автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Исследование и разработка противопригарных покрытий на модифицированном жидкостекольном связующем

о^ На правах рукописи

%

БАРАНОВ Олег Геннадьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОТИВОПРИГАРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА МОДИФИЦИРОВАННОМ ЖИДКОСТЕКОЛЬНОМ

СВЯЗУЮЩЕМ

Специальность 05.16.04 - "Литейное производство"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск, 1997

Диссертационная работа выполнена на кафедре общей химии Челябинского государственного технического университета.

Научный руководитель —

доктор технических наук, профессор

Ю.П.Васин.

Научный консультант -

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, доцент

В.Г.Гурлев.

доктор технических наук, профессор

Р.К.Мысйк,

кандидат технических наук, доцент Е.Ф.Аверьянов.

Ведущее предприятие - АО " Завод им. Колющенко."

Защита состоится " 12 " марта 1997 г., в часов, на заседании диссертационного совета К.053.13.06 при Челябинском государственном техническом университете.

Ваш отзыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просим направить по адресу: 454080, Челябинск, пр.им.В.ИЛенина, 76, ЧГТУ, ученому секретарю совета университета, тел.39-91-23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЧГТУ.

Автореферат разослан

1997 г.

/

Ученый секретарь

диссертационного совета К.053.13.06 кандидат технических наук, доцент

Б.Э.Клецкин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Главной задачей литейного производства, как основной заготовительной базы машиностроения остается снижение трудовых, энергетических и материальных затрат наряду с повышением качества отливок. На сегодняшний день затраты на исправление дефектов поверхности литья, получаемого в разовых песчаных формах, составляет 40...60% от общего объема трудоемкости их изготовления, что обусловлено недостаточным качеством литейных форм. Для обеспечения требуемой чистоты поверхности при изготовлении отливок используются облицовочные смеси, противопригарные покрытия (литейные краски) и пасты, что связано с некоторым увеличением трудоемкости формовочных работ. Используемые в настоящее время противопригарные покрытия (ГШ) не всегда обладают необходимым уровнем служебных свойств.

Поэтому актуальной задачей является разработка и внедрение новых эффективных противопригарных покрытий, обладающих высокой стойкостью к эрозии, тепловому удару и химической инертностью к металлу и его оксидам.

Цель работы. Целью работы является создание ПП с улучшенными технологическими и служебными свойствами для окрашивания форм и стержней при производстве чугунных и стальных отливок, снижающих затраты на исправление поверхностных дефектов и улучшающих их качество и товарный вид.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены следующие задачи:

- осуществить выбор исходных материалов для приготовления покрытий, а также модифицирующих добавок для жидкостекольного связующего;

- оценить внутренние напряжения и поверхностные свойства связующих композиций, установить оптимальное содержание модификаторов в жидком стекле;

- разработать и оптимизировать новые составы ПП, исследовать микроструктуру отвержденных красок и определить их склонность к образованию поверхностных дефектов;

- изучить смачивающую способность модифицированного жидкого стекла, исследовать поверхностную прочность и реологические

свойства ПП при высоких температурах с целью прогнозирования служебных свойств красок;

- разработать технологию модифицирования жидкостекольного связующего, провести опытно-промышленные испытания и внедрение разработанных ПП.

Научная новизна. Развиты теоретические представления о выборе модифицирующих добавок в жидкостекольное связующее, определяющих технологические и служебные свойства ПП. Установлены закономерности формирования физической структуры, внутренних напряжений и дефектов в отвержденной жидкостекольной композиции. Полученные с помощью адсорбционного метода БЭТ дифференциальные кривые распределения дефектов по размерам позволили оценить и сравнить ПП с позиций возможности проникновения металла в поры формы. Предложены новые модификаторы для жидкого стекла - сульфаты аммония и алюминия. Высокотемпературными исследованиями подтверждена пригодность равнения Бингама для описания закономерностей процессов течения и изменения реологических свойств силикатных систем, образующихся на границе металл - противопригарное покрытие, и определены наиболее вероятные комбинации параметров нелинейности для достижения адекватности экспериментальных данных теоретической зависимости. Получены математические модели, позволяющие оптимизировать составы ПП и прогнозировать условия получения стальных и чугунных отливок с чистой поверхностью.

Практическая значимость работы и реализация ее в промышленности. Разработанные ПП с применением модифицированного жидкостекольного связующего и наполнителя - материала ИМ-2201, а также отходов абразивного производства прошли опытно-промышленные испытания в литейном цехе Чебаркульского ремонт-но-механического завода, внедрены на ПО "Алтайский тракторный завод" и ПО "КАМАЗ". Внедрение разработанной жидкостекольной краски на ПО "АТЗ"' позволило повысить качество стержней и отливок, снизить трудоемкость очистки литья, уменьшить брак по газовым раковинам и засорам с 18...20% до 2...3%.

Опытно-промышленные испытания разработанных ПП на АО "КАМАЗ" дали положительные результаты, что позволяет заменить дорогостоящий цирконовый концентрат на материал ИМ-2201 без ухудшения качества отливок.

Экономический эффект от внедрения технологических разработок в литейных цехах АО "КАМАЗ" только за счет замены материалов составил 850 млн. руб. в ценах 1995 года. Долевое участие автора -10%.

Основные положения, представляемые к защите :

-теоретические положения, определяющие научно обоснованный подход к выбору модификаторов для жидкостекольного связующею ПП;

- результаты исследований внутренних напряжений и относительной смачиваемости исходного и модифицированного жидкого стекла;

- математические модели оптимизации составов и технологических свойств ПП на различных огнеупорных наполнителях;

- закономерности формирования физической структуры и дефектов на поверхности отвержденных ПП;

- высокотемпературные исследования реологических свойств силикатных систем, определяющих возможности прогнозирования служебных свойств красок;

- результаты опытно-промышленных испытаний и внедрения разработанных составов ПП.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих научно-технических.конференциях: научно-технические конференции сотрудников и преподавателей, Челябинск, ЧГТУ, 1989-1996; "Новые формовочные материалы в литейном производстве", Челябинск, 1989; "Вопросы теории и технологии литейных процессов", Челябинск, 1991; "Охрана труда и прогрессивные технологические процессы в литейном производстве, порошковой^ металлургии и машиностроении", Чебоксары, 1990; "Новые перспективные материалы и технологии в металлургии", Киев, 1994;

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы и подана заявка на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы из 121 наименования,. 4 приложений; содержит страниц машинописного текста, 22 таблицы, 26 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Для обеспечения высокого качества поверхности отливок в соответствующих условиях для разных видов сплавов, размеров отливок, технологических процессов изготовления форм и т.д., требуются различные покрытия. Их выбор производится практически эмпирическим путем. Большое количество разнообразных и противоречивых рекомендаций обусловлено сложностью процессов пригарообразова-ния и затрудняет решение задачи улучшения чистоты поверхности отливок. Это требует проведения систематизированных, основанных на новых теоретических предпосылках исследований, направленных на создание покрытий, обладающих высокими технологическими и служебными свойствами.

Выбор и обоснование составляющих противопригарных покрытий

Анализ технологий изготовления отливок показал, что хорошо зарекомендовали себя как для стального, так и для крупного чугунного литья покрытия на основе циркона. Однако высокая стоимость и~ дефицитность используемого в качестве наполнителя красок цирко-нового концентрата заставляет искать более доступные и относительно недорогие материалы с высокой огнеупорностью. В настоящей работе основные исследования были выполнены с использованием таких наполнителей, как пылевидный кварц, кристаллический графит, пылевидный отход абразивного производства - циркониевый электрокорунд (ЦЭК), а также мелкодисперсный глиноземсодержа-щий отход производства синтетического каучука - материал ИМ-2201, не требующий дополнительной подготовки и являющийся готовым наполнителем для приготовления литейных красок и паст.

