автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Исследование, разработка и внедрение в производство литейных формовочных смесей на основе комплексных неорганических связующих с целью повышения их технологических свойств

На правах рукописи УДК 621.74.

ДМИТРИЕВ Эдуард Анатольевич

ИССЛЕДОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВО ЛИТЕЙНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСНЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СВЯЗУЮЩИХ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Специальность 05.16.04 - Литейное производство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук 2 6 Н 0 Я 2009

Комсомольск-на-Амуре - 2009

003484332

Работа выполнена в ГОУВПО Комсомольском-на-Амуре государственном техническом университете (ГОУВПО КнАГТУ).

Научный консультант: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Евстигнеев Алексеи Иванович

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники

РФ, доктор технических наук, профессор Илларионов Илья Егорович (г.Чебоксары)

доктор технических наук, профессор Кулаков Борис Алексеевич (г.Челябинск)

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор

Ри Хосен (г.Хабаровск)

Ведущая организация: ОАО «Комсомольское-на-Амуре авиационное производственное объединение им. Ю.А.Гагарина

Защита состоится «12» декабря 2009 года в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.092.02 в ГОУВПО Комсомольском-на-Амуре государственном техническом университете (ГОУВПО КнАГТУ) по адресу: 681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

факс (4217) 53-61-50, E-mail: dis@knastu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет».

Автореферат разослан «10» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.092.02 д.т.н., профессор

В.В. Петров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Литые изделия составляют значительную долю по массе и трудоемкости изготовления любого вида продукции машиностроения. Мировой опыт показывает - совершенствование машиностроительной продукции невозможно без существенного повышения сложности, качества, технологических и эксплуатационных свойств и точности литых изделий.

Повышение конструктивной сложности и точности литых деталей, наряду с требованиями минимизации трудовых затрат, ресурсосбережения и эффективной защиты окружающей среды, значительно влияет на направления развития технологий производства отливок. Это в полной мере относится и к технологии производства разовых литейных форм и стержней.

Постоянное повышение требований к качеству разовых литейных форм и стержней (прочность, точность, выбиваемость, и др.) сказывается и на требованиях, предъявляемых к формовочным и стержневым смесям. Широко распространенные в литейном производстве составы литейных смесей и технологии изготовления форм не всегда способны в полной мере отвечать высоким требованиям производства. Таким образом, разработка и исследование новых составов литейных формовочных смесей (ЛФС), технологических процессов их приготовления, позволяющих целенаправленно управлять свойствами (прочностью, выбиваемостью, газотворностью, регенерируемостью и др.) литейных смесей и форм, является одной из актуальных проблем в области технологии литейной формы и качества получаемых отливок.

Значительный вклад в развитие теории и технологии ЛФС, а так же литейных форм принадлежит отечественным ученым: Аксенову П.Н, Аксенову Н.П, Баландину Г.Ф, Бергу П.П, Борсуку П.А, Васильеву В.А, Васину Ю.П, Гуляеву Б.Б, Дорошенко С.П, Жуковскому С.С, Илларионову И.Е, Орлову Г.М, Кулакову Б.А, Корнюшкину О.А, Лакееву А.С, Ляссу А.М, Рыжкову И.В, Рыжикову А.А, Рабиновичу Б.В, Ромашкину В.Н, Тимофееву Г.И, Трухову А.П, Шкленнику Я.И. и др.

Анализ тенденций совершенствования ЛФС показал, что наиболее перспективными являются смеси с применением неорганических связующих, способных удовлетворить самым высоким требованиям не только по технологическим, но и по экологическим и ресурсосберегающим показателям. Основные их преимущества: наличие сырьевых материалов в промышленном объеме, разнообразие способов отверждения при изготовлении форм и стержней, минимальное воздействие на окружающую среду в результате исключения отходов и возможности их повторного использования.

Разработка теоретических и технологических основ упраиления свойствами ЛФС и разовых опочных, безопочных и оболочковых форм, изготовленных на их основе, представляет значительный научный интерес и является весьма актуальным.

Актуальность темы диссертации подтверждается выполнением научно-исследовательских работ в рамках работ научной школы НШ -285.2008.9, Гранта Президента РФ № МК- 5430.2006.8 (2006-2007 гг.) «Развитие теоретических и технологических основ получения высокоточных литейных форм для прецизионного литья» и тематического плана (ЕЗН) Министерства образования и науки РФ № Г-18/99 (Г-18/99) (19992004 гг.) «Физико-химические, теплофизические и технологические основы формирования моделей, форм и отливок в литье по удаляемым моделям и непрерывного получения фасонных изделий из расплавов», № 1.2.05 (Г-18/05) (2005-2009 гг.) «Физико-химические модели и технологические основы получения формовочных материалов»

Цель работы: Разработка ЛФС и электрофоретических суспензий с улучшенными технологическими свойствами, предназначенных для изготовления литейных форм, на основе установления влияния на структуру и свойства смесей полимерных и неорганических добавок, а также развитие представлений о процессах трещинообразования в электрофоретических формах, изготовленных по выплавляемым моделям, на различных технологических этапах их изготовления.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

- обобщение и развитие научных представлений о механизмах управления структурой и свойствами ЛФС и форм;

- обоснование выбора и использования полимеров при разработке комплексных жидкостекольно-полимерных связующих для ЛФС, а также проведение исследований влияния полимеров на их структуру и свойства;

- исследование свойств смесей на основе солевых связующих и установление оптимальных режимов их приготовления и отверждения;

- обоснование выбора комплекса неорганических добавок позволяющих целенаправленно изменять технологические свойства ЛФС и форм изготовленных на их основе;

- проведение комплексного исследования влияния полимерных стабилизаторов на свойства электрофоретических суспензий и электрофоретических форм, полученных на их основе;

- проведение исследований физико-механических и др. свойств электрофоретических форм;

- исследование влияния усадочных процессов в электрофоретических формах на образование в них трещин на различных технологических этапах их изготовления;

- разработка математической модели для расчета напряженно-деформпрованного состояния электрофоретических форм во время их прокаливания, заливки расплавом и кристаллизации отливки;

- обобщение и развитие представлений о механизмах образования трещин в электрофоретических формах;

- опытно-промышленные испытания разработанных составов литейных формовочных смесей, технологий их приготовления, регенерации и внедрение их в производство.

Научная новизна работы.

1. Обоснован выбор и использование полимерных добавок для жидко-стекольных связующих. Выявлены особенности и закономерности их влияния на технологические свойства ЛФС.

2. Установлены закономерности изменения структуры и свойств ЛФС на основе неорганических связующих. Научно обосновано использование в комплексе с сульфатом магния таких неорганических добавок, как сульфата натрия и фосфата магния, позволяющих целенаправленно изменять свойства ЛФС и формы. Установлены зависимости влияния их содержания в смеси на ее структуру и свойства. Определены предельные интервалы температур использования литейных форм, полученных из смесей, на основе комплексных солевых связующих.

3. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена эффективность использования в составах электрофоретических суспензий водорастворимых полимеров в качестве стабилизаторов.

4. Установлено влияние полимерных стабилизаторов и электролитов на основные свойства электрофоретических суспензий и форм, получаемых на их основе. Обоснованы принципы регенерации отработанных электрофоретических суспензий и определены технологические режимы их полного восстановления.

5. Установлены зависимости физико-механических свойств электрофоретических форм от типа используемого связующего и температуры формы.

6. Расширено научное представление о роли усадочных процессов, происходящих в оболочковой форме, и роли выплавляемой модели, на образование трещин в электрофоретических оболочковых формах во время их сушки и выплавления моделей.

7. Проведен теоретический анализ напряженно-деформированного состояния электрофоретических оболочковых форм при высокотемпературном воздействии на основе результатов математического моделирования процессов прокаливания, заливки расплавом и кристаллизации отливок численным методом. Раскрыты физические основы механизма влияния свойств связующего в оболочковой форме и температурного перепада, по толщине формы, на ее напряженно деформированное состояние. Опреде-

лены величины напряжений и деформаций во время прокаливания и заливки оболочковой формы жидким металлом.

Практическая значимость результатов работы.

1. Разработаны, защищены патентами РФ и внедрены в производство составы комплексных жидкостекольно-полимерных смесей и способы их приготовления, отличающиеся высокой прочностью в отвержденном состоянии и легкой выбиваемостью после затвердевания отливки.

2. Разработаны и внедрены в производство литейные смеси с принципиально новыми связующими на основе комплексных неорганических солей. Приведены примеры их практической реализации в производстве.

3. Разработаны и защищены патентами РФ составы электрофоретиче-ских суспензий с высокой стабильностью свойств.

4. Разработаны и защищены патентом РФ технологии регенерации отработанных электрофоретических суспензий.

5. Созданы автоматизированные устройства для получения электрофоретических оболочковых форм и регенерации электрофоретических суспензий, которые защищены патентами РФ и приняты к внедрению в производстве.

6. Разработана методика расчета напряженно-деформированного состояния электрофоретических оболочковых форм при высокотемпературных воздействиях. Разработаны алгоритмы и программы для его реализации на ЭВМ1.

