Л. Петржела отмечает, что смеси, продутые CO[pic],  легче  выбиваются  из
отливок, чем смеси, подвергнутые тепловому высушиванию, вследствие меньшего
содержания жидкого стекла и «в связи с уменьшением прочности гидрогеля  под
действием температуры».
   В докладе  на  24-м  конгрессе  литейщиков  Л.  Петржела  привел  другие
соображения, указав, что решающее значение имеет химическая  реакция  между
продуктами   разложения   щелочного   силиката,   т.   е.   реакция   между
гидратированной кремневой кислотой  и  карбонатом  натрия,  или  дальнейшая
реакция образовавшегося силиката с кристаллическим кварцем:
 SiO[pic]pН[pic]О + Nа[pic]СО[pic] == Na[pic] SiO[pic] + СO[pic]+ рН[pic]О.
   В работе отмечается,  что  трудность  выбивки  определяется  содержанием
щелочей. Чем меньше Nа[pic]0,  тем  легче  выбивка.  Минимальную  прочность
имеют образцы, предварительно нагретые до 600—700° C,  а  максимальную  при
100—200є C и 800—900° С.
   Л.  Петржела  считает,  что  образование  стекловидной  пленки  является
главной  причиной  спекания  стержней  и  форм  и  ухудшения  выбиваемости.
Прочность  стекловидной  пленки   можно   уменьшить   добавлением   горючих
порошкообразных веществ, например каменноугольной пыли,  древесных  опилок,
молотого кокса, графита и т. п. Добавление таких органических  веществ  как
сахара, канифоли, смол и т. п. не приносит никакой пользы.
    Условиям выбиваемости стержней из отливок посвящены работы:  Аттертона,
Нилда и Эпштейна, Тэйлора, Бэмера, Шумахера, Герстманна, Ле Серва и Сегро и
других.
    Во многих английских, американских  и  немецких  работах  рекомендуется
введение сахара, который растворяется  в  жидком  стекле,  не  вызывая  его
коагуляции.
   Указывается,  что  он  нейтрализует  щелочность  силиката  и  тем  самым
обеспечивает смесям с жидким стеклом такую же  выбиваемость,  как  песчано-
масляных смесей.
    Исследования других  авторов  приводят  к  противоположным  выводам,  в
которых отмечается, что добавка сахара еще более затрудняет выбивку.
    Петржела, изучив жидкое стекло с патентованными добавками, сообщил, что
оно содержит чаще всего растворенные  углеводы  (сахар)  или  синтетические
смолы, которые снижают  прочность  после  продувки  CO[pic],  что  вызывает
необходимость увеличения в  смеси  жидкого  стекла  и  тем  самым  ухудшает
выбиваемость стержней из отливок. Он пришел к выводу,  что  так  называемые
специальные связующие вещества заграничного происхождения не  имеют  каких-
либо преимуществ перед стандартными жидкими  стеклами,  и  их  рекомендации
преследуют прежде всего коммерческие цели.
   Старр, рекомендуя введение в смеси сахара, в то же время пессимистически
оценивает перспективы улучшения выбиваемости смесей с жидким  стеклом,  так
как,  по  его  мнению,  создаются  именно  те  условия,   которые   явились
неразрешимой  проблемой  использования  щелочных   силикатов   в   литейном
производстве.
   Систематические исследования общих закономерностей условий  выбиваемости
смесей с жидким стеклом были проведены в нашей стране в лаборатории  Старо-
Краматорского машиностроительного  завода,  а  за  рубежом  во  французском
техническом центре литейной индустрии.
    В результате исследований, проведенных на СКМЗ Г. А. Равичем  и  О.  М.
Алешечкиной, было установлено, что образцы из  смесей  кварцевого  песка  с
жидким стеклом имеют два максимума прочности при предварительном нагреве до
200 и до 1000° С и два минимума — в интервале 500—800° C и выше 1250° С.
   Главная заслуга Г. А. Равича и О. М. Алешечкиной заключается в том,  что
они на основании тщательно проведенной экспериментальной работы  опровергли
существовавшее мнение и доказали, что выгорающие  органические  добавки  не
дают эффекта при нагреве стержней до высоких температур и что  их  введение
может быть полезным лишь при нагреве стержней до температур, не превышающих
600—700° С.
  Декро и Гогюллон на основании определения прочности  образцов  на  сжатие
после их предварительного нагрева отмечают два максимума — при 500° C и при
900—1000° С. Соответственно минимальные прочности найдены ими при 700° C  и
выше 1000° С.
   Декро  и  Гогюллон  пытаются  объяснить  обнаруженные  ими   и   другими
исследователями  максимумы  и  минимумы,  соответственно  затрудняющие  или
облегчающие выбивку стержней из отливок. Первый  максимум  прочности  после
нагрева до 500° C они объясняют высыханием жидкого  стекла  и  началом  его
спекания.        Минимум прочности при 700°  C  Декро  и  Гогюллон  сначала
пытались  объяснить быстрым расширением кварца в этом интервале  температур
(переход ?-кварца в ?-кварц при 575° С), могущим вызвать образование трещин
между зернами. Однако замена цирконовым песком, не имеющим  модификационных
изменений в этом интервале температур, дала тот же характер  кривой.  Также
были  отвергнуты  гипотезы,  объясняющие  падение  прочности  при  700°   C
выделением CO[pic] из силиката и дегидратацией силикагеля. Поэтому Декро  и
Гогюллон остановились на предположении, что падение прочности  при  700°  C
связано с превращениями бисиликата натрия, кристаллическая  форма  которого
изменяется при 678 и 707° C; при нагреве до этих температур, по их  мнению,
образуется неоднородная структура, лишенная связующей способности.
   Второй максимум при 900—1000° C вызывается тем, что  некарбонизированный
крепитель  становится  жидким,  начиная  с  800°  C,  и  взаимодействует  с
поверхностью зерен кварца.
   Вторым источником прочности является Na[pic]О, образующийся в результате
разложения   силиката   углекислым    газом.    Освобождающийся    Na[pic]О
взаимодействует с кремневой кислотой и образует силикат.
   Понижение прочности образцов при  температурах  выше  1000°  C  Декро  и
Гогюллон объясняют переходом Na[pic]О из расплава силиката в зерна  кварца,
что способствует  более  быстрому  превращению  кварца  в  кристобалит,  но
вызывает в то же время постепенное исчезновение связующего  вещества  между
зернами.
   Это явление сопровождается у смесей кварцевого песка с  жидким  стеклом,
нагретых до 1300° C, ясно выраженным прекращением спекания,  которое  может
вновь начаться в смесях, нагретых до более высоких температур (свыше  1500°
С).
   По-видимому, эти соображения  кажутся  Декро  и  Гогюллону  недостаточно
убедительными, так как они приходят к выводу, что минимум  прочности  после
предварительного нагрева образцов до 1000° C трудно объясним.
   Вышеприведенное показывает противоречия  в  экспериментальных  данных  и
мнениях различных авторов. Это свидетельствует о том, что в настоящее время
еще недостаточно изучены общие закономерности физико-химических  процессов,
протекающих при нагреве и последующем охлаждении смесей с жидким стеклом. В
частности, не предложены гарантийные меры,  обеспечивающие  легкую  выбивку

Разместил: Гость Прочитано: 13489