Основные исследования данной работы были выполнены с использованием в качестве связующего ПП натриевого жидкого стекла плотностью 1,40...1,50г/см3 и модулем М=2,9...3,0, как относительно недорогого и доступного материала. Кроме того, жидкое стекло не выделяет при заливке металла вредных газообразных продуктов. Одновременно предусматривались возможности улучшения физико-механических свойств связующего посредством введения модифицирующих добавок. Исходя из природы жидкого стекла в настоящей

работе модифицирование связующего осуществлялось сульфатом алюминия А12(804)з и сульфатом аммония (ИН^О» - добавками, понижающими щелочность и способствующими формированию полисиликатных ионов. Процесс взаимодействия этих модификаторов с водным раствором силиката натрия описывается следующими уравнениями:

ЗЫа25Юз+А12(804)з+6Н20-*2А1(0Н)з+ЗН25Юэ+3№2504;

ЫА28Юз+(НН4)2504+2Н20^2ЫН40Н+Н25Юз+Ыа2$04. Гидролиз этих солей способствует образованию менее щелочной среды (рН 9... 10), что приводит к снижению или нейтрализации отрицательных зарядов коллоидных частиц силиката натрия за счет увеличения концентрации ионов Н* в диффузном слое мицеллы, что способствует созданию условий для перехода связующего в гелеобразное состояние. Наряду с жидкостекольными красками в работе использовались ПП с применением связующего - лигносульфонатов технических (ЛСТ). В качестве стабилизаторов были применены широко распространенные материалы - бентонит и нижнеувельская глина.

С целью нахождения оптимальных количеств модификаторов, вводимых в жидкое стекло и определяющих возможность получения эффективных ПП, на первом этапе по разработанной методике исследовалась смачивающая способность связующих композиций в зависимости от изменения их плотности и содержания модифицирующих добавок.

С помощью метода математического моделирования были определены оптимальные пределы содержания модификаторов в связующей композиции, обуславливающие наиболее высокие показатели ее кроющей способности. Так для (ТЯН4)2304 этот предел составил 1,1...1,5%, а в случае применения А12(8С>4)з - 0,7...1,1 от массы жидкого стекла.

На втором этапе по консольному методу Санжаровского было экспериментально установлено, что использование в указанных пределах предложенных модификаторов жидкого стекла приводит к снижению величины внутренних напряжений сгвн при отверждении связующей композиции. На основании математической обработки экспериментальных данных определено, что с вводом в раствор жидкого стекла сульфата аммония в количестве 1,1... 1,5% происходит уменьшение <твн, при толщине пленки связующего 5=6мкм - на 23%, при 5=18мкм - на 35%, а при 8=30мкм - на 60%. Применение в каче-

стве модификатора сульфата алюминия в пределах 0,8... 1,0% снижает величину <*,,„ в силикатных пленка при 5=6мкм - на 21%, при 5=18мкм -. на 37,5%, а при 5=30мкм - на 70%. Пропорциональное снижение величины внутренних напряжений с увеличением толщины пленок находится в соответствии с данными других исследователей.

Разработка и оптимизация составов противопригарных покрытий

В процессе приготовления ПП необходимо выдержать принцип наиболее равномерного и однородного распределения зерен наполнителя в объеме краски, при котором толщина связующих прослоек между частицами примерно равного диаметра является величиной сравнительно постоянной. Наибольшая однородность и равномерность распределения частиц наполнителя в объеме образуется при плотной кубической или гексагональной их упаковке. При этом, чем больше толщина связующей оболочки 8, тем в большей степени снижается количество частиц наполнителя в единице объема отвержден-ного ПП. Снижение содержания связующего, выражаемое уменьшением толщины его пленки, в составе покрытия при выбранном методе модифицирования жидкого стекла достигается за счет улучшения условий смачиваемости. Соблюдение равнозначной прочности ПП достигается за счет уменьшения внутренний напряжений в пленках связующего при отверждении.

С применением модифицированного жидкостекольного связующего были разработаны ПП на основе различных огнеупорных наполнителей для стального и чуянного литья. При разработке и оптимизации составов ПП был применен метод математического планирования с полным факторным экспериментом. На изменение свойств красок исследовалось влияние следующих факторов: количество огнеупорного наполнителя, содержание модифицированного жидкостекольного связующего и стабилизатора. В качестве параметров оптимизации служили технологические и служебные свойства красок: вязкость, седиментационная устойчивость, глубина проникновения, поверхностная прочность (осыпаемость окрашенных образцов), относительная смачиваемость суспензией частиц наполнителя. Анализ полученных в результате математической обработки двумерных мо-

делей показал, что при производстве стальных отливок целесообразно применять следующие составы ПП (таблица).

Таблица

Составы ПП для стального литья_

Наименования составляющих Состав 1 Состав 2

ИМ-2201 41,0...40,0

ЦЭК 54,0.:.49,5

КП-1(2) 5,0...4,5

Бентонит 2,0...5,0

Глина формовочная 6,5...7,0

Жидкое стекло 4,0...7,0 1,5...4,0

Вода техническая 40,0...38,5 46,0...44,5

Для чугунного литья в работе предложено покрытие на основе смешанного наполнителя - маршалита и кристаллического графита с применением модифицированного жидкостекольного связующего следующего состава (%, мае.): графит ГЛ-1 - 10,5..Л3,5; пылевидный кварц - 34,0...32,0; жидкое стекло модифицированное А12(8С>4)з -8,5... 10,0; глина нижнеувельская - 5,0...4,0; вода техническая -42,0...40,5. Можно практически спрогнозировать, что предложенные новые огнеупорные наполнители ПП на основе циркона и корунда должны обеспечивать необходимые термостойкость и противопригарные свойства.

В результате электронномикроскопических исследований было установлено, что в поверхностном слое отвержденного ПП образуются микротрещины и поры. Полученные с помощью адсорбционного метода БЭТ и математического моделирования регрессионные уравнения и изотермы адсорбции позволили количественно оценить дефектность ПП, нанесенных на стержень-подложку, по величине удельной поверхности 8)Д. Покрытия наносились на стержни с использованием жидкостекольного и лигносульфонатного связующих. Исследованиями различных ПП на основе ЦЭК, ИМ-2201, цирконо-вого концентрата, талька, пылевидного кварца, кристаллического, графита и шамота определено, что использование модифицированного жидкостекольного связующего в 1,5...2,0 раза уменьшает склонность покрытий к образованию поверхностных дефектов. По данным дифференциальных кривых распределения пор по радиусам установ-

лено, что наибольшая концентрация микродефектов ПП, в случае ис-пользованкт новых огнеупорных материалов и модифицированного жидкостекольного связующего, приходится на область их меньших размеров, чем у базовых покрытий на немодифицированном жидком стекле и традиционных наполнителях. Эти данные указывают на предпосылки снижения возможности проникновения жидкого металла в форму и улучшения противопригарных свойств разработанных покрытий, подтверждая целесообразность применения в качестве наполнителей красок для чугунного и стального литья недефицитных и доступных материалов - отхода абразивного производства и материала ИМ-2201.