Результаты работы внедрены на предприятиях: ОАО «КнААПО им. Ю.А. Гагарина», ОАО «Завод Амурлитмаш» • и ООО «Амурский судостроительный завод - Металлург» г.Комсомольска-на-Амуре, а так же в учебном процессе Комсомольского-на-Амуре ГТУ.

Достоверность результатов работы: обеспечивается применением современных методов исследования структуры и свойств материалов смесей, использованием при исследованиях напряженно-деформированного состояния форм фундаментальных уравнений механики сплошных сред, а так же производственным апробированием и внедрением разработанных составов смесей и технологических процессов.

Личный вклад автора. В настоящей работе представлены результаты, полученные автором самостоятельно, а так же совместно с аспирантами и сотрудниками Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. Автору принадлежит постановка задачи и проведение исследований, планирование и руководство экспериментами, личное участие в них и анализ полученных данных, написание статей и заявок на изобретения. Автор принимал непосредственное участие в опытно промышленных испытаниях и внедрении результатов работы в производство.

1 Поданы 2 заявки на государственную регистрацию программ для ЭВМ.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на: XX научно-технической конференции ОАО "КнААПО им Ю.А. Гагарина" "Созданию самолетов - высокие технологии" (Комсомольск-на-Амуре 2004 г.); 111 конференции «Проблемы сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения» (Владивосток - Комсомольск-на-Амуре, 2004 г.); VII съезде литейщиков России (г. Новосибирск, 2005 г.); Международном Форуме по проблемам науки, техники и образования. (г. Москва, 2006 г.); III Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в современном машиностроении» (г. Пенза, 2007 г.); VIII Международном Российско-китайском симпозиуме «Новые материалы и технологии 2007» (г. Хабаровск, 2007 г.) X краевом конкурсе молодых ученых «Наука - Хабаровскому краю» (г. Хабаровск, 2008 г.); научных межкафедральных семинарах в КнАГТУ (2004 -2009 гг.).

Изобретения по теме диссертации выставлялись на международных выставках и салонах. Патент № 2289491 «Устройство для изготовления керамических форм» награжден на Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (г. Санкт-Петербург, 2007 г.) золотой медалью и дипломом первой степени. Патент № 2288806 «Устройство для изготовления керамических литейных форм методом электрофореза» отмечен дипломом на VIII Московском международном салоне инноваций и инвестиций (г. Москва, 2008 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 35 научных работ, в том числе 1 учебное пособие с грифом УМО, 2 монографии и 12 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получено 12 патентов РФ .

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Основная часть диссертации изложена на 320 страницах машинописного текста, содержит 172 рисунка, 16 таблиц, библиографию из 278 наименований и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении на основе анализа литературно-патентных источников, посвященных вопросам разработки и управления свойствами ЛФС и форм, обосновывается актуальность настоящей работы. Сформулированы цель и задачи исследований, предложены пути их решения. Представлена научная и практическая значимость проведенных исследований, сформулированы основные научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассматриваются проблемы, связанные с управлением свойствами ЛФС и форм, технологические особенности их приготовления и применения.

Анализ литературных данных показывает, что одними из наиболее значимых свойств ЛФС является прочность, управление которой позволяет получать смеси, приближающиеся по своим свойствам к «идеальным» смесям, т.е. обладающих необходимой прочностью на стадии заливки жидким металлом и минимальной прочностью на стадии выбивки отливки.

Сформулирован комплекс современных требований, предъявляемых к ЛФС. В настоящее время, наряду с постоянно повышающимися требованиями по качеству, не менее важное значение приобретают требования по экологичное™ и ресурсосбережению.

Анализ используемых в современном литейном производстве исходных формовочных материалов и смесей показал, что в современном литейном производстве широкое распространение получили ЛФС с применением в качестве связующих синтетических смол. Однако в связи с значительным повышением требований к экологии литейного производства, интерес к разработке ЛФС с неорганическими связующими вновь повышается. Неорганические связующие характеризуются относительно низкой стоимостью, доступностью сырьевых материалов в промышленном объеме и высокой экологической безопасностью.

Согласно материалам представленных на последних международных выставках по литейному производству, за рубежом активно ведутся разработки и внедрение в производство неорганических связующих и смесей, способных конкурировать по свойствам с синтетическими связующими. Среди таких материалов группа связующих Cast - Clean (основа-жидкое стекло с добавлением различных добавок, значительно повышающих свойства жидкого стекла), группа солевых связующих Cordis (основа матрицы связующего - комбинация модифицированных фосфатов, силикатов, боратов и др).

Кроме этого, проанализированы процессы изготовления оболочковых форм методом электрофореза. Проблема получения качественных оболочковых форм методом электрофореза заключается в нестабильности свойств электрофоретических суспензий, а так же в изменении свойств суспензий в процессе электрофоретического получения форм.

Литературный и патентный анализ позволил также выявить отсутствие комплексных подходов к решению проблем, связанных с трещино-стойкостью электрофоретических форм. Оболочковые формы, полученные методом электрофореза, значительно отличаются по структуре и свойствам от оболочковых форм, полученных традиционным способом в литье по выплавляемым моделям. При этом причиной образования трещин в электрофоретических формах также являются напряжения, возникающие в

большей степени за счет перепада температур по толщине формы, во время ее заливки и затвердевания жидкого металла. Не выясненным остается вопрос о вкладе в этот процесс связующих, используемых для упрочнения электрофоретических форм, в развитие напряжений в форме в процессе ее прокаливания, заливки и охлаждения жидким металлом. Проведен анализ методик расчета напряженно-деформированного состояния оболочковых форм.

В результате проведенного анализа литературных данных была сформулирована цель, поставлены задачи исследования, предложены пути их решения.

Вторая глава посвящена исследованию структуры и свойств ЛФС на основе жидкостекольных связующих путем ввода в их состав полимерных добавок с целью повышения прочности и выбиваемости.

Были выявлены и сформулированы критерии, которым должны отвечать полимеры, вводимые в качестве модифицирующих добавок в состав жидкостекольных смесей (ЖС). К числу основных критериев относятся следующие: низкая стоимость, прочность пленки связующего, термостойкость. В наибольшей степени указанным выше критериям отвечают на-трлй-карбоксиметилцеллюлоза (Н-КМЦ), поливиниловый спирт (ПВС) и полистирол (ПС). Эти полимеры и были выбраны в качестве объектов исследования. В ходе проведения исследований было выявлено, что к факторам, определяющим конечные свойства ЛФС и форм, изготовленных на их основе, относятся количество и способ введения полимерной добавки (ПД) в ЖС, а также способ отверждения модифицированной полимерными добавками ЖС. В качестве контролируемых конечных свойств ЛФС, определяющих ее прочность и выбиваемость были выбраны пределы прочности на разрыв отвержденных образцов и образцов предварительно прогретых до температуры 700 °С. Для проведения комплексного анализа влияния ПД на свойства ЖС их сравнивали с аналогичными свойствами ЖС без ПД.

Количество ПД, вводимой в ЖС регулировалось ее концентрацией в соответствующем растворе (% по массе) и количеством раствора, вводимого в ЖС (% по массе). Отверждение готовой ЛФС осуществляли по двум технологическим вариантам: отверждением по С02-процессу и тепловой сушкой при Т=200°С.

Введение ПД в состав ЖС осуществлялось двумя способами: непосредственным введением раствора ПД в сырую ЖС и с помощью предварительно плакированного ПД огнеупорного наполнителя ЖС.

При исследованиях смешивания водного раствора Н-КМЦ с жидко-стекольным связующим, Н-КМЦ выпадает в осадок, что приводит к образованию суспензии. При этом с увеличением доли 30%-ного раствора Н-КМЦ в жидком стекле, вязкость всей смеси падает (рис. 1). Падение вяз-

кости при смешивании Н-КМЦ с жидким стеклом вызвано тем, что Н-КМЦ, попадая в жидкое стекло, образует взвесь мелкодисперсных хлопьев, а вода, имевшаяся в растворе Н-КМЦ, переходит в раствор жидкого стекла, тем самым уменьшая его вязкость. Причем, средний размер хлопьев Н-КМЦ во многом зависит от концентрации вводимого в жидкое стекло раствора Н-КМЦ при одинаковых условиях приготовления смеси.

содержание Н-КМЦ, %

Рис. 1. Зависимость вязкости жидкого стекла (М-2,5 ) от количества введенного в него 30%-ного водного раствора Н-КМЦ

В результате исследований влияния Н-КМЦ, вводимого в сырую ЖС, были установлены закономерности изменения прочностных свойств ЖС в зависимости от количества и концентрации раствора Н-КМЦ. Наибольшая прочность смеси как при тепловом, так и при С02-процессе достигается при использовании 15-20% - го раствора Н-КМЦ в количестве 3 масс.ч, прочность ЖС при этом возрастает на 85 - 90 % по сравнению с ЖС без добавления полимера. Увеличение содержания раствора Н-КМЦ более чем 3 масс.ч. в смеси приводит к падению прочности, в силу переувлажнения ЖС.

