вид  
28 Марта 2024г, Четверг€ — 100.2704,  $ — 92.5919загрузить приложение Armtorg.News для Андроидзагрузить приложение Armtorg.News для iphone

Филиал РАХ «Творческая мастерская «Литейный двор». Ткаченко С.С. К вопросу о формировании лицевой поверхности керамических форм при литье по выплавляемым моделям

31 Марта 2021
Филиал РАХ «Творческая мастерская «Литейный двор». Ткаченко С.С. К вопросу о формировании лицевой поверхности керамических форм при литье по выплавляемым моделям
В первом выпуске журнала «Вестник арматуростроителя» представлена статья о формировании лицевой поверхности керамических форм при литье по выплавляемым моделям. 

Формирование поверхности отливки при литье по выплавляемым моделям в первую очередь зависит от структуры и свойств формообразующей поверхности. При литье в разовые керамические формы это неоднородная пористая среда. Литейная керамика структурируется из хаотического состояния огнеупорной суспензии.

На первом слое граничные условия с одной стороны определяет выплавляемая модель, с другой – внедряющийся с усилием в слой суспензии обсыпочный материал. Масса суспензии, остающаяся на форме, определяется тиксотропными свойствами связующего и количеством введенного наполнителя. Качественная контактная поверхность формируется исключительно суспензией. Усилие сдвига в слоях суспензии должно предотвращать капиллярное поднятие в поры, образованные обсыпочным материалом.

Если это условие выполнено, то чистота поверхности отливки определяется процессом гелеобразования связующего. Выпадающая твердая фаза представляет собой фрагменты кварцевого стекла. Процесс сопровождается сегрегацией компонентов суспензии и деградацией вещества в виде изменения агрегатного состояния растворителя из жидкой фазы в пар.

Потеря массы приводит к возникновению динамических структур в виде циклического движения растворителя. Каверны, остающиеся после скопления растворителя, формируют микроскопическую пористость контактной поверхности (рис. 1).

Филиал РАХ «Творческая мастерская «Литейный двор». Ткаченко С.С. К вопросу о формировании лицевой поверхности керамических форм при литье по выплавляемым моделям

Динамические структуры в виде кругового движения жидкой фазы впервые среди литейщиков наблюдал профессор Бречко Аркадий Анатольевич в начале 80-х годов прошлого века. Исследования касались процесса формирования геля натриевых силикатов в жидкостекольных смесях. Явление не было задокументировано и не упоминалось в его трудах.

Динамические структуры в силикатных системах были изучены в начале двухтысячных на кафедре «Машины и технология литейного производства» Санкт-Петербургского института машиностроения, которую возглавлял в то время профессор Бречко А. А.

Явление изучали в огнеупорной суспензии на основе гидролизованного ЭТС. Динамические структуры отслеживали по движению частиц наполнителя (рис. 2). Стационарное состояние возникало с момента начала массообмена объема суспензии с окружающей средой. Цикличность имеет период порядка 1-й–2-х секунд. Время существования – от 30 секунд до 5 минут. Понятие существования стационарного состояния условно, т. к. связано со скоростью гелеобразования и в данном случае определяется интенсивностью потери влаги.

Наличие массообмена – необходимое и достаточное условие возникновения динамической структуры. Согласно источнику [1], понижение энтропии, т. е. усложнение структуры, возможно только в замкнутых системах, имеющих возможность обмена с внешней средой, энергией и массой.

Литейная керамика представляет собой именно тот случай замкнутой системы, активно обменивающейся массой с внешней средой. Причем существенная особенность процесса – деградация вещества на границе форма – атмосфера. Растворитель связующего, испаряясь с поверхности, резко повышает свою хаотичность Sжидк. = 70 Дж/моль К, Sпара = 188Дж/моль К.

Филиал РАХ «Творческая мастерская «Литейный двор». Ткаченко С.С. К вопросу о формировании лицевой поверхности керамических форм при литье по выплавляемым моделям

Как ответная реакция – возникновение короткоживущих объектов с высокой степенью организации.

Влияние диссипативных структур на свойства керамических форм весьма негативно. Снижение прочности и рыхлый контактный слой – как результат локального понижения энтропии. Диссипативную структуру можно рассматривать как замкнутую систему, керамическую форму представлять внешней средой. Учитывая, что суммарный поток энтропии всегда равен нулю:

Таким образом, хаотичность керамической формы возрастает в процессе гелеобразования силикатной системы при наличии стационарного состояния.

Динамические структуры существуют при определенном соотношении обобщенной силы сродства реакции гелеобразования и обобщенной силы массопереноса [2].

Параметры, влияющие на устойчивость стационарного состояния, – это прежде всего вязкость среды и скорость массообмена с атмосферой.

Методом интенсификации процесса сушки удалось получить приемлемую прочность керамики на водных растворах кремнезоля. Вопрос контактной поверхности на водном связующем в значительной мере решается повышением вязкости за счет введения наполнителя в суспензию и ускоренной сушки.

Причем для первого слоя не используется обсыпка, только облив суспензией. В силу особенности геля, полученного из водного раствора, он не подвержен растрескиванию, покрытие получается плотное с минимальным количеством дефектов, показанных на рис. 1.

Филиал РАХ «Творческая мастерская «Литейный двор». Ткаченко С.С. К вопросу о формировании лицевой поверхности керамических форм при литье по выплавляемым моделям

Вопрос контактной поверхности на водном связующем в значительной мере решается повышением вязкости за счет введения наполнителя в суспензию и ускоренной сушкой. Методом интенсификации процесса сушки удалось получать приемлемую прочность керамики на водных растворах кремнезоля.

Литература:

1. Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. – М. – 2001.
2. Бречко А. А., Емельянов В. О., Мартынов К. В. Особенности формирования структуры и поверхности контактного слоя керамических форм на основе ЭТС-40 и Сиалит-20С // Литейщик России. – 2006. – № 2.

Размещено в номере: «Вестник арматуростроителя», № 1 (63)


Метки Вестник Арматуростроителя журнал журнал Вестник арматуростроителя трубопроводная арматура запорная арматура литейный двор Филиал РАХ Творческая мастерская Литейный двор литье отливка отливки трубопроводной арматуры литейное производство литейные технологии

Смотрите также:
Медиагруппа ARMTORG - информационный партнер выставки VODEXPO 2024 Медиагруппа ARMTORG - информационный партнер выставки VODEXPO 2024
Медиагруппа ARMTORG выступит информационным партнером центральной водохозяйственной выставки России - VODEXPO 2024. Мероприятие состоится с 18 по 20 июня 2024 года в Москве (ЦВК «Экспоцентр») в рамках VIII Всероссийского водного конгресса. Гостям...
Завод «ЗЭО Энергопоток» получил сертификат соответствия на клапаны герметические Завод «ЗЭО Энергопоток» получил сертификат соответствия на клапаны герметические
АО «ЗЭО Энергопоток» получило сертификат соответствия продукции в области использования атомной энергии. Документ распространяется на клапаны герметические ИА 01017 (условные проходы DN800, DN 1000, DN 1200).
В МК «Сплав» осуществляется проверка соответствия СМК требованиям системы сертификации ГК «Росатом» «Росатомрегистр» В МК «Сплав» осуществляется проверка соответствия СМК требованиям системы сертификации...
Орган по сертификации «Русский Регистр» проводит проверку соответствия СМК предприятий МК «Сплав» требованиям системы сертификации ГК «Росатом» «Росатомрегистр».
Последние добавления библиотеки(Предложить книгу)