Материал: 4327

6

-легкой выбиваемостью;

-малой склонностью к объемным изменениям при нагреве;

-долговечностью;

-низкой стоимостью.

Для того чтобы обеспечить требуемое качество формовочной смеси, «экспресс-лаборатории» литейных цехов производят десятки испытаний формовочных и стержневых смесей, исходных материалов. Чаще других проверяют такие свойства формовочных смесей, как прочность и газопроницаемость.

Прочность – способность материала формы не разрушаться при извлечении модели из формы, транспортировании и заливке формы. С увеличением содержания глины, уменьшением зернистости песка, а также при сушке форм прочность увеличивается.

Газопроницаемость – способность смеси пропускать через себя газы. Газопроницаемость зависит от влажности, содержания глины, размеров зернистости песка, плотности смеси. Низкая газопроницаемость может привести к появлению газовых раковин в отливке или незаполнению формы, к образованию недоливов.

Влажность – это состояние формовочной смеси, оказывающее влияние на многие свойства.

Для исследования влияния влажности на свойства формовочных смесей подготовить три замеса различной влажности.

2.6 Определение влажности

Содержание влаги в формовочных и стержневых смесях определяется взвешиванием до и после высушивания в течение 30 и более минут порции материала при 105…110˚С до постоянной массы.

Для ускоренного определения влажности допускается использование прибора мод. 062М (рис.2.1). Прибор состоит из:

-основания 1, на котором размещены все механизмы;

-стола 3, служащего для установки чашек 4 с испытуемым материалом;

-кожуха 5, служащего для закрепления в нем инфракрасной лампы 6;

-реле времени 2, предназначенного для установки необходимого времени сушки образцов и автоматического отключения прибора.

Испытания проводятся в следующем порядке.

Отвесить по 10 г (с точностью до 0,01 г) формовочной смеси в каждую из трех чашек и распределить равномерно по всей поверхности. Чашки с навесками установить на столик, предварительно повернув кожух на 90˚. Затем кожух с лампой установить над столиком и с помощью реле времени включить на 3 минуты прибор. При этом включается лампа мощностью 500Вт и одновременно начинается вращение стола с частотой 2 мин¯¹, что обеспечивает равномерный прогрев и высушивание навесок, находящихся на

Рис. 2.1 Прибор для ускоренного определения влажности:

1 – основание; 2 – реле времени; 3 – стол; 4 – чашки; 5 – кожух; 6 – лампа

Рис. 2.2 Лабораторный копер:

1 – основание; 2 - боек; 3 - подъемник; 4 - груз; 5 - шток; 6 - стойка; 7 - воронка; 8 – гильза неразъемная; 9 - эксцентрик; 10 - рукоятка; 11 - поддон; 12 - кольца; 13 – гильза разъемная

8

расстоянии 40.. .50 мм от лампы.

После окончания установленного времени сушки прибор автоматически отключается, навески снова взвешивают, а влажность вычисляют по формуле

где m1 и m2 — массы до и после сушки.

Влажность, вычисленную как среднюю величину по трем взвешиваниям, сравнить с табличными данными. Влажность определить для трех замесов.

Таблица 2.1 Характеристики облицовочных и единых песчано-глинистых формовочных смесей для литья различных сплавов по сырому

2.7 Определение газопроницаемости

Определение газопроницаемости основано на способности формовочных и стержневых смесей пропускать через себя воздух под некоторым давлением. Испытанию подвергаются стандартные образцы диаметром 50±0.2 мм и высотой 50±0.8 мм, изготовленные на лабораторном копре (рис.2.2) в металлической гильзе.

9

Для изготовления образца взвесить 170 г испытуемой смеси и высыпать через воронку 7 в неразъемную гильзу 8, установленную на поддон 11. Если смесь не помещается в гильзе, то произвести легкое встряхивание и выравнивание поверхностного слоя. Приподняв шток 5 за подъемник 3, установить гильзу вместе с поддоном на основание 1 под боек 2 и плавно опустить его до соприкосновения со смесью. Затем энергичным трехкратным вращением рукоятки 10 с эксцентриком 9 вызвать трехкратное падение груза 4, чтобы обеспечить уплотнение образца до стандартной высоты 50 мм. Этому размеру соответствует средняя риска на стойке 6 над штоком 5 копра, верхняя риска соответствует отклонению +0,8 мм, нижняя -0,8 мм. Если размер образца выходит за пределы допустимых отклонений, то изменить вес навески и повторить изготовление образца.

Прибор для определения газопроницаемости показан на рис. 2.3. Для подготовки прибора к работе необходимо поднять колокол 1 и залить в бак 2 воду до уровня ниже кромки бака на 120 мм. Затем ввернуть ниппель 6 с отверстиями диаметром 0,5 мм при испытаниях смеси с низкой газопроницаемостью или 1,5 мм- с высокой. После чего колокол опустить в бак, повернуть трехходовой кран 8 в положение "испытание" и во время опускания колокола с помощью винта 10 совместить верхнюю границу мениска в стеклянной трубке с нулевой риской шкалы водяного манометра 9. (Вода в манометре должна быть немного подкрашена). После этого повернуть кран в положение "открыто" и, подняв колокол вверх, установить кран в положение "закрыто". Более 2000 см3 воздуха под колоколом находятся под некоторым давлением. Прибор подготовлен к испытаниям.

Гильзу 4 с испытуемым образцом 5 плотно установить на резиновую пробку 7 и повернуть кран в положение "испытание". Воздух в трубке 3 устремится через образец. В момент совпадения риски "О" с верхней кромкой бака включить секундомер, а при прохождении риски "2000" выключить. Давление воздуха перед образцом определить по показанию водяного манометра при прохождении колоколом риски "1000".

Газопроницаемость К (величину безразмерную) определить по формуле

K= V h , F p t

(2.2)

где V - объем прошедшего через образец воздуха, см^; h - высота образца, в см;

F - площадь образца, см2;

p- давление водяного столба, мм; t - время, мин.

10

Рис. 2.3. Схема прибора для определения газопроницаемости:

1 – колокол; 2 – бак; 3 – трубка; 4 – гильза; 5 – образец; 6 ниппель; 7 – пробка; 8 – трехходовый кран; 9 – манометр; 10 - винт