Полученные зависимости (рис.2), прочности жидкостекольной смеси от концентрации Н-КМЦ и количества раствора, используемого для плакирования песка, показали, что максимальная прочность ЖС достигается при плакировании песка низко-концентрированными растворами Н-КМЦ (5-15%).

Прочность ЖС с плакированным Н-КМЦ песком во многом зависит и от способа отверждения. Максимальная прочность смеси достигается при тепловом отверждении. Причем, следует отметить, что при тепловом отверждении удалось получить высокую прочность при достаточно широком диапазоне концентраций растворов Н-КМЦ от 10 до 25 %.

Остаточная прочность образцов, изготовленных из исследуемых смесей и прокаченных при 700 °С, также как и прочность, после сушки мало

зависела от способа отверждения и способа приготовления смеси. Однако при этом, сравнивая остаточную прочность ЖС с добавкой раствора Н-КМЦ с остаточной прочностью ЖС без полимерных добавок, можно заключить, что содержание Н-КМЦ оказывает значительное влияние на остаточную прочность. Так, остаточная прочность смеси с 3 масс.ч 20% - но-го раствора Н-КМЦ более чем в 3 раза меньше остаточной прочности смеси без ПД, что свидетельствует о том, что любое введение Н-КМЦ в смесь позволяет значительно понизить ее остаточную прочность и, тем самым, улучшить выбиваемость.

Проведенный комплекс исследований по применению Н-КМЦ в составе ЖС и полученные зависимости показали технологическую целесообразность использования Н-КМЦ для улучшения прочности и выбиваемости жидкостекольных смесей.

ПВС, также как и Н-КМЦ водорастворимый полимер, но менее термостойкий и с жидкостекольным связующим не смешивается. Анализ изменения прочности ЖС в зависимости от количества вводимого раствора ПВС и его концентрации показал, что прочность смеси, отверждаемой тепловой сушкой, возрастает с увеличением концентрации раствора ПВС. Максимальная прочность наблюдается при введении 3 масс.ч. 30% -ного раствора ПВС. При отверждении ЖС С02 газом прочность также возрастает с увеличением концентрации вводимого в смесь раствора ПВС, но при этом максимальная прочность достигается при введении 4 масс.ч 30%-ного раствора ПВС.

Исследования прочностных свойств ЖС в зависимости от концентрации ПВС в растворе и количества самого раствора, вводимого при плакировании песка, показали (рис. 3), что максимальная прочность ЖС при отверждении сушкой достигается в случае плакирования песка 25-30 % -ным раствором ПВС в количестве 3-4 масс.ч., а в случае отверждения смеси СО2 максимальная прочность достигается при плакировании песка 3 масс.ч 15-30 %-ным раствором ПВС.

; 1 •■■■ """•««^--ж ....... - •• X

__ ♦ е \ ' * • V ¡^ч О

| V \ ! -.—V .... ; Тч \ ' Г\Ч

т

Концентрат Н-КМЦ. V.

Рис. 2. Влияние количества и концентрации раствора Н-КМЦ, при плакировании песка, на прочность смеси с жидким стеклом, отвержденной продувкой СОг: 1) содержание 1 масс.ч. раствора Н-КМЦ, 2) 2 масс.ч. раствора, 3) 3 масс.ч. раствора, 4) 4 масс.ч. раствора, 5) 5 масс.ч. раствора.

Остаточная прочность ЖС после прокаливания, как и в случае использования Н-КМЦ, во многом зависит от количества ПВС в смеси. Наименьшей остаточной прочностью обладали образцы, изготовленные из плакированного ПВС песка.

Рис. 3. Влияние количества и концентрации раствора ПВС при плакировании песка на прочность смеси с жидким стеклом, отвержден-ной продувкой СОд: 1) 1 масс.ч. раствора ПВС, 2) 2 масс.ч. раствора, 3) 3 масс.ч. раствора, 4) 4 масс.ч. раствора, 5) 5 масс.ч. раствора.

Концентрация ПВС, %

Проведенные исследования по применению ПВС в составе ЖС показали целесообразность использования ПВС для улучшения свойств жидко-стекольных смесей. Из рассмотренных двух вариантов приготовления смеси наилучшие прочностные свойства показали смеси, приготовленные по технологии предварительного плакирования песка ПВС.

Полистирол, в отличие от Н-КМЦ и ПВС, не является водорастворимым полимером. Выбор ПС в качестве добавки был обусловлен, в большей степени, его высокими прочностными свойствами и низкой стоимостью.

В целом, анализ полученных зависимостей прочности жидкостеколь-но-полистироловой смеси показал, что прочность при тепловом и холодном отверждении в основном зависит от концентрации вводимого раствора ПС в толуоле, а количество вводимого раствора не оказывает значительного влияния на прочность. При тепловом отверждении введение в ЖС низкоконцентрированных растворов ПС (10 - 20 %) приводит к падению прочности, по сравнению с жидкостекольной смесью без ПД, лишь введение высококонцентрированных растворов ПС позволяет повысить прочность почти в 2 раза. В случае отверждения СОг газом использование низкоконцентрированных растворов ПС приводит также к разупрочнению смеси в отвержденном состоянии, а введение высококонцентрированных растворов ПС (30-40%) не дает ощутимого повышения прочности по сравнению с ЖС без полимерных добавок.

Остаточная прочность смеси, как и прочность в отвержденном состоянии, также во многом зависит от концентрации раствора ПС. Так, в случае введения 10-20 % - ного раствора ПС, остаточная прочность существенно не отличается от остаточной прочности ЖС без ПД.

При использовании раствора ПС для плакирования песка максимальная прочность (2,4 МПа) достигается на песках, плакированных 3-4 масс.ч.

раствора ПС, при этом концентрация раствора не оказывает значительного влияния.

Отверждение смеси С02 газом позволяет достичь достаточно высокой прочности (2,3-2,4 МПа) при использовании плакированного песка 2-3 масс.ч. раствора ПС, но при этом значительное влияние оказывает и концентрация ПС в растворе, используемом для плакирования.

Проведенные исследования влияния раствора ПС на прочностные свойства ЖС показали, что наибольший эффект повышения прочности ЖС достигается в случае использования ПС в качестве плакирующего компонента, при этом также достигается минимальная остаточная прочность смеси после прокаливания.

Сравнительные гистограммы прочностных свойств ЖС с полимерными добавками представлены на (рис. 4). Из представленных данных видно, что введение в состав исследованных полимерных добавок значительно повышает прочность смеси как при введении жидкостекольного связующего сразу после перемешивания наполнителя с полимером, так и в случае предварительного плакирования наполнителя полимером.

В целом, прочность исследуемых смесей во многом зависит от количества вводимого полимера, способа ввода полимера и способа отверждения смеси. При использовании водорастворимых полимеров (Н-КМЦ, ПВС) максимальная прочность достигается при введении в смесь 3^ масс.ч. 20-25 % водного раствора. Максимальная прочность при добавлении в смесь ПС достигается при введении в смесь 3-4 масс.ч. 30% раствора ПС в толуоле.

а) б)

без Н-КМЦ ПВС ПС без Н-КМЦ ПВС ПС

добавок добавок-

Рис. 4. Гистограммы максимальных прочностей жидкостекольных смееей с полимерными добавками. □ - Введение полимерной добавки в сырую

смесь, Н при плакировании полимерной добавкой песка, а) отверждение смеси при температуре 200 °С б) отверждение смеси СОг

газом

В третьей главе приводятся исследования смесей со связующими на основе сульфата магния. Кристаллогидраты сульфата магния (MgS04 ■ 7Н20) при нагревании до температуры 82 °С плавятся, при этом из расплава испаряется кристаллизационная вода, что приводит к кристаллизации обезвоженного сульфата магния. Обезвоженный сульфат магния при дальнейшем нагревании не претерпевает никаких изменений до температуры разложения равной . 1100 - 1200 °С.

В ходе исследований связующих свойств MgS04 • 7Н20 было выявлено, что основными управляющими факторами, влияющими на прочность, являются: влажность смеси кварцевого песка с MgS04 • 7Н20 и температура сушки смеси. В результате обработки экспериментальных данных, была получена зависимость прочности смеси песка с сульфатом магния (5 масс.ч) от температуры сушки и исходной влажности смеси. Анализ зависимости позволил установить интервал оптимальных температур сушки смеси, равную 135-150 °С и интервал оптимального соотношения MgSO.r 7Н20 и воды, равное 1 : 0,8-0,9. В этом случае прочность смеси достигает максимально возможных значений (0,67 МПа).

Полученная экспериментально зависимость прочности смеси от температуры ее нагрева показала (рис. 5), что нагревание смеси до температур свыше 150 °С приводит к разупрочнению смеси, при этом падение прочности происходит до температур 250-300 °С, после чего прочностные свойства смеси стабилизируются. Падение прочности смеси в диапазоне тем-

Температура сушки ®С

Рис. 5. Зависимость прочности смеси со связующим сульфатом магния от температуры сушки

Сопоставление полученной зависимости прочности смеси песка с сульфатом магния, от температуры сушки с данными термоанализа сульфата магния, позволило установить, что максимальной прочностью обладает смесь песка с моногидратом сульфата магния (Гу^БОд' Н20). Даль-

нейшее обезвоживание моногидрата сульфата магния в смеси приводит к падению прочности смеси.

