Рідкі покриття виливниць - Покриття ливарних форм
Обробка дерева та металу
Фарби для сталевих виливків. При лиття сталі фарби як теплоізоляційні покриття застосовують для отримання виливків із товщиною стінки не більше 30-40 мм. Як наповнювачі фарб використовують пилоподібний кварц, цирконовий концентрат, магнезит.
На Килимівському екскаваторному заводі організовано відцентрове лиття сталевих втулок та фланців екскаваторів у водоохолоджувальні виливниці. Теплоізоляційне покриття має наступний склад: 750 г пилоподібного кварцу, 33 г бентоніту та 1 л води. При підвищеній дозі бентоніту виливки витягуються з форми з великими труднощами, а при недостатній кількості бентоніту покриття під час заливки змивається і викликає засмічення у виливках.
Покриття наносять на виливниці, що обертаються, нагріті до 150—200 °С, при закріпленій кришці мірним ковшем. Товщина шару покриття 2-3 мм. Форми для лиття великих сталевих фланців діаметром 600 мм забарвлюють фарбою наступного складу (об.): 50 прожареного пилоподібного кварцу, 7 рідкого скла, 1,5 їдкого натру (10-ї концентрації), 0,1 мила, 50 води. На поверхню цієї фарби наносять тонкий шар вуглецевмісного матеріалу, наприклад, зневодненої деревної смоли, розчиненої в ацетоні відносно 1:1. Обидва покриття наносять пульверизатором.
Суспензії застосовують також для нанесення на робочу поверхню виливниць товстого шару облицювання Суспензія вводиться в виливницю, що обертається, по шлангу; при цьому використовується ефект відцентрового обтяження та сепарування частинок. Виготовлену за запропонованим способом облицювання застосовують при литті сталевих труб довжиною до 6 м і масою понад 8100 кг.
Фарби для чавунних виливків. Нижча в порівнянні зі сталлю температура заливки чавуну дозволяє застосовувати для приготування фарбменш вогнетривкі матеріали, але мають високі теплоізоляційні властивості. Як і при кокільному лиття, тут добре зарекомендував себе обпалений мелений азбест.
Л. А. Семенов рекомендує азбесто-бентонітову фарбу наступного складу (в об. ч.): 4-5 азбесту прожареного меленого, 1-2 бентоніту та води до щільності 1,2-1,22 г/см3.
Товщина покриття повинна бути не менше 0,5-0,7 мм, щоб гази, що виділяються, могли хоча б частково видалятися за його обсягом до торців виливки.
Стабільне отримання труб без відбілу при азбесто-бентонітових покриттях забезпечується тільки за наявності міксера, що усереднює хімічний склад чавуну вагранної плавки.
Товстостінні чавунні виливки, залиті у виливниці, пофарбовані теплоізоляційними фарбами, дефектів газового походження не мають. Раковини у вигляді стільника можуть з'явитися тільки при перегріві виливниці.
Активні покриття виливниць відцентрових машин за своїм складом не відрізняються від наведених вище кокільних. Основна мета їх застосування при відцентровому литті - запобігання відбілу та утворення незносостійких структур у чавунних виливках, тому активні покриття містять графітізуючі речовини: кремній, вуглець, алюміній.
Для успішного модифікування чавуну кремнієм залишаються в силі наведені вище вимоги для кокільного лиття: нанесення активних фарб на теплоізолюючий підшар, застосування згоряючих добавок для розпушування легуючого покриття, використання легкоплавких сполук модифікуючого елемента і добавка плавнів.
Фарби для виливків із мідних сплавів. Для отримання виливків із мідних сплавів, що твердіють у вузькому інтервалі температур (алюмінієві бронзи, латуні), можуть бути застосовані ті ж фарби, що й для лиття чавуну. Сплави ж,твердіють у широкому інтервалі температур, - олов'яні бронзи - мають схильність до утворення дефектів газового походження при лиття в пофарбовані виливниці і навіть без покриття.
