33. Виды влаги в литейной форме. Методы определения влажности смесей.

Влажность характеризует процентное содержание влаги в смесях. Влажность зависит от степени дисперсности и минералогического состава. Для глин, поставляемых в порошкообразном состоянии, влажность 6-12%. Большая масса приводит к окомковыванию глин и затрудняет ее подачу и дозирование. Очень низкая влажность сопряжена с технологическими трудностями при сушке или дроблением. Величина влажности определяет значение многих других свойств смеси и оказывает прямое влияние на качество получаемых отливок, например, при повышенной влажности смесей в отливках могут возникать газовые раковины.

В формовочных и стержневых смесях различают следующие виды влаги: химически связанную, поверхностно-связанную и свободную.

Химически связанная влага входит в состав минеральных компонентой смеси (песка и глины). При ее удалении в процессе высокотемпературного воздействия на смесь первоначальные свойства минеральных компонентов утрачиваются вследствие разрушения их кристаллической решетки. Например, при нагреве песчано-глинистой смеси до температуры 300 - 700 *С происходит необратимая дегидратация глины, сопровождаемая потерей ею связующих свойств.

Поверхностно-связанная влага подразделяется на капиллярно-связанную и адсорбированную. Адсорбированная влага удерживается на поверхности смеси электростатическими силами. Толщина слоя такой влаги может походить ло 0.5 мкм. Чем ближе адсорбированная влага расположена к поверхности частички смеси, тем больше она отличается по физическим свойствам от обычной влаги. Например, влаге, находящаяся непосредственно на поверхности частички, толщиной в 3 - 4 молекулы воды, имеет точку кипения выше 100 "С, температуру затвердевания- ниже 0. в плотность больше 1. Такую влагу обычно называют "жесткой" или "нежидкой" Более отдаленные от поверхности слои адсорбированной влаги по физическим свойствам приближаются к обычной капельно-жидкой воде. Капиллярно-связаная влага удерживается на поверхности частичек смеси капиллярными силами.

Свободная влага удаляется из смеси под воздействием силы тяжести. Эта влага характерна для сильно увлажненной смеси или регенерированного мокрым способом формовочного песка. Величину влажности смеси В(%) определяют по изменению массы в процессе сушки навески смеси в 50 г при 105-110вС до постоянной массы В=(М-М1)/М*100, где М и М1 - масса смеси до и после сушки, г.

34. Газопроницаемость форм и стержней, зависимость ее от состава формы. Методы определения газопроницаемости.

Газопроницаемость явл-ся одним из важнейших свойств смеси и характеризует способность ее пропускать газы. При недостаточной газопроницаемости смеси затрудняются условия удаления газообразных продуктов из полости формы в процессе ее заливки. Газопроницаемость смесей зависит от размера зерен формовочного песка, содержания в них мелкозернистых добавок, степени уплотнения и влажности. С уменьшением размеров зерен газопроницаемость снижается, Так как с уменьшением диаметра зерен увеличивается их суммарная поверхность, оптимальное значение влажности возрастает. Газопроницаемость песка зависит от распределения его по размерам зерен. С величением рассредоточенности зернового состава песка газопроницаемость снижается, так как более мелкие зерна, располагаясь между крупными, уменьшают пористость песка. Поэтому в литейном производстве, преимущественно применяются пески с концентрирован­ной зерновой структурой. С увеличением содержания г лины газопроницаемость уменьшается, а при увеличении плотности набивки формы — уменьшается.

Зависимость газопроницаемости К от влажности W песчано-глинистых смесей отличается от теоретических представлений рис. 3.19). Кривая 1 изображает теоретическую кривую измене ния газопроницаемости — при увеличении влажности вода заполняет поры и газопроницаемость уменьшается. Реальный процесс отражает кривая 2. До точки А теоретическая 1 и практическая 2 кривые не совпадают. Практическое увеличение газопроницаемо­сти до точки А объясняется тем, что при малой влажности вода способствует укрупнению пылевидных частиц, поры при этом увеличиваются, кроме того, при смачивании каналов снижается трение проходящих газов. При влажности более высокой, чем в точ­ке А, каналы заполнены водой, и газопроницаемость снижается, кривые 7 и 2 на графике совпадают.

Увеличить газопроницаемость смеси названными факторами в текущем производстве практически невозможно. Поэтому реально стремятся повышать не газопроницаемость смесей, а газопро­ницаемость формы и стержней за счет вентиляционных каналов, наколов в форме и стержнях и применением пустотелых стержней.

Определение газопроницаемости смеси проводят путем пропускания воздуха через стандартный образец, изготовленный из испытуемой смеси Коэффициент газопроницаемости: K=Vh/Fpt, где V-объем воздуха, прошедшего через образец, см1; h-высота образца, см; F-плошадь поперечного сечения образца, см ; р-давление воздуха перед входом в образец. Па; т-прододжительность прохождения воздуха через образец. мин Если газопроницаемость низкая, то это приводит к появлению скипов, газовых раковин, пор; а если слишком высокая -ухудшается качество литейной поверх-ти.