Газотворность отвержденнного при температуре 150 °С связующего сульфата магния в среднем составила 75 см3/г. Причем, основной пик газовыделения наблюдался при температуре 240 - 250 °С, что соответствует температуре полного обезвоживания сульфата магния. При температурах выше 300 °С газотворность сульфата магния близка к нулю.

Результаты исследования связующих свойств сульфата магния показали возможность его использования в качестве связующего в формовочных и стержневых смесях, к тому же способность сульфата магния восстанавливать содержание воды в кристаллизационной решетке позволяет легко регенерировать отработанные смеси.

Дальнейшие исследования проводились в направлении улучшения связующих свойств сульфата магния путем введения в его состав других неорганических солей. В ходе исследований было обнаружено, что соли натрия, вводимые в состав сульфата магния, способствуют повышению прочности смеси. Наилучшие результаты были получены при добавлении к MgS04 • 7Н20 сульфата натрия (Na2S04). При этом чистый Na2S04 не обладает связующими свойствами. .

Изменения прочностных свойств смеси в зависимости от количества Na2S04, вводимого в состав связующего MgS04 ■ 7Н20, показывают, что увеличение содержания Na2S04 в MgS04 • 7Н20, повышает прочностные свойства смеси кварцевого песка со смесью солей (MgS04 - Na2S04). Причем, при содержании в MgS04 ■ 7Н20 до 30 % Na2S04 прочность смеси увеличивается практически в 2,2 раза по сравнению с такой же смесью, но приготовленной на чистом сульфате магния (рис. 6). Увеличение содержания Na2S04 в MgS04 • 7Н20 более чем на 30% приводит к резкому падению прочности за счет выпадения в отверждаемом MgS04 отдельных кристаллов Na2S04.

i.e

0.4 -1-1-1--

(3 5 10 20 30

Кол-во сульфат« натрия в связующем, %

Рис. 6. Влияние количества №2804 в • 7Н20 на прочность смеси

Термический анализ смеси солей MgS04 - Na2S04 с различным содержанием Na2S04 показал, что взаимодействие между компонентами не происходит, но при этом заметно некоторое снижение температуры плавления. Так, температура плавления смеси солей MgSC>4 - Na2S04 с содержанием 10 масс.ч. Na2S04 составляет 820 °С, а при содержании Na2S04 30 масс.ч. температура плавления снижается до 780 °С, что несколько ограничивает область использования связующего.

Прочность отвержденной смеси, содержащей в качестве связующего смесь солей MgS04 - Na2S04, также как и при использовании в качестве связующего MgS04 в чистом виде, во многом зависит от температуры сушки. Максимальная прочность ЛФС (1,5 МПа), содержащая 5 масс.ч связующего в виде смеси солей MgS04 - Na2S04, достигается при температуре сушки 150 °С, с повышением температуры прочность смеси снижается до 0,7- 0,65 МПа, что, так же как и при использовании чистого сульфата магния, обусловлено полным обезвоживанием связующего.

Использование Na2S04 в составе связующего на основе сульфата магния позволяет повысить прочность смеси в отвержденном состоянии, но при этом, связующее MgS04 - Na2S04, как и связующее на основе чистого сульфата магния, значительно теряет прочность в интервале температур от 150 до 300 °С.

С целью получения более стабильных прочностных свойств в диапазоне температур 150 - 350 °С связующего на основе MgS04 была исследована возможность его комбинирования с фосфатами различных металлов. С помощью термоанализа было выявлено, что при введении в состав сульфата магния смеси фосфатов магния (СФМ) происходит повышение температур, характеризующих полное обезвоживание (рис. 7). Исходя из данных термоанализа, было сделано предположение, что введение в состав сульфата магния СФМ позволит стабилизировать прочностные свойства связующего за счет смещения температур, характеризующих полное обезвоживание связующего, в сторону более высоких температур.

Экспериментальные исследования изменения прочности смеси кварцевого песка со связующим сульфат магния - СФМ (12%) от температуры сушки подтвердили сделанные по результатам термоанализа предположения. Падение прочности смеси при повышении температуры сушки до 250 °С составило около 10 % от максимальной прочности.

Таким образом, были определены два компонента, позволяющие управлять наиболее важными свойствами связующего на основе MgS04 • 7Н20.

В ходе последующих экспериментальных исследований была получена зависимость прочности смеси от содержания в MgS04 • 7Н20, смеси фосфатов магния и Na2S04. Полученная зависимость позволила опреде-

лить оптимальное содержание в MgS04 • 7Н20, СФМ (16-18 %) и NaiSO.» (20-24 %).

тгс too .

ДСКДмВт/мг)

ДТГ

"V ['■■■ <

/V Д ^

\ W V Г: , 1 i\ i !

u !\ I

/ !

\ 1 . ''/ I

I !\ У i

ft ч 1

ч 1|

200 250

Температура ГС

Рис. 7. Дифференциальные термогравиметрические (ДТГ) кривые:

1 - MgSCV 7Н20, 2 - СФМ, 3 -MgSCV 7Н20 с добавлением СФМ (12 %)

Исследования изменения прочности связующего в диапазоне температур сушки от 150 до 250 °С показали, что прочность смеси достигает 2,2 МПа при содержании связующего (MgS04-Na2S04 (20 %) - СФМ (16 %)) в смеси 5 масс.ч. Дальнейшее увеличение температуры сушки приводит к снижению прочности до 17-1,8 МПа. При этом прочность смеси остается на достаточно высоком уровне.

В четвертой главе представлены теоретические и экспериментальные исследования свойств электрофоретических суспензий с полимерными стабилизаторами и оболочковых форм (ОФ), полученных методом электрофореза. В ранее разработанных (под руководством проф. Рыжкова И.В.) суспензиях в качестве стабилизирующей добавки, способствующей повышению седиментационной устойчивости суспензии, использовали огнеупорную глину. Но в связи с тем, что состав глин нестабилен и зависит от месторождения, то и свойства суспензий, приготовленных с их использованием, также имеют нестабильные свойства. Для стабилизации электрофоретических свойств суспензий было предложено исследовать возможность заменить глину на такие водорастворимые полимеры, как поливи-

ниловый спирт (ПВС), метилцеллюлозу (МЦ) и натриевую соль карбокси-метилцеллюлозы (Н-КМЦ).

Одним из важных показателей электрофоретических суспензий является электрокинетический потенциал. Чем выше электрокинетический потенциал суспензии, тем выше скорость осаждения и плотность получаемых форм.

Электрокинетический потенциал суспензий с полимерными стабилизаторами определяли с помощью формулы Смолуховского:

_ Апци . еЕ '

где у - скорость движения электрофоретической частицы, см/сек; т -масса электрофоретического образца, г\ с - масса дисперсной фазы в 1 см' электрофоретической суспензии,?; I - время нанесения осадка, сек; , — начальная и конечная площадь поверхности электрофоретического образца, см2.

Согласно полученным данным, значение £ - потенциала электрофоретических суспензий определяется, в большей степени, содержанием в них электролита в виде триполифосфата натрия (ТПФН) и, в значительно меньшей степени, концентрацией полимеров, за исключением суспензии с использованием Н-КМЦ, где полимер сам выступает в роли электролита.

Анализ полученных данных позволил определить оптимальные, с точки зрения получения максимального потенциала, содержание в суспензиях с полимерами электролита - ТПФН.

Стабилизирующее действие полимеров на электрофоретические суспензии исследовали, сравнивая массы седиментационных осадков суспензий с разными концентрациями стабилизирующих добавок. В результате исследований было выявлено, что для обеспечения минимально необходимой седиментационной устойчивости, содержание ПВС в суспензии должно быть не менее 0,008%, МЦ не менее 0,05 % и Н-КМЦ не менее 0,15 %.

Для определения влияния содержания электролита в суспензиях с полимерными стабилизаторами на процесс электрофореза были проведены эксперименты, в ходе которых готовились суспензии с различным содержанием электролита и стабилизатора. Контролируемыми параметрами были влажность получаемых осадков и интенсивность процесса осаждения.

В результате проведенных экспериментов было выявлено, что максимальный выход масс электрофоретических осадков с их минимальной влажностью для суспензий с применением ПВС, МЦ и Н-КМЦ соответствует подаче на электролизер напряжения, равного 100 вольтам. Более высокое напряжение приводит к перегреву модели и, как следствие, к ее деформации, а также к заметному увеличению количества газовых пузырьков в массе осадка.

Для получения ОФ, обладающих меньшей исходной влажностью, были определены концентрации электролитов для суспензий с исследуемыми полимерными стабилизаторами. Так, для суспензий с ПВС, концентрация электролита должна быть в диапазоне от 0,1 до 0,12 %, для суспензии с применением МЦ от 0,12 до 0,14 % и для суспензий с Н-КМЦ его содержание должно быть около 0,2 %.

