Габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм 1000X705X 1190 9 страница

У с а д к а. В результате испарения влаги (воды, спирта) коли­чество жидкости в слое оболочки уменьшается, а следовательно, уменьшается толщина пленок и происходит сближение зерен. Но в затвердевших пленках сближение зерен невозможно, поэтому в пленках возникают напряжения и в оболочке могут образоваться трещины.

Рис. 6.25. Схемы сушки оболочек:

а — в камерном сушиле при атмосферном давлении: 1 — шкаф; 2 — вентилятор; 3 — элек­тродвигатель; 4 — баллон; 5 — пневмоэлектроклалан; в — редукционный клапан; 7 — арео­метр; 8 — этажерка; б — в вакуумно-аммиачной установке: 1 — тележка на резиновом ходу; 2 — блоки; 3 — вакуум-камера; 4 — резиновое уплотнительное кольцо; 5 — вакуумный на­сос механический; 6 — бутыль с насыщенной аммиачной водой; 7 — баллон с редуктором

Образование капилляров. Они формируются к окончанию испарения влаги.

Рассмотренные процессы взаимосвязаны. Например, с увеличе­нием скорости испарения растворителя увеличивается усадка пленок связующего в жидком их состоянии и уменьшается усадка затвер­девших пленок. Чем скорее происходит испарение, тем качественнее получается оболочка. Можно было бы повысить температуру сушки, но это приводит к трещинам в оболочке вследствие термического расширения моделей. Поэтому сушку ведут при установившейся в цехе температуре.

Понижение температуры сушки замедляет испарение раствори­теля, снижает прочность оболочки и вызывает брак по трещинам. Кроме того, это вызывает усадку моделей, что приводит к короб­лению оболочки, отслаиванию ее от моделей и тоже к браку.

Сушка при атмосферном давлении. Блоки помещают в шкаф или подвешивают на цепь конвейерного сушила и непрерывно удаляют пары растворителя с помощью вентиляции. При небольших масшта­бах производства применяют вытяжные шкафы или камеры с выка­тывающимися тележками (рис. 6.25). Этажерку 8 с блоками зака­тывают в камеру и пускают вентилятор. Если применяют аммиак, то через 1 ч после воздушной сушки выключают вентилятор, закры­вают задвижки и из баллона в течение 5 мин наполняют камеру влаж­ным газообразным аммиаком, который пропускают через воду. После 10—20-минутной выдержки проветривают камеру в течение 10—30 мин.

В. А. Озеров и Б. Б. Шприц предложили способ пароаммиачной сушки оболочек со связующими типа орг-1 при уменьшенном до 7,5—10 % Si02 в растворе. Одновременно сушильную камеру

наполняют паром с добавкой 0,5—0,8 % (от объема) газообразного аммиака. Оболочки затвердевают за 15—20 мин.

В массовом производстве нашли применение горизонтальные и вертикальные сушила с кондиционированием воздуха по влажности и температуре. Вертикальные сушила позволяют лучше организо­вать воздушный поток в камерах и занимают меньше площади.

Наиболее полно процесс испарения растворителя из оболочек форм изложен в работе [72], на основании которой рекомендованы скорости воздуха до 5 м/с в камерах сушки. При большей скорости наблюдается сдувание песчинок обсыпочного материала, хотя и уменьшается продолжительность сушки.

Сушка в вакууме. Способ основан на известном явлении — сни­жении температуры испарения жидкостей с понижением давления (рис. 6.25, б).

После опускания цилиндрической камеры на резиновую про­кладку в ней при закрытых вентилях Б и В создают, постепенно регулируя вентилем А, остаточное давление 2600—4000 Па. Далее закрывают вентиль А и открывают вентиль Б, в камеру через бу­тыль с водой вводят пары аммиака. Когда давление в камере уста­навливается постоянным, закрывают вентиль Б, прекращают по­дачу аммиака. После выдержки 2—3 мин включают насос и откачи­вают аммиак до остаточного давления 2000—1300 Па. Затем выклю­чают насос очень плавно во избежание образования трещин в обо­лочке, открывают вентиль В, через который заполняют камеру воздухом до атмосферного давления, после чего поднимают камеру и выкатывают тележку с блоками. Возможны другие конструктивные решения вакуумно-аммиачной сушки оболочек. В табл. 6.21 приведены сравнительные данные о способах и режимах сушки.

