Анализ методов сокращения пригара на стальном литье
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
игара максимальна.
Рентгеноструктурный анализ пригара, образовавшегося при использовании смеси на основе хромистого железняка, показал наличие Fe3O4 и следов фаялита Fe2SiO4. Зерна хромистого железняка окружены аморфным стеклом неременного состава; встречаются незначительные участки с мелкими кристаллами фаялита. Однако количество железистого стекла в этом случае меньше, чем в пригаре при использовании кварцевой смеси. Очевидно, железистые стекла образовались лишь в результате взаимодействия силиката натрия (которого в смеси мало) и окислов железа, основная же часть окислов либо существует в виде самостоятельной фазы, либо, взаимодействуя с огнеупорным наполнителем, входит в состав различных шпинелей, образующих хромит. Аналогичная картина наблюдается и при использовании хромомагнезитовой смеси. При взаимодействии расплава углеродистой стали с цирконовыми и корундовыми смесями образуется пригар, состоящий из зерен наполнителя и железистого стекла, на фоне которого изредка встречаются небольшие участки с мелкими зернами фаялита.
Таким образом, химический пригар, появившийся в процессе взаимодействия углеродистой стали со смесями на основе различных наполнителей, состоит из зерен песка, сцементированных железистым стеклом: каких-либо соединений, кроме фаялит;), и заметном количестве в нем обнаружено не было, хотя термодинамически образование их возможно, например, герцинита (FeAlaOl). Во всех случаях слой пригара отделен от металла окалиной, прочность которой и определяет силы связи пригара с отливкой. Влияние наполнителя смеси сказывается лини, в той степени, в какой он может затормозить или ускорить окисление отливки с поверхности и способствовать образованию окисного слоя определенной структуры.
На рис.7 показана кинетика взаимодействия стали ОХ12НДЛ с различными формовочными материалами при 1000. Окисление хромистой стали в контакте с формовочными материалами происходит довольно интенсивно. По мере увеличения продолжительности контакта с рутилом и кварцем непрерывно увеличивается содержание магнетита и окалине
(рис. 7,б), при контакте с цирконом в xpoмитом количество магнетита возрастает до некоторого уровня, а затем остается постоянным; при контакте с корундом после достижения некоторого максимума содержание магнетита начинает резко уменьшаться. При взаимодействии с кварцевым песком образуется минимальное количество вюстита (рис.7, в). Все остальные материалы способствуют образованию вюстита в довольно большом количестве. Следовательно, наибольшая прочность сцепления пригара с металлом будет в случае использования кварцевых смесей, наименьшая - при использовании корундовых, цирконовых и хромитовых смесей.
На рис.8 представлена зависимость глубины проникновения окислов в продуктов взаимодействия стали ОХ12НДЛ в различные жидкостекольные смеси при 1550 С.
С увеличением времени выдержки глубина проникновения на всех материалах. кроме корунда, возрастала; в корундовые смеси глубина проникновения в течение 30 мин была минимальной. Наибольшая глубина проникновения наблюдалась в смесь на кварцевом песке.
Таким образом, при использовании корундовых смесей образуется много вюстита в этот окисел остается на границе металл смесь, а при использовании кварцевой смеси образующиеся окислы проникают в глубь формы и взаимодействуют со смесью[4,10].
На рис.9 приведено влияние продолжительности выдержки стали 12Х18Н9ТЛ при 1500 С на толщину химического пригара. И здесь минимальный пригар наблюдается на корундовых смесях. Очевидно, что корундовые смеси обеспечивают минимальный пригар и наилучшую поверхность отливок из всех хромистых и хромоникелевых сплавов.
Глубина проникновения окислов, образующихся на поверхности стали 110Г13Л, характеризуется данными рис.10, Видно что наибольшая глубина проникновения наблюдается при использовании смеси на основе кварцевого песка, наименьшая - на основе оливина, корунда и дистен-силлиманита.
2.10. Влияние газопроницаемости формы
Газопроницаемость может влиять на пригар только косвенно: повышение газопроницаемости связано с увеличением зерна[3,2,10].
Допуская, что связь между газопроницаемостью К и диаметром зерна 2r выражается формулой:
можно принять в среднем
Следовательно, даже при повышении газопроницаемости вдвое и при пренебрежении давлением опасность увеличения пригара возрастает в =1,6 раза. Это увеличение заведомо завышено не только из-за резкого изменения газопроницаемости вдвое, но и потому что при увеличении газопроницаемости давление снижается. Увеличить газовое давление в порах формы можно путем увеличения газотворной способности формы и уменьшения ее газопроницаемости. Учитывая опасность образования газовых дефектов в отливках, увеличивать газовое давление в форме нерационально.
Обычно стремятся создать в форме направленный газовый режим, для чего повышают плотность только поверхности формы (нанесением противопригарной краски), а в последующих слоях, по мере удаления от поверхности контакта металл-форма, газопроницаемость повышают снижением степени уплотнения или накалыванием вентиляционных отверстий.
<