В то же время максимальная интенсивность осаждения наблюдалась при гораздо меньшем содержании электролитов в суспензии. Так, для суспензий с ПВС, МЦ и Н-КМЦ в этом случае оптимальным является содержание электролита в количестве 0,02 - 0,04 %, 0,04 - 0,06 % и 0,05 % соответственно. Таким образом, регулируя количество электролита в суспензиях с различными полимерными стабилизаторами, можно управлять свойствами получаемых ОФ.

Не менее важным свойством электрофоретических ОФ является их усадка во время сушки, оказывающая влияние на трещиностойкость форм. Изучение усадочных процессов ОФ, происходящих во время сушки, позволило установить, что наименьшей усадкой (0,05 %) обладают ОФ, сформированные из суспензий, содержащих в качестве стабилизатора Н-КМЦ или МЦ. Наибольшая усадка (от 0,3 до 0,6 %) во время сушки, была получена у ОФ, сформированных из суспензий, содержащих глину.

Исходные свойства форетической суспензии в процессе работы постепенно ухудшаются, и через некоторое время суспензия теряет способность образовывать форетические ОФ. Для изучения процесса регенерации фо-ретических суспензий были проведены эксперименты, в которых исследовали электрофоретические свойства восстановленных суспензий и полученных из них осадков. В ходе исследований были изучены два способа восстановления электрофоретических суспензий.

Первый способ регенерации электрофоретической суспензии заключается в следующем. Остатки отработанных суспензий собираются, сушатся до остаточной влажности 0,5-1,0 % и размалываются. В полученную смесь добавляют расчетное количество воды и перемешивают до получения однородной суспензии. С целью выявления влияния циклов регенерации на процесс электрофоретического осаждения были проведены исследования, в результате которых было установлено, что масса форетических осадков уменьшается с увеличением циклов регенерации, также с увеличением циклов регенерации суспензии ухудшается и качество осадков, а именно повышается их влажность.

Второй способ регенерации суспензии заключается в том, что в суспензию вводят расчетное количество израсходованных ингредиентов в зависимости от массы сформированных оболочек и перемешивают до получения однородного состава.

Результаты исследований суспензий, восстановленных по второму способу, указывают на то, что масса и влажность формируемых осадков, а также ток процесса электрофореза, практически не зависят от количества циклов регенерации форетической суспензии.

Пятая глава посвящена математическому моделированию напряженно-деформированного состояния (НДС) оболочковых форм, полученных методом электрофореза. Предварительно, перед моделированием были проведены эксперименты с целью исследования процессов, приводящих к трещинообразованию в ОФ во время ее изготовления. Так, в ходе экспериментов было установлено, что усадка электрофоретических ОФ во время сушки составляет около 0,12-0,15 % (в случае использования в качестве связующего жидкого стекла). В результате, в процессе сушки в огнеупорной массе оболочки за счет ее усадки возникают напряжения, приводящие к деформации как самой оболочки, так и выплавляемой модели.

В ходе экспериментальных исследований было установлено, что во время выплавления модели усадочные процессы в огнеупорной массе ОФ получают свое развитие (рис. 8 кривая 1) за счет нагревания оболочковой формы и продолжения процессов полимеризации связующего. Совместный анализ дилатометрических кривых (рис. 8) ОФ и модельной массы во время нагрева до температур выплавления показал, что во время выплавления модели способствовать трещинообразованию в ОФ будут два процесса: усадочные процессы в огнеупорной массе ОФ при ее нагревании и расширение модельной массы.

Анализ процессов, происходящих при прокаливании, показал, что рост напряжений в ОФ будет зависеть от скорости нагрева и конечной температуры ее прогрева. Высокая скорость нагрева приведет к значительному перепаду температур по толщине формы, и, как следствие, к значительному росту напряжений в ОФ.

При определенных температурах нагрева ОФ возможны как рост НДС (фазовые переходы кварцевой основы ОФ), так и релаксация накопленных ранее напряжений (спекание).Во время заливки жидким металлом ОФ подвергается гидростатическому и тепловому воздействию со стороны металла. Очевидно, что более высокая температура ОФ перед заливкой позволит снизить перепад температур по толщине формы во время ее заливки жидким металлом. В результате повысится трещиностойкость ОФ. Также следует отметить, что важным, с точки зрения НДС ОФ, является и скорость оттока тепла с внешней поверхности ОФ, т.к. чем выше отток тепла с поверхности ОФ, тем выше будет величина максимальных напряжения действующих в ОФ.

%

40 60 80 100 120 140 160

Температура ГС

Рис. 8. Изменение линейных размеров образцов оболочки 1 и модельной массы 2 во время нагрева

В случае, если температура ОФ перед заливкой будет ниже 573 °С, то вступит в действие еще один фактор, увеличивающий НДС ОФ — фазовое расширение кварцевой основы ОФ.

Проведенный анализ процессов, происходящих в ОФ на стадии ее изготовления и заливки жидким металлом, показал, что на трещинообразо-вание в ОФ влияют процессы, происходящие как в области упругих, так и в области пластических деформаций.

При составлении математической модели НДС электрофоретической ОФ было принято, что моделирование будет осуществляться для двух технологических операций - прокалки ОФ и заливки ОФ жидким металлом, при этом учитывались только упругие деформации.

Математическая модель разработана на основе уравнений теплопроводности и механики сплошных сред. Реализация полученной модели осуществлялась численным методом, разработанным профессором В.И. Одиноковым. Суть метода состоит в решении дифференциальных уравнений в конечно-разностном виде в среднем по элементу. Расчетная схема решаемой задачи при моделировании НДС ОФ во время заливки и затвердевания жидкого металла представлена на рисунке 9.

При разработке математической модели процесса ставились следующие условия. При прокаливании система однокомпонентная - ОФ. А при заливке и охлаждении жидкого металла в ОФ имеем трехкомпонентную систему: жидкий металл (область I), затвердевший металл (область II), оболочковая форма (область III) - изотропные материалы. Оболочковая

форма и отливка разбивались на конечное число ортогональных криволинейных элементов.

Процесс не стационарный. Задача осесимметричная (1-1 - ось вращения). На основе теории малых упругопластических деформаций и уравнения теплопроводности в эйлеровой системе координат составлены системы уравнений для каждой из трех областей.

Рис. 9. Расчетная схема моделирования НДС ОФ: а - сечение отливки и ОФ в горизонтальной плоскости, б - схема расположения областей системы (I - жидкий металл, II - затвердевший металл, III - форма)

Область I: сг,, = <х22 = сг33 = <т = Р^в = а,Ав.

Области II, III: а. =0,

Ч.) '

ffv-aSe=2Gpel\ s = ell,

е„ =Зкра+Зар{в„-0;\ =0,5[ии+1/„\ в = а, Ав.

где Uj - перемещения, Efj - компонента тензора деформаций, Сту- компоненты тензора напряжений, ст - гидростатическое напряжение, Gp (р = II, III) - модуль сдвига металла (р = И) и формы (р = III), 6|j - символ Кронекера, кр - коэффициенты объемного сжатия, ар - коэффициенты линейного расширения, а_ - коэффициенты температуропроводности,

(р = I. II, III), 6 - температура, 6n - текущая температура, т - время, 8* - начальные температуры в областях р = I, II, III, А - оператор Лапласа. Начальные условия задачи: Д^д = 0 - отсутствие твердой фазы металла

6* = 8 о - температура разливаемого жидкого металла 8 [и I = 9* - начальная температура формы

1т=0

0П - температура песка

6[| - температура кристаллизации металла.

Граничные условия задачи: Из условия симметрий: U3K), 013= ст2з; £13= е2з=0 На оси симметрии U2= 0, <т21 = 0, qn = 0. На поверхностях Sj, S3, S4

«r.ils, <^1, =o; =°; ъЬ, =o; o-^ =o;

о-.гЦ =-v — cos(«,*,); qn\Ss =а{9„-вп),

где VCK - скорость скольжения материала формы относительно песка, V* -нормирующая скорость, - параметр, характеризующий условия трения

между формой и песком, ?„|s - плотность теплового потока по нормали к

поверхности S3, а* - коэффициент теплообмена между керамической формой и песком.

С учетом начальных и граничных условий разработан разностный аналог, алгоритм решения задачи и компьютерная программа. Результатами решения задачи являлись температурные поля и поля напряжений в ОФ в заданное время.

Необходимые для расчетов свойства оболочек, полученных методом электрофореза, в зависимости от температуры и используемого связующего получали экспериментально. В качестве связующих были отобраны: жидкое стекло, фосфат магния и магний-алюмофосфатное связующее.

Модуль сдвига G образцов оболочек в зависимости от связующего и температуры определялся посредством их консольного нагружения в процессе нагрева, при этом измерялась величина деформации образцов в зависимости от температуры. По полученным значениям деформаций образцов в зависимости от используемого связующего и температуры рассчиты-

вался модуль Юнга и модуль сдвига G для каждой серии образцов в зависимости от температуры.