Контроль просушенности оболочек. Свидетель-оболочку на типичной модели сушат вместе со всей партией. Для проверки просушенности его опускают в связующий раствор и, если нет набухания и отслаивания оболочки, на него наносят очередной слой.

Готовность оболочек к формированию на нем очередного слоя оценивают с водно-спиртовыми и водными суспензиями по содержа­нию в процентах остаточной влаги методом взвешивания. Предва­рительно экспериментально устанавливают допустимую наибольшую влажность, например 1,3—1,5 %.

Прочие способы отверждения. Эти способы основаны на огели-вании связующих из ЭТС путем повышения их рН. Все эти способы снижают потенциальную прочность оболочек. Известные способы отверждения можно разделить на две разновидности:

после провяливания слоя оболочки и образования капилляров в ней на слой воздействуют катализатором гидролитической поли­конденсации (например, газообразным аммиаком) или смачивают формируемый слой оболочки в растворах щелочей (например, в рас-творе аммиака); под действием указанных отвердителей золь быстро и необратимо превращается в гель;

Примечания. 1. Температура сушки оболочек на блоках воскообразных моделей принята 20 — 24 °С. При использовании пенополистироловых моделей температура сушки может быть ~70 °С, что позволяет сократить продолжительность сушки.

2. Продолжительность сушки первого (облицовочного) слоя составляет 60 — 70 % указанной в таблице.

последовательно на блоки моделей наносят суспензию со свя­зующим из ЭТС, обладающим кислыми свойствами, и после ее об­сыпки блок погружают в суспензию с основными свойствами, слой которой также обсыпают зернистым материалом. В оболочке обра­зуется гель двуокиси кремния вследствие взаимной диффузии свя­зующих, причем связующее второго слоя повышает рН этилсили-катного раствора, Операции повторяют до образования оболочки заданной толщины.

6.6. ВЫПЛАВЛЕНИЕ (УДАЛЕНИЕ) МОДЕЛЕЙ

Торец литниковой воронки покрыт оболочкой при ее формиро-вании, что препятствует удалению модельного состава, а в случае применения металлического стояка — извлечению его из блока моделей. Торцовый слой оболочки на воронке отрезают вращаю­щимся тонким абразивным отрезным кругом.

Воскообразные модели выплавляют, солевые — растворяют, а пе-нополистироловые выжигают (табл. 6.22).

Модели удаляют из оболочек или из форм после формовки блоков. При выплавлении моделей в прочной оболочке могут образоваться трещины, если блок нагревать медленно, так как модель, прогре­ваясь на всю толщину, расширяется, давит на оболочку изнутри и разрывает ее. При быстром же нагреве модель оплавляется с поверхности, жидкий модельный состав вытекает через зазор между моделью и оболочкой или последняя впитывает его.

Таблица 6.22

* Применяют при выплавлении заформованных блоков, особенно крупногабаритных (более 500 мм).

При выплавлении моделей паром в камере автоклава температуру повышают в течение нескольких секунд до 135—150 °С (рис. 6.26, а). Вследствие высокой теплоемкости пара модели быстро оплавляются, трещины в оболочках не успевают образоваться. Кроме того, обо-. лочки при выплавлении моделей становятся прочнее вследствие продолжения гидролитической поликонденсации ЭТС связующего и кристаллизации добавок. Обязательно в установках предусма­тривают автоматическую защиту: в отсек для моделей нельзя подать пар до тех пор, пока дверь его не будет надежно закрыта, так же как нельзя открыть дверь его до сброса давления пара. Способ вы­плавления в автоклаве как весьма технологичный и высокопроиз­водительный получает в настоящее время все более широкое при­менение.

