2.Связующие материалы для литья по выплавляемым моделям.

Собственно связующим оболочковой формы служит тугоплавкий неорганический окисел или ее единения окислов, образующиеся из связующих растворов при сушке и прокаливании оболочек.

Этилсиликаты (ЭТС) - прозрачная или слабоокрашенная жид­кость с запахом эфира. Для придания ЭТС связующих свойств его необходимо гидролизовать. Гидролиз — экзотермическая реакция ( с выделением воды) между ЭТС и водой. Трудность проведения гидролиза состоит в том, что ЭТС и вода взаимно не растворяют­ся, поэтому, как правило, при реакции гидролиза ЭТС применяются органические растворители - спирты, ацетон, которые растворяют и ЭТС, и воду. Растворители удаляются при последую­щих сушке и прокаливании форм.

Гидролиз может проходить несколькими способами:

1. Однофазный - в гидролизатор заливают одновременно растворитель (спирт), воду и соляную кислоту и при постоянном перемешивании добавляют этс

2. Совмещенный способ – заключается в совмещении реакции гидролиза и процесса приготовления суспензии, заливают одновременно растворитель, воду и соляную кислоту, этс и пылевидный кварц. Суспензию перемешивают в течении 30…40 мин

Процесс изготовления форм с использованием ЭТС является многооперационным и длительным, а сами растворы характеризуют­ся нестабильностью свойств, поэтому ведутся поиски новых, в основном неорганических связующих материалов для оболочковых форм.

Связующие на основе коллоидного оксида кремния. Суспензию готовят обычным способом в присутствии ПАВ в мешалках с высокой частотой вращения. Каждый слой покрытия сушат в течение 1 ч. Формы заливают без опорных материалов. Это связующее перспективно для широкой номенклатуры сплавов.

В случае связующих на основе азотнокислых солей алюминия . Суспензию готовят в смесителях с высокой частотой вра­щения. Формы сушат на воздухе. При прокаливании форм соль алюминия разлагается, выделившаяся из раствора твердая фаза А1₂0₃ служит связующим. Это связующее целесообразно при­менять при изготовлении форм для отливок из жаропрочных и тугоплавких сплавов.

В случае применения связующих на основе солей хрома в качестве исходного материала используют оксихлорид хрома. Это соединение растворяют в спиртах или ацетоне. Огнеупорной составляющей суспензии служит пылевидный хромомагнезит или хромистый железняк. Слой оболочки упрочняет­ся сушкой на воздухе за 15...20 мин. Формы обладают высокой огнеупорностью, слабо взаимодействуют с металлами и оксида­ми, отливки не имеют пригара. После заливки формы легко раз­рушаются.

Применение ЖС для «упрочняющего» слоя оболочки не отвечает требованиям получения качественных отливок. При прокаливании ЖС плавится при 793 °С, а размягчается при более низкой темпе­ратуре, т. е. наружный слой с этим связующим при прокаливаний оболочки и заливке в нее стали полностью теряет прочность. При охлаждении же до температуры ниже 600 °С прочность таких оболо­чек во много раз выше прочности их со связующим из ЭТС, а усадка вследствие жидкостного спекания наружного слоя больше, чем слоев со связующими, получаемыми из ЭТС. Потеря прочности при нагреве оболочек и высокая прочность при одновременной высо­кой усадке остывающего наружного слоя оболочки всегда приводят к искажению контура отливок и часто к трещинам в них.