Коэффициент линейного расширения керамических образцов вычислялся с помощью программы Proteus Analysis (NETZSCH) по результатам дилатометрических исследований на приборе DIL 402 PC (NETZSH).

При моделировании толщину ОФ условно разбили на 4 равных слоя, и в дальнейшем изменение напряжений и деформаций контролировали на границах этих слоев.

С помощью математической модели исследовались два режима нагрева и прокаливания: 1) нагрев ОФ при помещении ее в разогретую до 800 °С печь; 2) нагрев ОФ вместе с печью со скоростью 50 °С/мин.

Сопоставляя данные о градиентах температур между условными слоями ОФ и расчетное распределение напряжений в слоях формы (рис. 10, а), было замечено, что максимальные напряжения в форме возникают не во время максимального градиента температур, а несколько позже. Достижение максимума напряжений происходит при температурах, соответствующих температурам фазового перехода кварца. При моделировании плавного нагрева электрофоретической ОФ были получены расчетные распределения напряжений в электрофоретической ОФ (рис. 10, б), которые изменяются практически с той же закономерностью, что и напряжения в ОФ, нагреваемой в горячей печи. Отличия заключаются лишь в величинах полученных напряжений. Так, при нагреве ОФ в горячей печи расчетные максимальные напряжения в ОФ значительно больше, чем максимальные напряжения в ОФ, нагреваемой совместно с печью с заданной скоростью.

Рис. 10. Распределение напряжений в электрофоретической оболочковой форме, а - при нагревании ОФ в горячей печи, б - при нагревании ОФ в печи со скоростью 50 °С/мин. 1,2,3,4- условные слои формы

Анализ полученных расчетных данных о НДС электрофоретических ОФ во время прокаливания показал, что основными факторами, влияющими на трещинообразование электрофоретических ОФ во время их нагрева и прокалки, являются скорость нагрева ОФ и фазовое расширение кварцевой основы оболочки.

С целью подтверждения заключений, сделанных по результатам расчетов, были проведены исследования температуры нагрева трещинообразование ОФ. Экспериментальные исследования проводились путем визуального наблюдения за электрофоретическими ОФ во время их прокаливания. В результате на всех экспериментальных ОФ, помещенных в горячую печь, через 2 - 2,5 мин (температура формы = 480 - 510 °С) образовались поверхностные трещины, и впоследствии, при дальнейшем нагреве ОФ эти трещины развивались в сквозные. При экспериментальном нагревании электрофоретических ОФ без опорного наполнителя совместно с печью со скоростью 50 °С/мнн было установлено, что, в основном, процесс нагрева и прокаливания происходил без образования трещин в ОФ, за исключением 5- 8 % ОФ, на которых были выявлены сквозные трещины на верхних частях ОФ. Температура их образования 500-510 °С. Таким образом, данные, полученные экспериментальным путем, полностью подтверждают выводы, сделанные на основе расчетных данных.

Моделирование НДС ОФ во время заливки и затвердевания жидкого металла проводилось для оболочек, пропитанных жидкостекольным связующим, магнийфосфатным и алюмо-магнийфосфатным связующими, а также для случая заливки жидкого металла в подогретые до 700 °С и холодные (20 °С) ОФ.

С целью определения граничных условий при решении уравнения теплопроводности во время заливки и охлаждения жидкого металла в ОФ были проведены серии экспериментов, сущность которых заключалась в измерении изменений температур на границе металл-форма и на поверхности оболочки, а также в осевой части отливки во время затвердевания залитого жидкого металла. Причем для экспериментов изготавливались два вида экспериментальных оболочек: оболочки толщиной 8 мм. для заливки жидкого металла в подогретую до 700 °С форму и оболочки с толщиной стенки 15 мм. для заливки жидкого металла в холодную оболочку (20 °С). В экспериментальные оболочки заливали сталь 35Л при температуре 1550°С.

Расчетное распределение температур в предварительно разогретой до 700 °С оболочковой форме и металле показало, что после заливки металла в форму, происходит резкий скачек температур, в условных слоях формы прилегающих к металлу. За счет небольшого слоя опорного наполнителя, температура наружных слоев оболочковой формы не прогреваются свыше 700 °С.

Напряжения, возникающие во время затвердевания залитого жидкого металла в предварительно разогретую ОФ, пропитанной жидкостекольным связующим показывают, что после заливки формы металлом напряжения во всех условных слоях ОФ сжимающие. В прилегающих к отливке слоям, сжимающие напряжения в первый момент времени, резко возрастают и также резко исчезают за счет плавления связующего.

По мере прогрева ОФ до температур свыше 800 °С напряжения, возникшие в ней, релаксируются за счет перехода разогретых слоев формы в пластичное состояние. В ОФ, пропитанных магний фосфатным связующим, НДС изменяется практически аналогично изменениям НДС ОФ, пропитанных жидкостекольным связующим. За исключением того, что релаксация напряжений в ОФ, пропитанных магнийфосфатным связующим, происходит при более высоких температурах 900 - 1000 °С), в силу более высокой температуры плавления магнийфосфатного связующего.

Наибольший интерес, для сравнения с предыдущими результатами расчетов, представляют расчеты распределения напряжений в ОФ, пропитанных алюмомагний фосфатным связующим. Алюмомагний фосфатное связующее в отличие от жидкостекольного и магний фосфатного связующего не плавиться. Керамика с таким связующим при высоких температурах не переходит в пластическое состояние, и соответственно не возникает релаксации напряжений во внутренних слоях формы.

Напряжения, возникающие в слоях холодных ОФ, после заливки жидким металлом значительно выше по величине таких же напряжений возникающих при заливке в горячую форму. Высокие напряжения в ОФ возникающие при их заливке жидким металлом, обусловлены возникающим значительным перепадом температур по толщине ОФ, а так же возникающим при температуре = 600 °С фазовым расширением кварцевой основы ОФ.

В шестой главе представлены сведения об опытно-промышленной апробации и внедрении результатов исследований.

Разработанные составы смесей с жидкостекольно-полимерными связующими были опробованы и внедрены в производство для изготовления литейных стержней, формирующих внутренние полости.

Стержни из полученных смесей изготовляли путем ручного уплотнения в деревянных ящиках. Отверждение смесей производили продувкой С02.

Опытные смеси опробовались при литье отливок из алюминиевых сплавов в условиях ОАО «КнААПО» (г.Комсомольск-на-Амуре), при литье чугунных отливок в условиях ОАО «Завод «Амурлитмаш» (г.Комсомольск-на-Амуре) а так же при литье мелких стальных отливок из стали 110Г13Л в условиях ООО «Амурский судостроительный завод - Металлург» (г.Комсомольска-на-Амуре).

Опытно-промышленные испытания смесей с солевыми связующими с последующим их внедрением в производство, проводились на участке износостойкого чугуна завода ОАО «Завод Амурлитмаш» (г.Комсомольск-на-Амуре) и на участке алюминиевого литья завода ОАО «КнААПО» (г.Комсомольск-на-Амуре).

Для производства отливок из износостойкого чугуна на заводе ОАО «Завод Амурлитмаш» использовали стержневые смеси со связующим СФП -011, отверждаемые в горячих ящиках. Заводская смесь имела следующие характеристики: прочность после теплового отверждения при температуре 250 С - 2,5 МПа на разрыв, газопроницаемость 120 ед. После затвердевания отливки смесь полностью разупрочнялась за счет деструкции связующего.

Несмотря на высокие характеристики используемой в производстве песчано-смоляной смеси, существенными ее недостатками являлись низкая экологичность, невозможность повторного использования в технологическом процессе кварцевого песка. Все это достаточно серьезно сказывалось на себестоимости отливок.

Так, по данным замеров на участке износостойкого чугуна при использовании песчано-смоляных стержневых смесей обнаружено превышение ПДК по: фенолу в 8 - 12 раз, формальдегиду в 5 - 7 раз, аммиаку в 3 раза, окиси углерода в 2 раза.

Опытно-промышленные испытания с последующим внедрением в производство ОАО «Завод Амурлитмаш» стержневых смесей с неорганическими солевыми связующими взамен песчано-смоляных смесей оказались весьма актуальным. Переход производства на новую смесь не потребовал, практически, ни каких переналадок установок по производству стержней и изменений конструкций стержневых ящиков.

В связи с высокими требованиями по прочности стержней для внедрения в производство было предложено связующее MgS04 - Na2S04 (20 %) -фосфат магния (16%). Связующее готовилось в виде водного раствора в соотношении: сухие составляющие - вода 1 : 0.9, в холодный период времени при цеховых температурах +10 -12 °С содержание воды в растворе необходимо увеличивать до уровня 1:1 с целью исключения выпадения осадка.

Смесь готовилась в чашечных смесителях путем смешивания песка марки 062К фракции 0,315 с водным раствором связующего в количестве 9,5-10 масс.ч. Время перемешивания смеси составляло 8—12 мин.