Для выплавления диэлектрическим нагревом оболочку блоков, пропитывают водой и размещают их в нагревательной камере, где

Рис. 6.26. Схемы установок для выплавления моделей:

а — автоклов, теплоноситель — пар: 1 — корпус; 2 — пар; 3 — барабан; 4 — система авто­матических клапанов; 5 — быстродействующая безопасная крышка модельного отсека; в — сборник модельного состава; 7 — электродвигатель; 8 — вода; 9 — трубчатые электронагре­ватели; б — ванна, теплоноситель — вода 100 °С; 1 — корпус; 2 — электронагреватель; 3 — сборник модельного состава; 4 — блоки моделей; 5 — корзина

создают поле высокой частоты. Происходит быстрый нагрев обо­лочки. При этом поверхность моделей оплавляется с образованием зазора, компенсирующего расширение моделей. В последнее время для указанной цели используют и метод СВЧ-нагрева.

Способ выплавления моделей в полигликолях близок к способу выплавления их паром. Недостаток его в том, что оболочки пропи­тываются жидкостью, которую необходимо выжигать прокалива­нием.

При выплавлении моделей в модельном составе теплоносителем служит тот же модельный состав, из которого изготовляют модели. При этом способе оболочки после остывания становятся прочней, чем при выплавлении в воде (см. ниже), так как они пропитываются модельным составом. Последнее является и недостатком способа. Вследствие того что модельный состав из оболочек необходимо вы­жигать [86], расход его достигает 15—40 % массы моделей.

Для выплавления в горячей воде блоки литниковыми воронками вверх погружают в кипящую воду и выдерживают до расплавления модельного состава, который всплывает на поверхность воды и сте­кает в сборник (рис. 6.26, б). В воде поддерживают 0,1—0,2 % по массе ПАВ, например контакта Петрова или ОП-10, для предупреж­дения омыления модельных составов и образования «обратных» эмульсий и одновременно для защиты железных ванн от коррозии [103]. Преимущество выплавления моделей в горячей воде перед удалением их в модельном составе заключается в меньшем расходе Модельного состава, который необходимо выжигать при прокали-вании оболочек.

В серийном и единичном производстве для выплавления приме­няют установки периодического действия, В механизированных и автоматизированных цехах массового производства выплавляют модели в установках непрерывного действия (см. гл. 10).

Комбинированное выплавление заключается в следующем: после высушивания последнего слоя оболочки с ЭТС связующим типа орг-1 или орг-2 блоки смачивают водой, имеющей температуру окружаю­щей среды; вода заполняет капилляры оболочки. Затем модели выплавляют в расплаве модельного состава при температуре ~100 °С и выше, после чего из оболочек вымывают остатки модельного со­става в воде при температуре ~100 °С. Пропитывание оболочек водой увеличивает теплопроводность их. Таким образом, этот способ соче­тает преимущество выплавления в модельном составе — быстрый нагрев и то, что модельный материал не может пропитать оболочки, так как ее капилляры заполнены водой, а промывка оболочек горя­чей водой обеспечивает наиболее полное удаление из них модельного состава. В массовом производстве устанавливают последовательно три ванны: для смачивания оболочек, выплавления моделей в мо­дельном составе, промывки их в горячей воде.

Применяют и выплавление моделей горячим воздухом из форм после заформовывания блоков в опорный наполнитель. Формы на поддоне ставят в печь литниковой воронкой вниз. Оболочка при выплавлении впитывает часть модельного состава, который надо выжечь при прокаливании.

Сравнение известных способов выплавления моделей из оболо­чек показывает, что наиболее рациональными являются: выплавле­ние паром в автоклаве и нагревом СВЧ.

Растворение моделей. Растворителями могут быть вода для соле­вых (например, карбамидных) моделей и органические жидкости, например, для пенополистироловых моделей плотностью более 200 кг/м3. При меньшей плотности их целесообразно выжигать одно­временно с прокаливанием оболочек (см. ниже).