При відцентровому литті втулок з олов'яних бронз у металеві виливниці спостерігається характерний вид шлюбу: наскрізні воронкоподібні раковини (нориці), що розширюються до внутрішньої поверхні виливка. На зовнішній поверхні їх важко помітити, оскільки вони вкриті тонкою плівкою. Зсередини раковини вони добре помітні у вигляді темних плям і воронок, особливо на білому нальоті окису, якщо бронза містить цинк [108]. Раковини розташовуються в місцях найбільшого перегріву виливниці, тобто в середній її частині та у місці підведення металу.
Встановити причину утворення нориць і намітити шляхи їх усунення допомогло вивчення поведінки різних мідних сплавів при відцентровому литті, які можна розташувати за спадною схильністю до утворення нориць у наступний ряд: бронзи ОФ 10-1; ОЦ 10-2; ОЦС 6-6-3; ОЦС 5-5-5 та ін; латуні Л КС 80-3-3; ЛЗ 59-1 Л; бронзи алюмінієві.
Якщо звернутися до діаграм станів бінарних сплавів Си-Sn, Си-Zn, Си-А1, то легко помітити, що ці сплави розташовані в порядку інтервалу кристалізації, що зменшується. У зв'язку з цим механізм утворення свищів представляється у такому вигляді. Під час формування виливки частина газів, що утворюються, видаляється по поверхні розділу метал-форма, решта прагне прорватися крізь кірку і рідкий метал. Якщо сплав твердне у вузькому інтервалі температур, то кірка виливки виходить міцною, гази її не можуть прорвати і на зовнішній стороні виливки можуть утворитися тільки вм'ятини, які, не знижуючи якості деталі, видаляють разом із припуском на обробку. Сплави із широким інтерваломкристалізації утворюють при твердінні менш міцну кірку, що містить у міждендритних просторах велику кількість незатверділого маткового розчину. Гази таку кірку легко проривають і, пробиваючи собі шлях у в'язкій рідині, що кристалізується, утворюють на виході воронкоподібні раковини.
Заходи щодо попередження описаних дефектів повинні зводитися головним чином запобігання скупчення газів лежить на поверхні метал — форма та його видалення. Конкретно можна рекомендувати: не застосовувати виливниці зі значною сіткою розпалу, де затримуються повітря та волога; не поєднувати кілька деталей в одну довгу заготівлю; дотримуватись мінімально допустимої температури нагрівання изложницы. Найбільш ефективним заходом запобігання дефектів газового походження при литті тонкостінних втулок із сплавів з широким інтервалом кристалізації є застосування набивних або надувних забарвлених облицювань.
Фарби для виливків із алюмінієвих сплавів. Для відцентрового лиття алюмінієвих сплавів поширені захисні покриття, що містять крейду, окис цинку або порошкоподібний мармур. Сполучним зазвичай служить рідке скло, яке надає фарбам підвищену стійкість до кількох десятків виливків. Найкращим замінником рідкого скла слід вважати металофосфатні сполучні. Фарби наносять переважно пульверизатором на виливницю, що повільно обертається, шаром товщиною 0,1—0,5 мм.
Шлакові покриття. В ІПЛ АН УРСР розроблено та випробувано покриття, що є рідким синтетичним шлаком, який заливають у виливницю, що обертається навколо горизонтальної осі. Розподілившись по поверхні виливниці, шлак твердне у вигляді гарнісажу і створює захисне покриття. Якщо під час заливання якась частина шлаку розплавиться, то він через різницю щільностей із металомспливає на вільну поверхню виливки. Можна застосовувати комбіноване покриття виливниць, що складається із зовнішнього шару вогнетривкої порошкоподібної засипки та внутрішнього шару шлакового гарнісажу. Рідкий шлак, залитий на порошкоподібний вогнепор, нівелює нерівності засипки.