Высокотемпературные исследования и прогнозирование противопригарных свойств покрытий

Под действием тепла залитого металла отвержденное жидкосте-кольное связующее образует при плавлении жидкую силикатную фазу, которая взаимодействует с оксидами металла и материалом наполнителя. Эти процессы несут ответственность за формирование трудно- или легкоотделяемого пригара. В настоящей работе представлялось интересным оценить влияние модификаторов на процессы, определяющие поверхностные явления на границе металл-силикат и позволяющие прогнозировать условия образования легко-отделяемого пригара. Для измерения вязкости силикатной массы и определения предельного напряжения сдвига при высоких температурах был выбран метод конического пластометра Ребиндера.

В результате была получена зависимость изменения глубины погружения Ь платинового конуса в образец от времени действия I приложенной нагрузки; По графику этой зависимости определялась скорость деформации образца. Учитывая, что деформация представляет собой простой сдвиг при погружении конуса, подсчитывались значения градиента скорости сдвига], касательного напряжения сдвига т и величины пластической вязкости 11:

игяь/збоьндШ], (1)

где ] - градиент скорости сдвига, с'1; Ь - высота образца, м; дЬ/д1 -скорость деформации, м/с;

т=ЗР/2я113, (2)

где Р - нагрузка, приложенная к образцу, Н; Я - радиус поперечного сечения образца, м;

Г[=Ах1У}. .. . (3)

Экспериментальная кривая течения силикатного расплава при температуре его размягчения наиболее достоверно описывается обобщенным реологическим уравнением Бипгама:

т1/п=т01/п+(1у])1/т, (4)

где: то - предел текучести системы; пит- параметры нелинейности.

Физический смысл этого уравнения заключается в том, что взаимодействие металла с ПП происходит только тогда, когда нагретая силикатная масса способна деформироваться," то есть имеет соответствующую вязкость. Соотношение параметров нелинейности, величины которых определяются природой, составом системы и ее структурой, должно удовлетворять неравенству ш>п. Результаты испытаний приведены в виде диаграмм (рис.) описываемых кривыми течения силиката. По характеру полученных кривых можно заключить, что градиент скорости сдвига при течении силикатной массы является нелинейной функцией напряжений сдвига, развивающийся при воздействии температуры расплавленного металла и изменяющийся по величине в большей степени, чем возрастающие напряжения. Для нахождения параметров нелинейности пиши проверки адекватности экспериментальных данных принятой модели производились

вычисления в откликах т1/п и У'"1. В результате анализа пит отдано

1 -1/2

предпочтение откликам т н у , так как в, этом случае отношение дисперсий равно или меньше табличных значений критерия Фишера. В этом случае уравнение (1) примет вид

1=*о+(ти),/2 • (5)

Значения предела текучести системы для всех кривых течения были определены путем экстраполяции реологической модели Бипгама,' обработанной в координатах т-]ш, и составили: для покрытий с исходным силикатным связующим тоспя-бг^ОЫО4 Па, для ПП с жидким стеклом, модифицированным сульфатом аммония то(пп-згЗ,06-104 Па, и сульфатом алюминия тоспп-гг^Т-К)4 Па. Определено, что в рассматриваемом интервале температур наблюдается падение величины вязкости на несколько порядков. Особенно резкое снижение вязкости происходит у ПП с исходным силикатным свя-. зующим в относительно узком температурном интервале 690...870°С,

Реологические характеристики ПП Г.

£АрМ П П-2

s Т.ШИО*

9 ,10

Напряжение сдвига т, Па-Ю » ' lili i i_¡_

Температуру t, С .

т0 - предельные напряжения сдвига; ti - напряжение сдвига, соответствующее условно-постоянной малоизменяющейся вязкости; т2 - критические напряжения сдвига; т3 - напряжения сдвига, соответствующие максимально разрушенной структуре

что подтверждается данными дифференциально-термического анализа (ДТА) исходного силиката. Температурные интервалы падения вязкости покрытий с модифицированным связующим значительно шире и составляют: при модифицировании (ЫН^О» - 780...1150°С, а при добавке А12(804)з - 800...1270°С. Следовательно, температура начала течения красок с модифицированным силикатом смещается в сторону более высоких значений, т.е. повышается термостойкость утвержденного связующего и ПП в целом.

Результаты реологических исследований подтверждены термогравиметрическими испытаниями образцов силикатного связующего как исходного, так и модифицированного сульфатами аммония и алюминия. Эндотермические пики кривых ДТА, связанные с плавлением силикатов, совпадают с экспериментальными данными исследований падения вязкости. Максимумам производных <11пг)/с1т для каждого силикатного связующего (исходного и модифицированного) соответствуют динамические пределы текучести.

На участке Т1 - тз происходит резкое снижение значении вязкости, приближаясь по характеру к бингамовской пластической вязкости предельно разрушенной структуры, которая определяется по уравнению: ^=(13-1:1)/при тз>Т[.

Исследованиями смачивающей способности жидкого стекла определено, что при высоких температурах уменьшение величины краевого угла смачивания металла расплавом силиката от 53° до 40° происходит при использовании модификатора А12(804)3 в интервале температур 1150...1280°С, (ЫНОгБС^ - в области температур от 980 до 1150°С, а для ^модифицированного жидкого стекла - при температурах 780...850°С. Поэтому с применением модифицированного жидкого стекла в качестве связующего ПП создаются более благоприятные условия для получения отливок с чистой поверхностью. Это объясняется тем, что в указанных случаях, особенно при использовании А12(804)з, не только ухудшается смачивание силикатным расплавом поверхности отливки, но и снижается продолжительность нахождения силиката в жидкой и вязкопластической фазах, что затрудняет процессы, определяющие образование трудноудалимого пригара.

Исследования поверхностной прочности покрытий при высоких температурах показали, что модифицирование жидкоспгекольного связующего в литейных красках снижает осыпаемость окрашенных

стержней после термоудара в 1,3... 1,5 раза по сравнению с известными покрытиями с использованием исходного жидкого стекла. Применение в качестве наполнителя материала ИМ-2201 повышает поверхностную прочность ПП как на неорганическом, так и на органическом связующих.

Результаты исследований дают основания прогнозировать улучшенные служебные свойства разработанных противопригарных покрытий при использовании в качестве связующего модифицированного жидкого стекла и наполнителя - мелкодисперсных отходов, содержащих высокоогнеупорные оксиды.

Производственные испытания и промышленное внедрение результатов исследований

Разработанные составы противопригарных покрытий были опробованы на ПО "Алтайский тракторный завод", АО "КАМАЗ" и Че-баркульском ремонтно-механическом заводе.

Наиболее подверженной браку по газовым раковинам и засорам отливкой в чугунолитейном цехе ПО "АТЗ" является "корпус гидрораспределителя". Внутренние каналы изделия в цехе выполнялись стержнем, окрашенным краской на ЛСТ-связующем и наполнителе -кристаллическом графите. На основании исследований предложен следующий состав противопригарного покрытия, (%, масс.) : кварц пылевидный - 35; графит кристаллический -10; глина формовочная -4; жидкое стекло, плотностью 1,45... 1,50 г/см3 - 8; модификатор - 0, 9 (от массы жидкого стекла); вода техническая - 43. Газотворность краски составила 8...10см3/г, что более чем в 2 раза ниже газотворно-сти серийного покрытия. Внедрение этой противопригарной краски позволило снизить брак отливок по газовым раковинам и засорам с 18...20% до 2...3% и обеспечило повышение качества и надежности ответственного гидроузла трактора.