Для растворения моделей в воде используют установки подоб­ные представленной на рис. 6.26; после растворения оболочки про­мывают в проточной воде.

Органические жидкости или смеси и особенно пары их пожаро- и взрывоопасны и вредны для работающих. Поэтому устройства для растворения моделей должны быть оборудованы соответствующими средствами пожаро- и взрывобезопасности.

Выжигание моделей [1, 5, 81]. Модели из пенополистирола при плотности не более 220 кг/м3 выжигают из оболочек одновременно с их прокаливанием. Преимущества этого способа перед рассмотрен­ными выше заключаются в том, что отпадает операция удаления моделей выплавлением или растворением.

Выжигать модели можно только в пламенных печах, так как необходимо сжигать продукты деструкции полистирола в печи, обеспечивая поступление в нее достаточного количества кислорода.

Важно удалить (испарить) модели из оболочек с возможно боль­шей скоростью, чтобы они, вследствие расширения при нагреве, не вызвали возникновения разрушающих напряжений в оболочках. Это достигается помещением блоков в нагретую прокалочную печь при температуре ~500 °С,

6.7. ФОРМОВКА

Формовка при литье по выплавляемым моделям — это упаковка оболочек в опорный наполнитель до прокаливания их или перед заливкой.

Известны следующие способы формовки: прокаливание и заливка оболочек без опорного наполнителя; формовка холодных (после выплавления моделей) оболочек, прокаливание и заливка их в на­полнителе; прокаливание оболочек без наполнителя, формовка их в горячем наполнителе и заливка.

Оболочки из материалов основы с очень малым линейным расши­рением не заформовывают, их прокаливают с большой скоростью нагрева (конструкция I, п. 6.2). Оболочки же из материалов со зна­чительным расширением нагревают при прокаливании медленно и заливают только горячими, необходимость чего подтверждается формулой (6.7).

Формовка холодных оболочек сыпучим наполнителем. На дно опоки, представляющей собой коробку, насыпают небольшой слой наполнителя, чтобы верхний уровень торца литниковой воронки оболочки был примерно на уровне верха опоки; ставят оболочки, воронки закрывают крышками и насыпают наполнитель. В него могут быть введены связующие, например борная кислота (табл. 6.23). Опоку ставят на вибростол с амплитудой колебаний 0,5—0,6 мм и частотой колебаний около 1400 в минуту. После уплот снимают крышки и формы направляют для про­каливания в печь.

Оболочки прокаливают 7—10 ч и заливают их горячими, при литьё стали они имеют температуру 800—900 °С; с момента извле­чения форм из печи и до их заливки упакованные оболочки не успе­вают охлаждаться. При использовании опорного наполнителя обо­лочки нагревают постепенно и заливают горячими. Однако процесс прокаливания заформованных оболочек длителен, требует значи­тельных затрат энергии и большого расхода жаростойких опок. При этом к оболочке, пропитанной модельным составом, затруднен доступ кислорода воздуха, необходимый для выжигания остатков модельного состава. В качестве наполнителя чаще всего применяют обычный кварцевый песок (кристаллический кварц) как один из до­ступных материалов. Однако это нередко приводит к искажению размеров оболочек и, следовательно, отливок, так как примыкающие к опоке наружные слои песка нагреваются до температуры полиморф­ного превращения (573 °С) и расширяются раньше, чем прилегающие к оболочке слои песка и сама оболочка. Расширяющийся песок, ограниченный стенками опоки, расширение которой невелико, давит на оболочку, что может вызвать ее деформацию или разрушение. При дальнейшем нагреве оболочки до температуры полиморфного превращения кварца, ее расширению в этот период препятствует наполнитель, оказывая на оболочку значительное давление. В ре­зультате наполнитель сжимает оболочку, в ней образуются трещины. Давление может вызвать даже деформацию (выпучивание) опоки, либо образование в ней трещин.

