваемости металлических отливок из формовочных смесей и приведен анализ технических характеристик связующих, используемых в настоящее время в литейной технологии. Показано, что ни одна из систем связующих в настоящее время полностью не удовлетворяет предъявляемым к ним требованиям. Разработка связующей композиции, применение которой давало бы возможность получать формы с требуемой начальной прочностью в момент заливки расплавленного металла и деструкцией материала в момент остывания металла в форме, является актуальной. Одним из направлений регулирования эксплуатационных свойств формовочных смесей на жидкостекольных связующих является их модифицирование различными химическими реагентами, в частности получение алюмосиликатной связки. Целью исследования являлось получение алюмосиликатной связки, которая может быть использована в составе формовочных смесей для литейных форм. Установлены оптимальные количественные соотношения компонентов в алюмосиликатной связке (содержание алюминатного раствора – 30– 40 мас. %) и ее основные вяжущие свойства (плотность связки – 1,47–1,51 г/см3 , удельная прочность смеси после отверждения – 0,22–0,38). Высказано предположение о том, что алюмосиликатная связка создает в области 950–1200°С термические напряжения за счет несогласованности температурных коэффициентов линейного расширения новообразований с матрицей, приводящие к саморазрушению композиционного материала, тем самым снижает трудозатраты и облегчает выбивку металлических отливок.

Скачать

Список литературы

  1. Гурлев В. Г. Органо- и алюмосиликатные связующие композиции на основе жидкого стекла для изготовления стержней, форм и противопригарных покрытий: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.16.04. Челябинск, 2002. 42 с.
  2. Middleton J. Steel foundry moulding materials // Brit. Foundryman. 1970. No. 7. Р. 167–183.
  3. Кукуй Д. М., Андрианов Н. В. Теория и технология литейного производства. Формовочные материалы и смеси. Минск: БНТУ, 2005. 361 с.
  4. Гурлев В. Г. Алюмосиликатные связующие композиции для изготовления литейных форм и стержней при производстве литых заготовок и социально-экономическая оценка условий труда // Вестник ЮУрГУ. 2008. № 9. С. 44–50.
  5. ГПрименение модифицированного жидкостекольного связующего в целях улучшения условий труда выбивщиков / Ю. П. Васин [и др.] // Литейное производство. 1987. № 1. С. 29–30.
  6. Васильев В. А. Физико-химические основы литейного производства. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. 336 с.
  7. Илларионов И. Е., Петрова Н. Е. Особенности применения жидкостекольных смесей // Вестник ЧГПУ имени И. Я. Яковлева. 2010. № 4 (68). С. 62–70.
  8. Иткис З. Я., Гурлев В. Г., Дворяшина Ю. С. Применение модифицированного жидкостекольного связующего для стержней, форм и противопригарных покрытий // Литейное производство. 1995. № 4–5. С. 40–41.
  9. Гурлев В. Г., Дворяшина Ю. С. Теоретические основы приготовления органо- и алюмосиликатных связующих композиций для литейных стрежней и форм // Труды пятого съезда литейщиков России. М., 2001. С. 352–354.
  10. Zaretskiy L. Modified silicate binders. New developments and applications // International journal of metalcasting. 2016. № 10. Р. 88–99. DOI: 10.1007/s40962-015-0005-3.
  11. Сычев М. М. Неорганические клеи. М.: Химия, 1986. 152 с.
  12. Кузьменков М. И., Шалухо Н. М. Технология специальных цементов и композиционных материалов технического назначения. Минск: БГТУ, 2014. 257 с.
  13. Мохор О. Н., Лукаш Е. В., Кузьменков М. И. Получение алюмосиликатной связки для композиционных материалов технического назначения // 71-я науч.-техн. конф. учащихся, студентов и магистрантов: тез. докл.: в 4 ч. Минск, 20–25 апр. 2020 г. Минск, 2020. Ч. 2. С. 235–236.
  14. Пески формовочные. Общие технические условия: ГОСТ 2138–91. М.: Стандартинформ, 2005. 5 с.
  15. Евлампиев А. А., Чернышев Е. А., Королев А. В. Общие положения и рекомендации при выборе процессов приготовления и составов формовочных смесей // Литейное производство. 2005. № 8. С. 10–13.
Поступила 15.04.2021