Анализ серийной технологии получения стальных отливок в литейном цехе ЧРМЗ (г. Чебаркуль) позволил выделить ряд технологических недостатков, в том числе: высокая осыпаемость-(более 0,4%), газотворная способность стержневой смеси-56...60см3/г, газотворность противопригарного покрытия-25.,.30 см3/г. Это обуславливало брак отливок по пригару, газовым раковинам и засорам. Наряду с другими мероприятиями, для снижения брака была предложена ма-логазотворная краска на основе пылевидного отхода абразивного

производства (циркониевый электрокорунд) с использованием модифицированного жидкостекольного связующего. При проведении опытно-промышленных испытаний все полученные отливки были признаны годными ОТК. Это послужило основанием для рекомендации по внедрению разработанного покрытия для изготовления крупных стальных отливок.

На литейном заводе АО "КАМАЗ" с целью замены дорогостоящего и дефицитного наполнителя ПП - цирконового концентрата были разработаны и внедрены составы противопригарных красок с использованием материала ИМ - 2201, основу которого составляют оксиды алюминия и хрома. В сталелитейном корпусе было опробовано ПП на основе ИМ - 2201 и пылевидного кварца с модифицированным жидкостекольным связующим взамен краски на основе ЦБ. Опытно-промышленные испытания разработанного состава ПП показали, что качество поверхности опытных стальных отливок не отличалось от серийных и по заключению специалистов соответствовало требованиям производства. В чугунолитейном корпусе с целью снижения себестоимости литья также было предложено заменить наполнитель литейных красок - цирконовый концентрат на материал ИМ - 2201, обладающий высокой химической и термической стойкостью. Опытные отливки по качеству и чистоте поверхности не уступали серийным. Внедрение разработанных противопригарных покрытий с использованием продукта ИМ - 2201 в чугунолитейном и сталелитейном корпусах АО "КАМАЗ" позволило отказаться от дорогостоящего цирконового наполнителя в ПП, что обеспечило значительный экономический эффект.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1.Ha основании анализа физико-химического взаимодействия модифицирующих добавок с жидким стеклом дана классификация различных соединений, определяющих возможности регулирования процессами гелеобразования. Осуществлен научно обоснованный выбор модификаторов на основе процессов гидролиза неорганиче-. ских добавок в растворах силиката натрия, предложен новый высокоогнеупорный и недефицитный наполнитель.

2.С применением математического моделирований определены оптимальные пределы содержания модифицирующих добавок: для

(Ш^С^ - 1,1-1,5%, А12 (БО^з - 0,7...1,1%, обуславливающие высоте показатели кроющей способности, снижение внутренних напряжений при отверждении связующей композиции. Установлено, что с вводом в жидкостекольное связующее сульфата аммония происходит уменьшение внутренних напряжений при толщине пленки равной 6 мкм на 23%, при 18 мкм - на 35%, при 30 мкм - на 60%, а при модифицировании сульфатом алюминия в отвержденном силикате овн снижаются на 21; 37,5 и 70% соответственно.

3.Установлена связь между объемом наполнителя, диаметром его частиц и толщиной связующей прослойки. Обосновано достижение равнозначной прочности ПП при меньшем содержании жидкого стекла за счет его модифицирования. Разработаны и, оптимизированы составы противопригарных покрытий на различных огнеупорных наполнителях с использованием модифицированного жидкостекольно-го связующего для стального и чугунного литья.

4.Электронномикроскопическими исследованиями установлено, что в поверхностном слое ПП, в манжетах отвержденного связующего имеет место образование микротрещин и пор. Количественная оценка дефектности противопригарных покрытий произведена с помощью математической обработки экспериментальных данных адсорбционного метода БЭТ.

5.По данным дифференциальных кривых распределения пор по радиусам установлено, что наибольшая концентрация микродефекгов ПП на модифицированном жидкостекольном связующем приходится на область их меньших размеров, чем у покрытий на исходном жидком стекле. Эта тенденция четко прослеживается и при использовании новых огнеупорных наполнителей, указывая на предпосылки снижения возможности проникновения жидкого металла в форму и улучшения противопригарных свойств разработанных покрытий.

6.На основании проведенных исследований противопригарных покрытий подтверждена целесообразность применения в качестве наполнителей красок для чугунного и стального литья недефицитных и доступных материалов - отработанного катализатора ИМ-2201 и отхода абразивного производства.

7.Установлено, что градиент скорости сдвига, при течении силиката в противопригарных покрытиях, является нелинейной функцией напряжений сдвига, развивающийся при воздействии температуры расплавленного металла и изменяющийся по величине в большей

степени, чем возрастающие напряжения. Определены наиболее вероятные комбинации параметров нелинейности для достижения адекватности экспериментальных данных теоретической зависимости -уравнению Бингама.

8.Результаты исследования показали, что вязкость силикатных расплавов снижается с увеличением напряжений и температуры. Определено, что в рассматриваемом интервале температур (700...1400°С) наблюдается падение величины вязкости силиката ПП на несколько порядков, особенно у немодифицированного жидкого стекла. Экспериментально установлено, что температура начала размягчения модифицированных силикатов смещается в сторону более высоких значений и обуславливает повышение термостойкости разработанных покрытий, что подтверждено термогравиметрическими исследованиями.

9.Исследования поверхностной прочности покрытий при высоких температурах показали, что модифицирование жидкостекольного связующего в противопригарных красках снижает осыпаемость стержней после термоудара в 1,3... 1,5 раза по сравнению с известными покрытиями на исходном жидком стекле. Применение в качестве наполнителя материала ИМ - 2201 повышает поверхностную прочность противопригарных красок как на неорганическом, так и на органическом связующих.

Ю.Внедрение в чугунолитейном цехе ПО "АТЗ" разработанного противопригарного покрытия на модифицированном A12(S04)3 жидком стекле позволило снизить брак отливок по газовым раковинам и засорам с 18...20% до 2...3%, что' обеспечило повышение качества и надежности ответственного гидроузла трактора.

11.Опытно-промышленные испытания и внедрение разработанных ПП с использованием материала ИМ-2201 в чугунолитейном м сталелитейном корпусах АО"КАМАЗ" позволило отказаться от цир-конового наполнителя в противопригарных красках. Это обеспечило значительный экономический эффект, в котором долевое участие автора составляет 85 млн. рублей (в ценах 1995 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Баранов О. Г., Васин Ю. П., Гурлев В. Г., Пудовкин В. В. Фи-шко-химическое изучение свойств жидкостекольных смесей, опреде-

ляющих их выбиваемосгь // Новые формовочные материалы в литейном производстве: Тез. докл. науч. техн. конф.-Челябинск, 1989.-е. 27-29.

2.Васин Ю. П., Гурлев В. Г., Баранов О. Г., Пудовкин В. В. Применение жидкого стекла при разработке противопригарных покрытий // Охрана труда и прогрессивные технологические процессы в литейном производстве, порошковой металлургии и машиностроении: Тез. межреспубл. научно-практ. конф.-Чебоксары, 1990.-е. 209210.

3.Гурлев В. Г., Бортников М. М., Крюкова И. В., Баранов О. Г. Улучшение условий труда выбивщиков при использовании жидко-стекольных смесей сталелитейного производства // Вопросы теории и технологии литейных процессов: Сб. научн. тр./Под ред. докт. техн. наук проф. В. М. Александрова.-Челябинск: ЧГТУ, 1991.-е. 127-135.