С целью получения максимальной прочности стержней температуру нагрева стержневых ящиков понижали до 150- 160 °С. При этом для полного высыхания стержней время сушки увеличили до 10 мин. Приготовленная в заводских условиях смесь с солевым связующим при испытаниях в заво-

декой лаборатории показала прочность на разрыв в среднем 2,0 - 2,1 МПа, газопроницаемость 110 ед.

Смесь с солевым связующим, внедренная в производственный процесс ОАО «Завод Амурлитмаш», используется для получения стержней (рис. 11), применяемых для получения отливок из износостойкого чугуна.

При выбивке отливок из формы стержень полностью удалялся из полости отливки (рис. 12), тонкий слой пригоревшей стержневой смеси легко удалялся после смачивания водой.

После замены песчано-смоляных смесей смесями с солевыми связующими исследования атмосферы участка износостойкого чугуна показали полное отсутствие вредных выделений на участке изготовления стержней, а также значительное улучшение атмосферы участка износостойкого чугуна в целом.

Разработанные составы суспензий с полимерными стабилизаторами были опробованы и внедрены в производство литейного цеха ОАО «КнААПО». Для более полной стабилизации технологического процесса в условиях серийного и мелко-серийного производства были разработаны и приняты к изготовлению специальные автоматичестие устройства.

Суммарный экономический эффект от внедрения разработанных технологий на указанных предприятиях, составил свыше 230 тыс. руб. в год.

Общие выводы:

Выполненные в диссертации теоретические, экспериментальные исследования и промышленные испытания, разработанных технологий, позволили сделать следующие выводы:

1. Для существенного улучшения технологических свойств формовочных и стержневых смесей на основе жидкостекольных связующих обосновано использование таких недефицитных и недорогих полимеров,

Рис. 12. Полость отливки из износостойкого чугуна сразу после удаления стержня

Рис.11. Стержень, изготовленный из смеси песка с связующим М^Б04 - Ыа280ц - фосфат магния

как натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, поливиниловый спирт и раствор полистирола в толуоле. Определено оптимальное содержание полимеров в жндкостекольном связующем. Введение в состав жидкостеколь-ного связующего 20-25 % раствора Н-КМЦ в количестве 3-4 масс.ч. позволяет получить максимальную прочность смеси как при отверждении тепловой сушкой, так и в случае отверждения продувкой СОг. При тепловом отверждении и при отверждении продувкой СОг прочность увеличивается более чем на 50% по сравнению с прочностью обычной жидкосте-кольной смеси, содержащей 5 масс.ч. жидкого стекла, и достигает в среднем 1,5 МПа на разрыв, при этом вне зависимости от способа отверждения остаточная прочность смеси после заливки форм жидким металлом со связующим жидкое стекло - Н-КМЦ составляет в среднем менее 0,1 МПа, т.е. практически полностью разупрочняется. Введение в жидкостекольное связующее 20-25 % раствора ПВС в тех же количествах, что и Н-КМЦ, позволяет также увеличить прочность смеси, но при использовании ПВС в случае теплового отверждения ее прочность увеличивается более чем в 2 раза по сравнению с прочностью обычной жидкостекольной смеси, содержащей 5% жидкого стекла. В случае отверждения смеси при продувке СОг газом ее прочность также выше, чем в обычной жидкостекольной смеси, и составляет в среднем 1,65 МПа. Остаточная прочность смеси со связующим жидкое стекло-ПВС практически равна нулю и, как в случае с Н-КМЦ, не зависит от способа отверждения смеси. Оптимальной концентрацией при введении раствора полистирола в жидкостекольную смесь является 30%-ный раствор полистирола в толуоле, и оптимальное его содержание в жидкостекольной смеси составляет 3-4 масс.ч. При этом прочность смеси повышается до 1,6-1,75 МПа как при тепловом отверждении, так и при отверждении СОг газом. Остаточная прочность образцов, изготовленных из смесей со связующим жидкое стекло-раствор ПС, как в случае с Н-КМЦ и ПВС, практически равна нулю.

2. Установлено, что предварительное плакирование наполнителя полимерами (Н-КМЦ, ПВС, ПС) позволяет существенно повысить прочность жидкостекольных смесей в отвержденном состоянии в среднем в 1,8 - 2,7 раз по сравнению с обычной жидкостекольной смесью. При этом остаточная прочность смесей равняется нулю.

3. Разработанные составы смесей с жидкостекольно-полимерными связующими и технология приготовления жидкостекольной смеси с плакированным наполнителем прошли опытно-промышленные испытания и приняты к внедрению в промышленное производство предприятиями г.Комсомольска-на-Амуре: ОАО «Завод Амурлитмаш», ОАО «КнААПО» и ООО «АСЗ-Металлург». Опытно-промышленные испытания проводились при получении отливок из чугуна массой до 1 т. и отливок из алюминиевых сплавов. В производственных условиях опытные жидкостекольно-

полимерные смеси показали значительно лучшую выбиваемость, чем стандартные жидкостекольные смеси.

4. Разработан и исследован новый вид связующих на основе сульфата магния. Изучена возможность управления их свойствами, и осуществлена оптимизация связующих на основе сульфата магния, состоящих из смеси двух или трех солей. Показано, что связующая способность сульфата магния проявляется за счет его плавления в собственной кристаллизационной воде при температуре 48 °С с последующей кристаллизацией за счет обезвоживания. При этом прочность смесей со связующим на основе сульфата магния зависит от содержания в ней воды. Установлено, что оптимальным является соотношение связующее - вода 1 : 0,8-0,9. Максимальной прочностью обладает моногидрат сульфата магния, получаемый при температуре сушки смеси 150 °С. Последующее полное обезвоживание сульфата магния, происходящее при более высоких температурах сушки, снижает прочность смеси за счет разрыхления и частичного растрескивания пленки связующего. Газотворность отвержденного при температуре 150 °С чистого сульфата магния составляет в среднем 75 см3/г, что значительно ниже газотворности смоляных связующих.

5. Показано, что введение в состав связующего MgS04 • Н20 добавки Na2S04 до 30 % и/или фосфата магния до 12 % путем их совместного растворения в воде позволяет резко повысить прочность связующего и, как следствие, всей смеси после сушки. Так, содержание в песчаном наполнителе 5 масс.ч. связующего повышает прочность смеси в отвержденном состоянии до 1,5 МПа. Установлено, что наибольшей прочностью и термостабильностью обладает связующее, полученное путем растворения в воде сульфата магния (100 масс.ч) - сульфата натрия (20 масс.ч) - смеси фосфатов магния (12 масс.ч.). При концентрации в песчаном наполнителе комбинированного связующего, равного 5 масс.ч, достигается максимальная прочность смеси равная 2,0 МПа.

6. Экспериментально установлено, что полученные связующие на основе сульфата магния, полностью обезвоженные вследствие сушки и термического воздействия жидкого метала, при взаимодействии с водой легко восстанавливают свои первоначальные свойства, за счет восстановления содержания воды в кристаллической решетке, что позволяет многократно использовать полученные смеси. Полное разупрочнение смеси при взаимодействии с водой обеспечивает беспрепятственную выбиваемость смеси с солевыми связующими из полостей отливок любой конфигурации. Разработанные солевые связующие прошли опытно-промышленные испытания на предприятиях ОАО «Завод Амурлитмаш» (участок износостойкого чугуна) и на ОАО «КнААПО» (участок алюминиевого литья) и приняты к внедрению.

7. Установлены общие принципы управления свойствами суспензий и форм, получаемых методом электрофореза. Выявлено, что высокой седи-ментационной устойчивостью обладают электрофоретические суспензии, содержащие в качестве стабилизирующих добавок полимеры с концентрацией не менее 0,008 % ПВО, 0,05 % МЦ или 0,15 % Н-КМЦ. Значение потенциала таких суспензий определяется, в основном, концентрацией электролита и мало зависит от содержания в суспензиях полимеров.

8. Показано, что максимальный выход по массе электрофоретических осадков для суспензий содержащих в своем составе ПВС, МЦ и Н-КМЦ соответствует подаче на электролизер напряжения, равного 100 вольтам, и содержанию в них электролита в количестве 0,02-0,04 %, 0,04-0,06 % и 0,05 % соответственно. В то же время для получения оболочковых форм, обладающих наименьшей влажностью, необходимым является содержание электролитов не менее 0,1-0,12 % для суспензии с применением ПВС, 0,12-0,14 % для состава на основе МЦ и около 0,2 % при использовании Н-КМЦ.

9. Установлено, что величина усадки электрофоретических образцов минимальна и не превышает 0,1 % для осадков, сформированных из суспензий с использованием ПВС, и 0,05 %, для образцов, изготовленных из электрофоретических суспензий с применением Н-КМЦ и МЦ. Период наиболее интенсивной усадки электрофоретических образцов, содержащих ПВС и Н-КМЦ, приблизительно совпадает и продолжается в течение 4-5 ч от начала сушки. В тоже время усадка образцов, содержащих МЦ, протекает более монотонно, и период, длящийся около 13 ч от начала сушки.

