Свойства формовочных смесей.

Для получения отливок высокого качества формовочные и стержневые смеси, из которых делают разовые литейные формы, должны обладать определенными механическими, технологическими и физическими свойствами.

Основные механические свойства смесей, прочность, поверхностная прочность, пластичность, податливость.

Прочность– способность смеси обеспечивать сохранность формы (стержня) без разрушения при ее изготовлении и пользовании. Формы (стержни) не должны разрушаться от толчков при сборке и транспортировке, выдерживать давление заливаемого металла. Стандартными характеристиками являются для сырых смесей – предел прочности при сжатии s_сж, для сухих форм (после сушки) – предел прочности при растяжении s_р. Для песчано-глинистых смесей s_сж = 30...70кПа, s_р= 80...200 кПа.

Поверхностная прочность(осыпаемость) – сопротивление истирающему действию струи металла при его заливке. При недостаточной поверхностной прочности наблюдают осыпаемость, т.е. отделение частиц формовочной смеси, попадающих в отливку.

Пластичность– способность смеси воспринимать очертания модели (стержневого ящика) и сохранять полученную форму.

Податливость– способность смеси сокращаться в объеме под действием усадки сплава. При недостаточной податливости в отливке возникают напряжения, которые могут привести к образованию трещин.

Технологические свойства смесейхарактеризуются их текучестью, термохимической устойчивостью, негигроскопичностью, выбиваемостью и долговечностью.

Текучесть– способность смеси обтекать модели при формовке, заполнять полость стержневого ящика. Перемещение частиц формовочных смесей должно происходить при возможно минимальном усилии в процессе формовки и обеспечивать одинаковое уплотнение во всех частях формы (стержня) без рыхлых мест и пустот.

Термохимическая устойчивость или непригораемость –способность смеси выдерживать высокую температуру заливаемого сплава без оплавления или химического с ним взаимодействия. Пленки пригара ухудшают качество поверхности и затсудняَт ооследуюшую обрааотку отливки. При оплавлении формовочной смеси резко снижается ее газопроницаемость.

Негигроскопичность– способность смеси после сушки не поглощать влагу из воздуха в течение длительного времени.

Выбиваемость– способность легко удаляться из форм и полостей отливок при их выбивке после охлаждения. Хорошую выбиваемость имеют смеси, в которых связующие вещества теряют прочность при нагреве после заливки сплава.

Долговечность– способность смесей сохранять свои свойства при многократном использовании.

Технологические свойства не могут быть выражены количественно, их оценивают по экспериментальным данным.

Газопроницаемость– способность смесей пропускать газы через стенки формы вследствие пористости – одно из важнейших свойств формовочных смесей. В расплавленном металле всегда содержатся растворенные газы, выделяющиеся при его охлаждении и затвердевании. Большое количество водяных паров и газов выделяется также из самих формовочных материалов при их нагревании. При недостаточной газопроницаемости в теле отливки могут образовываться газовые пузыри - раковины. Для оценки формовочных смесей пользуются коэффициентом газопроницаемости К, который определяют экспериментально. Для песчано-глинистых смесей К = 30...120 единиц.

Теплофизические свойства– теплопроводность, удельная теплоемкость – существенно влияют на скорость кристаллизации металла и его последующего охлаждения и тем самым на структуру и свойства отливок.

Свойства песчано-глинистых смесей являются функцией многих параметров. Так, прочность и пластичность их увеличиваются с повышением содержания глины, зависят также от размеров и формы зерен песка, влажности и других факторов. Составы формовочных и стержневых смесей с требуемыми свойствами выбирают в зависимости от литейного сплава, массы и конфигурации отливок и других условий.