4.Васин Ю. П., Гурлев В. Г., Баранов О. Г. Использование модифицированного жидкого стекла в противопригарных покрытиях // Новые перспективные материалы и технологии в металлургии: Тез. докл.-Киев, 1994.-е. 3-7.

Издательство Челябинского ■ государственного технического университета

ЛР ?■* 020364 от 20.01.92. Подписано в печать 28.01.97. Формат 60 х 84 1/16. Печать офсетная. Усл.печ.л.0,93. Уч.-изд. л.1. Тираж 100 экз. Заказ 10/28.

У0Д издательства. 454080, г.Челябинск, пр. им.В.И.Ленина, 76.

ВВЕДЕНИЕ.

1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Природа и свойства наполнителя.

1.2.Связующие материалы и дисперсионная среда.

1.3. Стабилизирующие добавки.

1.4.Свойства противопригарных покрытий.

1.5.Противопригарные покрытия, применяемые для изготовления стальных и чугунных отливок.<

Одной из главных задач литейного производства, как основной заготовительной базы машиностроения, является снижение трудовых, энергетических и материальных затрат наряду с повышением качества изделий.

На сегодняшний день затраты на исправление дефектов поверхности литья, получаемого в разовых песчаных формах, составляют 40.60% общего объема трудоемкости их изготовления, обусловленного недостаточным качеством литейных форм.

Для обеспечения требуемой чистоты поверхности при изготовлении отливок используются облицовочные смеси, противопригарные покрытия (литейные краски) и пасты, что связано с некоторым увеличением трудоемкости формовочных работ.

Поверхностный слой литейной формы испытывает при заливке большие тепловые и механические нагрузки, подвергается активному химическому воздействию жидкого металла и оксидов, образуюыихся на ч поверхности отливки. Чтобы выдержать эти нагрузки противопригарное покрытие, нанесенное на форму, должно обладать высокой стойкостью к эррозии, тепловому удару и химической инертностью к металлу и его оксидам. Используемые в настоящее время противопригарные покрытия не всегда обладают необходимым уровнем этих свойств.

Целью работы является создание новых противопригарных покрытий с улучшенными технологическими и служебными свойствами для окрашивания форм и стержней при производстве чугунных и стальных отливок, снижающих затраты на исправление поверхностных дефектов, улучшающих их качество и товарный вид.

Для достижения этой цели определены требования к покрытиям, осуществлен выбор исходных материалов, проведены теоретические и экспериментальные исследования свойств противопригарных красок, условий формирования поверхностного слоя формы при окраске, установлены и оптимизированы составы, определены основные параметры технологии изготовления покрытий.

Разработана серия противопригарных красок, обладающих повышенной термостойкостью, улучшенными поверхностными свойствами, незначительными внутренними термическими напряжениями, возникающими при сушке покрытий, хорошей смачиваемостью материала формы, высокой кроющей способностью и улучшенными реологическими параметрами. Это должно было значительно снизить дефектность литья и создать условия для получения удовлетворительной чистоты поверхности отливок.

Производственная проверка и внедрение результатов работы подтвердили достоверность теоретических предпосылок и полученных экспериментальных данных.

Научная новизна работы заключается в развитии теоретических представлений о механизме формирования технологических и служебных свойств противопригарных покрытий (ПП) с учетом возникновения внутренних термических напряжений и поверхностных дефектов при их сушке, а также реологических характеристик образующихся силикатных систем на границе металл-форма, обуславливающих получение высококачественных чугунных и стальных отливок в разовых песчаных формах.

Практическое значение работы определяется существенным улучшением качества поверхности и снижением себестоимости литья при применении разработанных противопригарных покрытий. Это позволило значительно снизить затраты на очистку и обрубку отливок и сократить трудоемкие ручные операции, что имеет существенное социальное значение.

Работа состоит из пяти глав. В первой главе рассмотрен современный опыт применения противопригарных покрытий, используемых при производстве стальных и чугунных отливок. Обобщены материалы литературы и производственные данные о применяемых огнеупорных наполнителях, дисперсных средах, связующих и стабилизирующих добавках, а также свойствах покрытий. Установлено, что в настоящее время существует весьма обширная номенклатура покрытий, однако обеспечиваемое при их применении качество поверхности отливок оставляет желать лучшего.

Во второй главе осуществлен выбор и обоснование исходных материалов для противопригарных покрытий и модифицирующих добавок в жидкостекольное связующее, произведена оценка внутренних напряжений, возникающих при сушке, и поверхностных свойств связующих композиций на жидком стекле. В результате были выявлены оптимальные пределы содержания выбранных модификаторов в жидкостекольном связующем.

В третьей главе были разработаны и оптимизированы с помощью математического метода планирования эксперимента составы противопригарных покрытий. Проведены исследования микроструктуры отвержденных красок и определена их склонность к образованию поверхностных дефектов. Установлено, что применение модифицированного жидкостекольного связующего снижает вероятность возникновения микротрещин и пор на поверхности покрытий.

В четвертой главе приведены исследования смачивающей способности модифицированного жидкого стекла, поверхностной прочности и реологических свойств покрытий при высоких температурах. Было установлено, что при использовании модифицированного жидкостекольного связующего поверхностная прочность окрашенных стержней при высоких температурах возрастает. Температурный интервал падения вязкости жидкостекольных красок увеличивается, и наблюдается смещение температур размягчения покрытий в область более высоких значений. В случае применения модифицированного жидкого стекла краевой угол смачивания достигает тех же величин при более высоких температурах, чем у немодифицирован-ного жидкостекольного связующего.

В пятой главе описаны результаты опытно-промышленных испытаний и внедрения разработанных противопригарных покрытий в литейных цехах Алтайского тракторного, Чебаркульского ремонтно-механического заводов и на литейном заводе объединения "КАМАЗ". Использование предложенных покрытий позволяет получить экономический эффект на сумму более 850 млн. рублей (в ценах 1995 г.).

Результаты проведенных исследований позволяют сформулировать следующие положения, которые выносятся на защиту :

1. Теоретические положения, определяющие научно обоснованный подход к выбору модифицирующих добавок в жидкостекольное связующее для противопригарных покрытий.

2. Результаты исследований внутренних напряжений и относительной смачиваемости исходного и модифицированного жидкого стекла.

3.Математические модели оптимизации составов и технологических свойств ПП на различных огнеупорных наполнителях.

4.Закономерности формирования физической структуры и дефектов на поверхности отвержденных противопригарных покрытий.

5.Высокотемпературные исследования реологических свойств силикатных систем, определяющих возможности прогнозирования служебных свойств ПП.

6.Результаты опытно-промышленных испытаний и внедрения разработанных составов противопригарных красок.

5.4.Выводы

1.Внедрение в чугунолитейном цехе ПО "АТЗ" разработанного противопригарного покрытия с применением в качестве связующего модифицированного A12(S04)3 жидкого стекла позволило снизить брак отливок по газовым раковинам и засорам с 18.20% до 2.3% и обеспечило повышение качества и надежности ответственного гидроузла трактора.

2.Положительные результаты опытно-промышленных испытаний жидкостекольной краски на основе циркон-содержащего отхода абразивного производства в литейном цехе чебаркульского ремонтно-механического завода послужили основанием для рекомендации по внедрению разработанного противопригарного покрытия в техпроцесс изготовления крупных стальных отливок. При этом газотворность предложенной литейной краски в 2,5.3 раза ниже серийной.