Следовательно, лучшим вариантом является прокаливание обо­лочек и заливка их без опорного наполнителя. Если это невозможно, то рационально прокаливать оболочку без наполнителя, а затем заливать в обогреваемых контейнерах (также без опорного напол­нителя), либо упаковывать перед заливкой в горячий опорный на­полнитель. При этом следует применять оболочковые и наполни­тельные материалы, не имеющие полиморфных превращений, напри­мер НКС, шамот, электрокорунд.

Формовка прокаленных горячих оболочек. В серийном производ­стве целесообразно использовать установки с псевдоожиженным слоем и располагать их возле печи прокаливания. Отличаются они

Таблица 6.24

Твердеющие опорные наполнители

Рис. 6.27. Неразъемная опока из жаростойкой стали с компенсатором теплового расширения К

тем, что песок приводят в псевдоожиженное состояние, включая подачу горя­чего воздуха с помощью ножной педали только в момент погружения в него обо­лочки, а после оседания песка в оболочку заливают расплав и далее в этой же установке отливки остывают до следу­ющей плавки.

Формовка твердеющим опорным на­полнителем. Примерные составы смесей приведены в табл. 6.24. Смесь 1 готовят в лопастном смесителе, наливают воду, насыпают цемент и перемешивают 2— 3 мин; не прекращая перемешивания, насы­пают песок и перемешивают еще 6—7 мин. На стол вибратора ставят строганую подопочную плиту, на кото­рую устанавливают блок модели с оболочкой, приклеивают его модельным составом и устанавливают опоку без дна из жаростойкой стали.

Внутреннюю поверхность опоки обкладывают картоном для обра-зования зазора между опокой и наполнителем (рис. 6.27). Наливают наполнитель, включают вибромашину с амплитудой 0,3—0,4 мм при частоте вибрации 1600—1500 колебаний в минуту и по мере осе­дания смеси ее добавляют совком. Стол вибромашины имеет прием­ник для стекания воды. Продолжительность вибрирования 10 — 15 мин, после чего формы снимают со стола и устанавливают на стел­лажи для медленной сушки.

В способе, предложенном М. Г. Глазом и П. Г. Черняком, используют преимущества сухого сыпучего наполнителя, при этом применяют смесь 2 (см. табл. 6.24). Вследствие перехода пульвер-бакелита из состояния А в состояние С при нагреве форм для выплав­ления моделей смесь приобретает высокую прочность, а в процессе покаливания она, вследствие деструкции связующего, становится непрочной и не препятствует усадке отливок. Формовать блоки можно только в опоках с дном.

6.8. ПРОКАЛИВАНИЕ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ

При прокаливании решаются три задачи: удаление газотворных составляющих, повышение прочности, нагрев оболочки для луч­шего заполнения полостей металлическим расплавом. Прокаливают оболочки в окислительной среде нагревом до 800—1100°С с после­дующей выдержкой. При этом протекают процессы: нагрев оболочки; удаление из нее газотворных составляющих, источником которых является влага; удаление остатков модельного состава и продуктов

деструкции связующего; гидролитическая поликоиденсация свя­зующего; образование кристаллических структур связующего; тер­мическое расширение оболочки и полиморфные превращения; обра­зование капиллярных каналов.

Передача теплоты оболочке и перемещение теплоты в толще по­следней — главные процессы; все другие — следствие их. Отметим, что оболочковая форма обладает низкой эффективной теплопровод­ностью и она увеличивается с увеличением температуры. Например, теплопроводность кварцевой оболочки 0,29 Вт/(м·°С) при 600 °С, 0,35 Вт/(м·°С) при 1100 °С, 0,56 Вт/(м·°С) при 1500 °С.

Оболочковые формы, как правило, заливают горячими и поэтому нельзя отрывать прокаливание их от заливки. Температура формы должна быть при заливке сплавов: на основе железа 800—900 °С, на основе никеля 900—1100 °С, на основе меди 600—700 °С, на основе алюминия и магния 200—250 °С. При заливке сплавов на основе меди, алюминия и магния оболочки после прокаливания охлаждают.

