- •Классификация формовочных глин.
- •Классификация формовочных глин.
- •Химико-минералогические показатели формовочных глин.
- •Предел прочности при сжатии во влажном состоянии.
- •Огнеупорные формовочные глины.
- •Маркировка бентонитовых глин.
- •Методы активации глины.
- •Свойства формовочных глин.
- •Применение формовочных глин.
- •Влияние свойств формовочных глин на качество формовочных и стержневых смесей
- •Связующие композиции на основе жидкого стекла.
- •Сложные эфиры в составах сэо для жс
- •Химические процессы при упрочнении форм из смесей с жидким стеклом
- •1.7.1.4. Выбиваемость и свойства смесей с жидким стеклом
- •Литье в цементные формы.
- •Химические и физические процессы при твердении цементных смесей
- •Литье в гипсовые формы.
- •Химические процессы при твердении гипсовых смесей
- •Литье в этилсиликатные формы.
- •Химические процессы при отверждении и обжиге смесей с этилсиликатом
- •Фосфаты и фосфатные смеси.
Фосфаты и фосфатные смеси.
Фосфатные связующие являются металлофосфатными композициями, в состав которых входит ортофосфорная кислота и оксиды или порошки Ме(Fe,Mg,Alи др.). При взаимодействии оксидов Ме и ортофосфорной кислоты образуются кристаллогидраты, обладающие связующими свойствами.
FeO+2H3PO4+H20=Fe(H2PO4)2·2H2O
Фосфатные связующие характеризуются мольным или массовым соотношением P2O5/MenOmилиMe2On/P2O5. В сочетании с показателем общей концентрации растворенных веществ, фосфатные связующие используютдля ХТС и ГТС(смеси теплового отверждения).
ХТС на основе фосфатных связующих– гетерогенная система из 2-х и более компонентов, где оксид или гидроксид имеют основные свойства, а кислота или ее свойства имеют кислотную зарактеристику..
фосфатные связующие теплового тверждения– водный раствор кислого ортофосфата + ортофосфорная кислота и оксиды(гидроксиды) Ме нейтральными и кислыми свойствами. В любом случае продуктами кислотно-основного взаимодействия являются перемещенные ортофосфаты и их гидраты, которые образуют неорганический полимер с собственной прочностью и адгезией к наполнителю.
В промышленности для фосфатных ХТС используют оксиды FeиMg, источник оксидаFe– прокатная и кузнечная железная окалина и пыль металлургических печей, а так же молотой железо-рудный концентрат, пыль от отдирки отливок из черных сплавов.
Материалы на основе Mg-MgOпредставлены Ме магнезитом, магнезито-хромитом, хромомагнезитом. Источником может быть бой хромомагнезитовых кирпичей от ремонта футеровки печей. Наименование связующих отражает состав соли ортофосфорной кислоты (Feфосфат, железоалюмосфат, алюмо-хром-фосфат, алюмо-хром-бор-фосфат и т.д.)
Композиции на основе AlиCrтвердеют при нагревании, образуют полимерные структуры, а после прокаливания, образуют структуру фосфатов.
Алюмо фосфатные связующие твердеют при 350...400°С. Если же к ним добавить один из металлов (Ме — Fе, Сr, Мn, Мg, Са), то обра зуются соединения типа МеnОm·Al2О3·Р2О5, которые твердеют прр комнатной температуре.
Алюмо-фосфатные связующие применяются для противопригарных красок, магниево-фосфатные для стержней и форм. Металлофосфатные связующие композиции применяют для получения холоднотвердеющих смесей, изготовления стержней, упрочняемых тепловой сушкой, и в нагреваемой оснастке.
Формовочные смеси с металлофосфатными связующими обладают высокой упрочняющей способностью, термостойкостью, хорошей выживаемостью, нетоксичностью, высокой долговечностью.
Однако широкого распространения фосфатные связующие не получили, так как, возможно, период их разработки (1970— 1990-е гг.) совпал с появлением весьма совершенных органических связующих.
Свойства металлофосфатов.
- достаточная прочность(относительно высокая)
- ограниченная термостойкость
- отсутствие токсичности и газовыделения
- относительно быстрый процесс образования прочности
- высокая долговечность
- возможная осыпаемость
- конкуренция – органические связующие
Примерный состав металлофосфатной смеси
MgO1,5-2%
Формовочного песка 98-98.5%
Ортофосфорная кислота сверх 100% добавляется 2%
Добавки:
- лимонная кислота как замедлитель твердения
- фосфат аммония для модифицирования продуктов твердения.
Фосфаты могут добавляться в ПГС и жидкостекольные смеси.
Состав и свойства фосфатных самотвердеющих смесей приведены в табл. 3.25 и 3.26.
Феррифосфатные самотвердеющие смеси (см. табл. 3.25) интенсивно разрушаются при нагреве (после прогрева до 800... 1000 °С остаточная прочность при сжатии составляет 0,03...0,08 Н/мм2). Этим обеспечивается облегченная выбиваемость отливок. Из-за недостаточных термостойкости, огнеупорности и по причине склонности к пригарообразованию их можно рекомендовать только для отливок из чугуна и цветных сплавов. Смеси являются экологически чистыми и практически не выделяют вредных веществ в воздушную среду.
Областью применения магнийфосфатных самотвердеющих смесей являются преимущественно стержни и формы для стальных отливок, что обусловлено достаточной термостойкостью, огнеупорностью и податливостью указанных смесей (см. табл. 3.26). При этом смесь 7 используется при получении крупных массивных стальных отливок с толщиной стенок свыше 300 мм.