3.Опытно-промышленные испытания и внедрения разработанного ПП в условиях чугунолитейного корпуса АО "КАМАЗ" показало технологическую возможность и экономическую целесообразность замены дорогостоящего цирконового концентрата, в литейных красках на более дешевый огнеупорный материал

ИМ-2201. Качество отливок, полученных с применением разработанного ПП, не уступает серийным.

4.Внедрение разработанного противопригарного жидкостекольного покрытия с использованием в качестве наполнителя продукта ИМ-2201 и пылевидного кварца в сталелитейном корпусе АО "КАМАЗ" позволило полностью отказаться от применения цирконовой краски на основе пасты ЦБ, без ухудшения качества отливок, и обеспечило высокий экономический эффект.

1.Ha основании анализа физико-химического взаимодействия модифицирующих добавок с жидким стеклом дана классификация различных соединений, определяющих возможности регулирования процессов гелеоб-разования. Осуществлен научно-обоснованный выбор модификаторов на основе процессов гидролиза неорганических добавок в растворах силиката натрия, предложен новый высокоогнеупорный и недефицитный наполнитель.

2. С применением математического моделирования определены оптимальные пределы содержания модифицирующих добавок: для (NH4)2S04 - 1,1.1,5%, для A12(S04)3 - 0, 7.1,1%,буславливающие высокие показатели кроющей способности и снижение внутренних напряжений при отверждении связующих. Установлено, что с вводом в жидкостекольное связующее сульфата аммония происходит уменьшение внутренних напряжений при толщине пленки связующего равной б мкм на 23%, при 18 мкм на 35%, при 30 мкм на 60%, а при модифицировании сульфатом алюминия 5ВН в отвержден-ном силикате снижаются на 21;37,5 и 70% соответственно.

3.Установлена связь между объемом наполнителя, диаметром его частиц и толщиной связующей прослойки. Обосновано достижение равнозначной прочности ПП при меньшем содержании жидкого стекла за счет его модйфицирования. Разработаны и оптимизированы составы противопригарных покрытий при различных огнеупорных наполнителях с использованием модифицированного жидкостекольного связующего для стального и чугунного литья.

Электронно-микроскопическими исследованиями установлено, что в поверхностном слое ПП, в манжетах отвержденного связующего имеет место образование микротрещин и пор. Количественная оценка дефектности противопригарных покрытий произведена с помощью математической обработки экспериментальных данных адсорбционного метода БЭТ.

5.По данным дифференциальных кривых распределения пор по радиусам установлено, что наибольшая концентрация микродефектов ПП на модифицированном связующем приходится на область их меньших размеров, чем у покрытий на исходном жидком стекле. Эта тенденция четко прослеживается и при использовании новых огнеупорных наполнителей, указывая на предпосылки снижения возможности проникновения жидкого металла в форму и улучшения противопригарных свойств разработанных покрытий.

6.На основании проведенных исследований противопригарных покрытий подтверждена целесообразность применения в качестве наполнителей красок для чугунного и стального литья недефицитных и доступных материалов - отработанного катализатора ИМ-2201 и отхода абразивного производства.

7.Установлено, что градиент скорости сдвига при течении силиката в противопригарных покрытиях является нелинейной функцией напряжений сдвига, развивающийся при воздействии температуры расплавленного металла и изменяющийся по величине в большей степени, чем возрастающие напряжения. Определены наиболее вероятные комбинации параметров нелинейности для достижения адекватности экспериментальных данных теоретической зависимости - уравнению Бингама.

8.Результаты исследований показали, что вязкость силикатных расплавов снижается с увеличением напряжений и температуры. Определено, что в рассматриваемом интервале температур(700 .1400°С) наблюдается падение величины вязкости силиката ПП на несколько порядков., особенно у немодифициро-ванного жидкого стекла. Экспериментально установлено, что температура начала размягчения модифицированных силикатов смещается в сторону более высоких значений и обуславливает повышение термостойкости разработанных покрытий, что подтверждено термогравиметрическими исследованиями.

9.Исследования поверхностной прочности покрытий при высоких температурах' показали, что модифицирование жидкостекольного связующего в противопригарных красках снижает осыпаемость стержней после термоудара в 1,3. 1,5 раза по сравнению с известными покрытиями на исходном жидком стекле. Применение в качестве наполнителя материала ИМ-2201 повышает поверхностную прочность противопригарных красок, как на неорганическом, так и на органическом связующих.

10. Внедрение в чугунолитейном цехе ПО "АТЗ" разработанного противопригарного покрытия на модифицированном A12(S04)3 жидком стекле позволило снизить брак отливок по газовым раковинам и засорам с 18.20% до 2.3%, что обеспечило повышение качества и надежности ответственного гидроузла трактора .

Опытно-промышленные испытания и внедрение разработанных ПП с использованием материала ИМ-2201 в чугунолитейном и сталелитейном корпусах АО "КамАЗ" позволило отказаться от цирконового наполнителя в противопригарных красках. Это обеспечило значительный экономический эффект, в котором долевое участие автора составляет 85млн. рублей (в ценах 1995 года).

1.Васин Ю. П. Противопригарные материалы в литейном производстве. - Челябинск: Южно - Уральское книжное издательство, 1966.-136 с.

2. Литейное производство/. Б. Куманин, В.В. Бауман, Б. Н. Благов и др.-М.: Машиностроение, 1971.319 с.

3. Лясс А. М. Быстросохнущие формовочные смеси.-М. : Машиностроение, 1982.-102 с.

4. Дорошенко С. П. и др. Получение отливок без пригара в песчаных формах/С. П. Дорошенко, В. Н. Дробязко, К.И. Ващенко.-М.: Машиностроение, 1987.205 с.

5. Сварика А. А. Покрытия литейных форм.-М.: Машиностроение, 1977.-216 с.

6. Противопригарные покрытия для форм и стержней/К.Н. Ткаченко, Л.Д. Кемкер, Н.И. Давыдов, Г.С. Балясникова.-М.: Машиностроение, 19 68.-9 6 с.

7. Валисовский И.В. Пригар на отливках.-М.: Машиностроение, 1982.-102 с.

8. Васин Ю.П., Расулов А.Я. Окислители новые противопригарные материалы. - Челябинск: ЮжноУральское книжное издательство, 1969.-126 с.

9. Дорошенко С.П., Ващенко К.И. Способы получения отливок без пригара.-М.:НИИинформтяжмаш, 1975 . -198 с.

10. Давыдов Н.И., Симонова Г.П. Противопригарные покрытия для форм и стержней.-М.: НИИинформтяжмаш, 1976.-65 с.

11. Ратуш И. Г., Васильева JI.H. Противопригарные быстровысыхающие покрытия в литейном производстве. -М: ТОПУЭинформэнергомаш, 1982.-3 6 с.

12. Mix.J. Schichten fur stalgusformen,Giesserei Praxis.-1976.-№6.-c. 11.

13. Knight F.,Gurrent practice for core-and mould dressings Trade.J.-1972.-№2890.-132 c.

14. Mould and core coatings an autline Jhl British Founolrymen.-1981.-№4.-p.26-27.

15. Фишман-Каменец Г.Н. Применение цирконовых концентратов для улучшения поверхности отливок.-М.-Л.: Машгиз, 1962.-е. 97-106.17.0боленцев Ф.Л. Качество литых поверхностей.-М.-Л.: Машгиз, 1961.-183 с.