Главные источники газов: модельный состав (табл. 6.25), впи­тавшийся в оболочку, и продукты деструкции связующего [85, 86]. Процесс их удаления состоит из двух стадий: газификации и сжига­ния продуктов деструкции; выжигания углерода, отложившегося в капиллярах оболочки. Цвет излома полностью прокаленной обо­лочки белый или розовый. Цвет излома от черного до серого — при­знак того, что в капиллярах есть углерод и оболочковая форма недостаточно газопроницаема; полученные отливки поражены газо­выми раковинами и имеют повышенное содержание углерода в по­верхностном слое стальных отливок.

Таблица 6.25

Содержание модельного состава и углерода в образцах оболочек после выплавления

Отметим, что чрезмерная прочность оболочки может привести к трещинам в отливках вследствие торможения их усадки.

К оболочке, представляющей собой капиллярно-пористое тело, теплота может быть передана излучением (радиацией), конвекцией, теплопроводностью или сочетанием этих процессов. Состав газов в печи должен быть окислительным, чтобы выгорели все остатки модельного состава и продукты деструкции связующего, включая углерод. Продукты сгорания следует непрерывно удалять из области нагрева оболочек. С этих позиций рассмотрим печи для прокалива­ния оболочковых форм.

Рис. 6.28. Термограммы нагрева оболочек в про­ходной электропечи сопротивления (1 и 2) и проходной газовой печи (3 и 4)

Электрические печи. В печах сопротивления оболочковые фор­мы получают теплоту излучения от спиралей и кладки печи. При этом теневые части форм непосред­ственно не получают теплоту, в результате чего неизбежно со­здается температурный градиент в различных частях оболочки и замедляется процесс нагрева (рис. 6.28). Последний особо длителен при прокаливании оболочек в опорном наполнителе, масса которого в 8—16 раз больше массы оболочек. В элек­тропечах трудно поддерживать избыток кислорода, необходимый для окисления продуктов деструкции остатков модельного состава, связующего и углерода. Электрические печи сопротивления мало пригодны для прокаливания оболочек и совершенно непригодны, когда применяют выжигаемые модели; их заменяют газовыми. Газовые печи. В печах этого типа также теплота передается, главным образом, от горячих газов более холодным оболочкам или опокам. Но в отличие от нагрева в электрических печах газы омы­вают оболочки и опоки, и нет теневых участков (см. рис. 6.28). При этом в газовых печах легко поддерживать необходимый окис­лительный состав газов. Особенно интенсивно протекают процессы при 550—600 °С, газифицируется и сгорает модельный состав, и при 800-— 900 °С, выгорает углерод из оболочки. При прокаливании в опорном наполнителе требуется теплота для нагрева последнего и затрудняется доступ кислорода к оболочке. Это увеличивает про­должительность прокаливания примерно в 10 раз по сравнению с прокаливанием истинных оболочек.

Лучший режим нагрева в газовых печах — мягкий; он возможен при нижних (рис. 6.29) топках, так как это обеспечивает рецирку­ляцию газов, что снижает расход топлива в отличие от печей только с острым верхним нагревом. Газы при движении из нижних топок вверх увлекают часть отходящего газа, смешиваются с последним и таким образом осуществляется рециркуляция.

При движении газа и продуктов сгорания вниз происходит пере­дача теплоты оболочкам или опокам, установленным на поддонах. Между днищами поддонов предусматривают промежутки 50—60 мм для осуществления рециркуляции и удаления отходящих газов через боров в дымовую трубу. Через верхние горелки вдувают газ с из­бытком воздуха только для горения модельного состава и углерода. Устройства для ввода в печь поддонов с оболочками и извлечения их из печи аналогичны применяемым в проходных электропечах. Дверки поднимают и опускают с помощью редукторов с электромо-

Рис. 6.29. Схема газовой прокалочной печи

торами, причем электрическая схема такова, что невозможно открыть дверь А при открытой двери Б, чтобы в работающей печи не нару­шать движение газов и не создавать неконтролируемого подсоса воздуха [47].