16. Цибрик А.Н., Аверченко М.Н. Унифицированные цирконовые пасты для стального литья//Получение качественных отливок с применением высокоэффективных покрытий и облицовок•форм.-Киев, 19 69.-е. 3-6.

17. Цибрик А.Н. Противопригарные формовочные материалы/ /Литейное пр-во.-1960.-№8.-с. 2-4.

18. Гоголев В.И., Мохов В.Н. Влияние красок на образование ужимин в сухих формах//Литейное пр-во . -1972 . -№б . -с . 4-5.

19. Шевченко В.А. Объемные эффекты новых материалов литейных форм//Новые материалы противопригарных, термостойких, теплоизоляционных и специальных покрытий литейных форм.-Киев, 1963.-с.49-58 .

20. Горшанина М.П. Противопригарные краски для черного литья: Реф.обзор.-Рига:Лат. НИИНТИ, 1979.-Библиогр.' 33 назв.

21. Турбовский М.М., Фуклеев В. А. Облицовочная графитная смесь для стального литья//Литейное пр1.во.-1953.-№6.-с. 8-9.

22. Кириченко А. В. и др.Улучшение поверхности отливок с применением стеклокерамических покрытий форм//специальные способы литья.-Л.,1971.-с.253-255.

23. Дорошенко С.П. и др. Способы получения отливок без пригара.-М.: ЦНИИТЭстроймаш,серия У.-1975.-с. 28.

24. Дриц О. И. и др. Безводная противопригарная краска на нитрорастворителе БСТ' для чугунного литья//Технология, организация и механизация литейного пр-ва.-М., 1969.

25. Rous J. , Podolnik В. Nove Zaruvzdorne emulzni nteri.-Slavarenstvi.-1976.-№2-3.-с. 49-52.

26. Валисовский И.В. и др. Методы предотвращения пригара на стальных и чугунных отливках при использовании жидких самотвердеющих смесей//Тр. ЦНИИТМАШ.-1968.-Вып. 79-80.-с. 37-49.

27. Колотило Д.М. Органические связующие термостойких покрытий и их термодеструкция в условиях контакта металл-форма//Новые материалы противопригарных термостойких, теплоизоляционных и специальных покрытий литейных форм.-Киев, 1963.-е. 58-73.

28. Носалевич М.И. и др. Оценка технологических свойств связующих методами термического анали-за//Литейное пр-во.-1973.-№4.-с. 31-32.

29. Патент 1367400 (Великобритания). Футеровка металлических литейных форм. Опубликовано в БИ №21.-1974. В22 7/10.

30. Патент 2162157 (Франция). Покрытие, используемое в металлургии. Опубликовано в БИ №21.-1974. В22 С 3/00.

31. Денисов В. А. Противопригарные пасты для стального углеродистого литья//Тр.ЦНИИТМАШ.-1960 . -Вып.6.-е. 26.

32. А.с. 148879 (СССР). Противопригарная краска для покрытий поверхности форм из твердых смесей и сырых форм и стержней для песчано-глинистых смесей

33. Нагин А.С. Покрытие литейных форм материалами, содержащими кремнийорганические соединения с целью устранения пригара на крупных стальных отливках. Автореферат, дисс. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук.-М.: ЦНИИТМАШ.-1970.-20 с.

34. Ващенко К.И., Дорошенко С. П. Исследование условий образования легкоотделяемого прига-ра//Новое в литейном пр-ве.-Горький, 1963.-е. 1719.

35. Черкинский Ю.С. Химия полимерных неорганических вяжущих веществ.-JI. : Химия, 1967.-е. 12-14.

36. Гуляева Т.Б. и др. Противопригарные покрытия со специальными свойствами//Энергомашиностроение.-1987.-№1.-с. 29-31.

37. Круглицкий Н.Н. Физико-химические основы регулирования свойств дисперсий глинистых минералов. -Киев: Наукова думка,1986.-158 с.

38. Ващенко К.И., Дорошенко С.П. Легкоотделяемый пригар//Получение отливок с чистой поверхностью.-Киев: ИТИ, 1963.-е. 63-75.

39. Толстая С.Н., Бородкина В.Н. Структурирование наполненных полимерных систем//Физ.-хим. механика дисперсных структур.-М., 1966.-е. 45-48.

40. Baier Jorg. Form und Kernuberzuge beider f herstelung von Fahrzeugmotorengus.-Giesserei .1972, 59.-№5.-P.146-151.

41. Шацкий М.И. Применение противопригарных красок, как средства получения чистых поверхностей на стальных отливках//Новое в теории и практике литейного пр-ва.-М.-JI. , 1956.-с. 215-219.

42. Попов А.Д. Чистота поверхности отли-вок//Литейное пр-во.-1960.-№1.-с. 36-37.4 9.0боленцев Ф.Д. Влияние газовой фазы на качество литой поверхности//Новое в теории и практике литейного пр-ва.-М.-Л., 1956.-е. 201-214.

43. Степанов Ю.А., Семенов B.C. Формовочные материалы. -М.: Машиностроение, 1969.-157 с.

44. Pursall F. W. Mould and core-coatings for siron foundries, Foundry Trade J.-1996.-127 №2764.-c. 863-872,27.

45. Миддлтон Д., Макинрой П. Формовочные краски, применяемые в литейных цехах//27-й междунар. конгр. литейщиков.-М., 1961.-е. 249-265.

46. Кузьмин И.П. и др. Кроющая способность формовочных красок//Тр. ЦНИИТМАШ.-1968.-Вып.79-80 . -с.59-65.

47. Андрианов Б.С. и др. Проникающие формовочные краски//Повышение технологического уровня и эффективности литейного пр-ва.-Харьков, 1973.-е. 20.

48. Кузьмин Н.Н. и др. Проникающая способность формовочных красок//Литейное пр-во.-1980.-№7.-с. 12 .

49. Андрианов B.C. Исследование процесса и разработка метода снижения деформации литейных форм из жидких самотвердеющих смесей. Дисс. на соиск.* уч. степ. канд. техн. наук.-М.: ЦНИИТМАШ.-1970.-192 с.

50. Туманова Л.П. и др. Поверхностное упрочнение форм//Литейное пр-во.-1981.-№11.-с. 14.

51. Иванов А.А., Ромашкин В.Н. Упрочнение жидко-стекольных смесей и внутреннее напряжение в связующих //Литейное пр-во.-1982.-№4.-с. 16.

52. Гейсин Б.М. Противопригарные шамотные и хро-магнезитовые краски для стержней стальных отливок//Литейное пр-во.-1964.-№5.-с. 38.

53. Гейсин О.М. Изучение образования пригара по технологической пробе//Литейное пр-во.-1964.-№б.-с. 37-38.

54. Кривошеев В.Н. Уменьшение пригара на стальных отливках//Литейное пр-во.-1964.-№3.-с. 35.

55. Матвеенко И.В.,Ипатов А.А. Адгезионная прочность противопригарных красок для прецизионного способа окраски стержней//Литейное пр-во.-1981.-№11.-с. 15-16.

56. Штыренко Г.В., Вагин С.А. Быстросохнущие противопригарные краски для фасонного стального литья // Хим. и нефт. машиностроение.-1980.-№8.-с. 28.

57. Гуляева Т.Б. Самовысыхающие противопригарные покрытия для крупных стальных отливок энергомаши-ностроения//Пути реализации решений 27 съезда КПСС по повышению эффективности и качества в литейном пр-ве.-Л., 1986.-с. 24-26.