Печи с высокотемпературным псевдсожиженным слоем огнеупора. Схема такой печи с устройством для заливки и охлаждения оболочек (без механической части и крышек) приведена на рис. 6.30 [19]. Топливом служит газ, поступающий через трубки 1 в слой элек­трокорунда 2 с зернами размерами 0,1—0,12 мм. Газ в смеси с воз­духом нагревает электрокорунд и вызывает его «кипение». Оболоч­ковые формы с закрытыми воронками устанавливают в решетчатую кассету и погружают в нагретый до 900—1000 °С псевдокипящий электрокорунд. Оболочка омывается со всех сторон находящимися ВО взвешенном состоянии зернами горячего электрокорунда и га­зами, содержащими избыток кислорода, достаточный для сжигания остатков модельного состава и продуктов деструкции связующего.

Таким образом, при этом способе прокаливания нагревается только оболочка, без наполнителя; теплота оболочке передается одновременно излучением (радиацией), конвекцией и теплопровод­ностью; в газовой смеси поддерживается количество кислорода, достаточное для сгорания продуктов деструкции модельного состава, связующего и углерода; температура псевдокипящего слоя соот­ветствует оптимальной для быстрого протекания реакции газифика­ции и окисления органических остатков в оболочке.

Рис. 6.30. Схема установки для прокаливания, заливки и охла­ждения оболочек в псевдокипящем слое электрокорунда:

/ — прокаливание; // — залив­ка и охлаждение отливок

Вследствие изложенных особенностей продолжительность про­каливания шестислойной оболочки составляет 6—10 мин. За это время выгорает практически весь углерод, что важно при получении отливок, в которых недопустимо повышение его содержания. Рядом с печью прокаливания расположена установка для заливки оболочек в горячем наполнителе и создания условий направленного затвер­девания отливок. Оболочки в кассете переносят и погружают в псев-доожиженный электрокорунд, затем прекращают подачу газовоз­душной смеси, наполнитель оседает и обжимает оболочку. Она готова к заливке. После заливки в слой электрокорунда снизу подают сжатый воздух для создания условий направленного затвер­девания отливок. Если недопустимо обезуглероживание поверх­ностного слоя отливок, воздух заменяют газом, не содержащим кислород. Газ препятствует поступлению кислорода воздуха к по­верхности отливок и служит источником пироуглерода, отклады­ваемого в оболочке.

Следует отметить, что прокаливать в псевдоожиженном слое электрокорунда необходимо оболочки из термостойких материалов, позволяющих нагревать оболочки без растрескивания с любой ско­ростью. Таким свойством в наибольшей степени обладает НКС (табл. 6.26). Из него следует также изготовлять защитные колпачки для предотвращения попадания витающих зерен электрокорунда

Таблица 6.26

Режимы прокаливания и заливки оболочковых форм (расплав типа стали)

Примечания. 1. При нагреве оболочек из кристаллического кварца происходит скачкообразное полиморфное превращение при 573 °С.

2. Только оболочковые формы из кристаллического кварца заформовывают в опорный наполнитель, остальные прокаливают и заливают без опорного наполнителя.

в полость оболочковых форм. Возможны два способа изготовления колпачков: спеканием из порошков НКС или по технологии полу­чения оболочковых форм с использованием НКС в качестве огне­упорной основы суспензии и обсыпочного материала.

Колпачки должны герметично закрывать внутреннюю полость литниковой воронки и легко сниматься.

6.9. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ СТЕРЖНЕЙ

Керамическими называют негазотворные стержни без связующих или с неорганическими связующими. Такие стержни применяют для получения в отливках протяженных узких сложных полостей или отверстий, например, в полых охлаждаемых лопатках с щелями, сужающимися до 0,4 мм, в цельнолитых колесах со сложным профи­лем лопаток, в сложных корпусных отливках.