58. Качалкин Г.С. и др. Противопригарная краска для стержней и форм стальных отливок//Литейное пр-во .-1979.-№3.-с. 34.

59. Чиминов В. В. Причина образования и методы устранения пригара на чугунном литье при использовании смесей с жидким стеклом//Тр. ЦНИИТМАШ.-1960.-вып.6.-е. 47-55.

60. Васин Ю.П. и др. Реакционная способность графитовых красок // Литейное пр-во. -1974.-№4. -с. 27-28.

61. Черкинский Ю.С. Химия полимерных неорганических вяжущих веществ.-Л.: Химия, 1967.-22с.

62. Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ.-М.: Стройиздат, 1974.-80 с.

63. Исаев Г.А. Разработка и исследование холоднотвердеющих смесей для отливок энергомашиностроения . -Автореферат на соиск. уч. степ. канд. техн. наук.-Л.-1980.-23 с.

64. Гуляева Т.Б. Разработка аэросилсодержащих противопригарных покрытий для форм и стержней из ХТС при производстве крупных отливок.-Автореферат на соиск.уч.степ. канд. техн. наук.-Л.-1988.-22 с.

65. Чистякова А.И. и др. Исследование внутренних напряжений в клеевых соединениях//Пласт. массы.-1964.-№1.-с. 7.8О.Зубов П.И., Сухарева А.А. Структура и свойства покрытий.-М.: Химия, 1982.-148 с.

66. Физико-химические свойства полимерных и лакокрасочных покрытий.-М.: Химия, 1978.-148 с.

67. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий/Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский.-М.: Наука, 1971.-294 с.

68. Санжаровский А.Т. и др. Внутренние напряжения в полимерных покрытиях//Лакокрасочные материалы и их применение.-1962.-№3.-с. 21.

69. Шпортенко П.И. Борьба с пригаром на крупном литье// Литейное пр-во.-1957.-№2.-с. 31.

70. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость/пер.с англ.-М.: Мир,1970.-450 с.

71. Малахова А.И., Маркова A.M. Противопригарные краски и пасты//Литейное пр-во.-1972.-№8.-с. 44.

72. Баранова В.И. Расчеты и задачи по коллоидной химии.-М.: Высш. шк., 198 9.-2 88 с.

73. Цибрик А.Н. О применении цирконов в литейном производстве//Литейное пр-во.-I960.-№11.-с. 28.

74. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений/пер. с нем.-М.: Мир, 1990.-208 с.

75. Шпортенко П.И. Отделка форм и стержней// Литейное пр-во.-1958.-№2.-с. 18.

76. Лакеев А.С. О применении основных положений реологии для исследования литейных материалов // Вопр. теории процессов литья.-Киев, 1969.-е. 7476.

77. Валисовский И.В. и др. Методы предотвращения пригара на стальных и чугунных отливках при использовании самотвердеющих смесей//Тр. ЦНИИТМАШ.-1968.-вып. 79-80.-с. 37-49.

78. Ребиндер П.А. Вязкость дисперсных систем и структурообразование//Исслед. Физико-химии технич. суспензий.-М.-Л.,1939.-с. 3-8.

79. Ребиндер П.А., Семененко Н.А. О методе погружения конуса для характеристики структуры механических свойств пластично-вязких тел//Докл. ВН СССР.-1949.-т. 64, Вып.6.-е. 835-841.

80. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии.-Л.: Химия, 1984.-367 с.

81. Лакеев А. С. Формообразование в точном литье.-Киев: Наукова думка, 1986.-254 с.

82. Валисовский И.В. и др. Исследования условий смачивания жидким металлом формовочных материалов//Сб. ст. по формовочным материалам.-М., 1958.-42 с.

83. Гурлев В.Г. и др. Разработка противопригарных покрытий с применением жидкого стеклаУ/Тез. докл. Науч.-техн. конф. Прогрессивные технологии изготовления форм и стержней для производства отливок . -Челябинск, 1990.-с.' 103.

84. Морозов И. В. и др. Использование ПАВ для улучшения свойств жидкого стекла.//Литейное пр-во.-1986.-№3.-с. 12.

85. Челядинов Л.Н. Холоднотвердеющие органические связующие//Литейное пр-во.-1973.-№2.-с.32-36.

86. Шадрин Н.И. Термостойкость и область применения синтетических смол для холоднотвердеющих смесей//Литейное пр-во.-1979.-№10.-с. 11-13.

87. Кузьмин Н.Н. Использование органоминераль-ных материалов в качестве связующих для литейных красок // Полимеры в литейном пр-ве.-М.-1969.-с.80-85 .

88. Фрейдин А. С. Прочность и долговечность клеевых соединений.-М.: Химия, 1981.-272 с.

89. Взаимодействие литейной формы с отливкой/под ред. Б.Б. Гуляева.-М.:АН СССР.-1962.-с.22.

90. Гуляев Б. Б. Литейные процессы.-М.-Л.: Маш-гиз, 1960.-230 с.

91. Васин Ю.П. Исследование физико-химических процессов образования пригара на стальных отливках в песчаных формах. Дисс. на соиск. уч.степ.д.т.н.-Челябинск, 1963.-456 с.

92. Берг П.П. Формовочные материалы.-М.: Маш-гиз, 1963.-420 с.

93. Борсук П.А. Изготовление отливок с применением быстротвердеющих смесей на жидком стекле//Тр. ЦНИИТМАШ.-М., 1959.-с. 25-26.

94. ИО.Белянкин Д.С. Работы по глинам//Д.'С. Белян-кин. Избр. тр. Т.2.-М, 1953.-с. 8.

95. Ш.Берг П.П. Основа учения о формовочных материалах. -М.: Машгиз, 1948.-850 с.

96. Амелин А.С. и др. Оливиниты как формовочный материал для стального литья//Точность и качество поверхности отливок.-М.-Л., 1962.-е. 19-21.

97. Валисовский И. В., Медведев Я. И. Технологические испытания формовочных материалов.-М.: Машгиз, 1963.-152 с.

98. Васин Ю.П. Некоторые особенности структуры уплотненных формовочных смесей//Докл.конф.научныхработников,поев.50-летию Сов. власти.-Челябинск, 1967.-е. 12-13.

99. Белов С.В. Определение средних размеров пор спеченных пористых материалов//Изв. ВУЗов.-19 66.-№1.-с. 23.

100. Гималетдинов Ш.Л. Регулирование и стабилизация свойств холоднотвердеющих смесей на карба-миднофурановой смоле. Дисс.на соиск.уч.степ.канд. техн. наук.-Челябинск, 1987.-241 с.

101. Иткис З.Я. Теоретические основы упрочнения холоднотвердеющих смесей и разработка технологии изготовления стержней и форм автотракторных отливок. Дисс.на соиск.уч.степ.д.т.н.-Челябинск, 1985 . -519 с.

102. Вансович Э.А. и др. Отверждаемые без нагрева смеси на основе технических лигносульфона-тов//Вопросы теории и технологии литейных процессов . -Челябинск, ЧПИ, 1983.-е. 51-58.

103. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. М.: Т.1. ИЛ, 1954.

104. Глинка Н.Л. Общая химия.-Л.: Химия, 197 8.718 с.

105. Пудовкин В. В. Совершенствование метода определения газотворности формовочных материалов и разработка технологии изготовления малогазотворных стержней с низкой осыпаемостью. Дисс. на соиск .уч.степ.кан.техн.наук.-Челябинск, 1989.-174 с.