10. Экспериментально установлено, что при повторном использовании отработанных суспензий зависимость массы осадка и тока (при фиксированном значении напряжения) электрофореза от количества циклов регенерации суспензии носит убывающий характер. Масса и ток начинают заметно снижаться после двух циклов повторного использования суспензии (на 6-7 и 11-12 % соответственно). Разработанные технологии регенерации отработанных суспензий позволяют полностью восстановить ее свойства и при этом получать стабильные, вне зависимости от количества циклов регенерации, ток электрофореза и влажность получаемых осадков. Разработанные составы суспензий и устройства прошли опытно промышленные испытания и внедрены на участке точного литья ОАО «КнААПО».

11. На уровне изобретений разработаны устройства для автоматического изготовления электрофоретических форм и поддержания стабильных свойств электрофоретических суспензий. Разработанные устройства приняты к внедрению на ОАО «КнААПО».

12. Уточнен механизм образования трещин в оболочковых формах, полученных методом электрофореза на стадии сушки и выплавки моделей. Установлено, что в процессе сушки оболочковая форма и модель находят-

ся под действием достаточно больших внутренних напряжений, вызванных усадкой огнеупорной массы оболочки во время сушки. Установлено, что в процессе выплавления модели усадочные явления в огнеупорной оболочке получают свое дальнейшее развитие и достигают максимальных значений.

13. Экспериментально выявлены зависимости прочностных свойств ОФ, полученных методом электрофореза, от температуры и свойств связующих, используемых для упрочнения оболочек.

14. На основе уравнений теплопередачи и механики сплошных сред с использованием численного метода построена математическая модель НДС монослойной оболочковой формы, которая позволяет рассчитывать температурные поля и напряженно-деформированное состояние оболочковой формы на стадии прокаливания и заливки ее жидким металлом. В результате анализа расчетных данных установлено, что на НДС электро-форетических ОФ во время прокалки большое влияние оказывает скорость нагрева ОФ и, как следствие, перепад температур по толщине формы. Не меньшее влияние на НДС оказывает процесс расширения кварца во время фазового перехода. Также установлено, что наиболее устойчивыми к возникновению трещин, при заливке жидким металлом обладают формы, пропитанные связующим, имеющим температуру плавления 750 - 900°С. В этом случае возникающие в прилегающих к жидкому металлу слоях формы напряжения не успевают достичь критических значений, в силу их перехода в пластическое состояние и, как следствие, релаксации напряжений. Установлено, что наибольшая вероятность образования трещин в электро-форетических формах возникает в средних слоях холодных форм, заливаемых жидким металлом за счет высоких напряжений, вызванных фазовым расширением кварца при температуре около 600 °С.

15. Разработанные составы смесей и электрофоретических суспензий внедрены и приняты к внедрению на ОАО «КнААПО», ОАО «АСЗ-Металлург», ОАО «Завод Амурлитмаш» (г.Комсомольск-на-Амуре). Суммарный годовой экономический эффект от внедрения составил свыше 230 тыс. руб. в год.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Специальные технологии литейного производства (часть 1) : учебное пособие (гриф УМО) / Евстигнеев А.И, Чернышов Е.А., Дмитриев Э.А. и др. -М.: Машиностроение. - 2009. -352 с.

2. Евстигнеев А.И. Формовочные и стержневые смеси с заданными структурой и свойствами: моногр. / А.И. Евстигнеев, В.В. Петров, Э.А. Дмитриев; -Владивосток: Дальнаука, 2009. -206 с.

3. Евстигнеев А.И. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния оболочковых форм при литье по выплавляемым моделям: моногр. / А.И. Евстигнеев, В.И. Одиноков, В.В. Петров, Э.А. Дмитриев. -Владивосток: Дальнаука, 2009. -130 с.

4. Петров В.В., Дмитриев Э.А., Захарова Н.В. Химическая активация наполнителя стержневых смесей и исследование физико-механических свойств стержней. // Литейное производство. -2006. -№ 2. -С. 7-8.

5. Петров В.В., Дмитриев Э.А., Тютина Е.А. Улучшение свойств жидко-стекольных смесей армированием. // Литейное производство. -2006. -№ 7. -С. 13-16.

6. Петров В.В., Дмитриев Э.А., Захарова Н.В.Стержневая смесь с использованием полистирола в качестве связующего раствора Н Литейное производство. -2006. -№ 7. -С. 17 - 18.

7. Петров В.В., Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Свиридов A.B. Получение керамических оболочковых форм методом электрофореза // Литейное производство. -2006. -№ 7. -С. 25 - 26.

8. Евстигнеев А.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А., Свиридов A.B., Куриный В.В. Регенерация остатков суспензий применяемых для получения оболочковых форм методом электрофореза. // Литейщик России. -2008.4.-С. 41-42.

9. Евстигнеев А.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А., Салина М.В. Исследование неорганических связующих на основе сульфата магния // Литейное производство. -2008. -№ 11. -С. 27 - 29.

10. Евстигнеев А.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А. Жидкостекольные смеси с улучшенными технологическими свойствами // Литейное производство. -2008. -№ 12. -С. 25 -27.

11. Евстигнеев А.И., Одиноков В.И., Дмитриев Э.А. Расчет оболочковых форм, полученных методом электрофореза, // Литейное производство. -2009.-№ 1.-С. 29-33.

12. Евстигнеев А.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А., Свиридов A.B. Исследование суспензий с полимерными стабилизаторами для получения оболочковых форм методом электрофоретического осаждения // Литейное производство. -2009. -№ 2. -С. 23 - 25.

13. Евстигнеев А.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А., Свиридов A.B. Совершенствование технико-экономических показателей получения оболочковых форм методом электрофореза // Литейное производство. -2009. -№ 3. -С. 24 - 26.

14. Петров В.В., Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А. Влияние различных добавок на разупрочнение жидкостекольных смесей // Материалы XX научно-технической конференции ОАО КнААПО им Ю.А. Гагарина «Созданию самолетов - высокие технологии» Комсомольск-на-Амуре 2004. С.81-82

15. Евстигнеев А.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А. Образование трещин в электрофоретических оболочковых формах // Литейное производство. -2009. -№ 5. -С. 34-36.

16. Евстигнеев А.И., Одиноков В.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А. Исследование состояния электрофоретических оболочковых форм при прокаливании. // Литейное производство. -2009. -№ 7. -С. 31 —33.

17. Петров В.В., Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Беляев И.А. Органическое связующее для производства литейных стержней // Проблемы сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения: Сборник докладов третьей конференции. Владивосток - Комсомольск-на-Амуре, сентябрь 2004 г. Комсомольск-на-Амуре : ИМиМ ДВО РАН.-2005. - С. 181 - 184.

18. Петров В.В., Дмитриев Э.А., Захарова Н.В., Тютина Е.А. Модифицированные полимерно-жидкостекольные связующие для легковыби-ваемых форм и стержней // Проблемы сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения: Сборник докладов третьей конференции. Владивосток - Комсомольск-на-Амуре, сентябрь 2004 г. Комсомольск-на-Амуре : ИМиМ ДВО РАН. -2005. -С. 189 - 191.

19. Петров В.В., Дмитриев Э.А., Чистяков И.В., Казанцева Н.В. Улучшение технологических свойств смесей, отверждаемых по С02-процессы // Материалы седьмого съезда литейщиков России. Том 2. г.Новосибирск 23-27 мая 2005. С. 42 - 45.

20.Петров В.В., Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Свиридов A.B. Исследование суспензий с полимерными стабилизаторами для получения на их основе оболочковых литейных форм электрофоретическим осаждением // Материалы Международного Форума по проблемам науки, техники и образования. Том 2./ Под редакцией: В.П. Савиных, В.В. Вишневского. - М.: Академия наук о Земле. -2006. - С. 98 - 99.

21.Петров В.В., Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Свиридов A.B. Исследование влияния содержания поливинилового спирта на стабилизацию форетических суспензий // Прогрессивные технологии в современном машиностроении: сборник статей Ш Международной научно-технической конференции. - Пенза, -2007. - С. 37 - 38.

22.Petrov V.V., Evstigneev A.L, Dmitriev E.A., Sviridov A.V. Modern materials and technologies 2007: Materials of international VIII Russia-China Symposium: two volumes. - Khabarovsk: Pacific National University, -2007. - vol. 1.-71-72 P.

23. Дмитриев Э.А. Развитие теоретических и технологических основ получения точных литейных форм. // Наука - Хабаровскому краю: материалы X краевого конкурса молодых ученых. - Хабаровск: Изд-во Ти-хоокеан. гос. ун-та, -2008. - С 94 - 102

24.Пат. 2243058 РФ МПК В22С 1/16, 9/00. Способ приготовления холодно-твердеющей смеси. / Дмитриев Э.А.; заяв. и патентообладатель ГОУВПО "КнАГТУ". -№2002123017/02; заявл. 27.08.2002; опубл. 27.12.2004 Бюл. №36.

25.Пат. 2259255 РФ, МПК В22С 9/04. Способ получения керамических форм методом электрофореза / В.В. Петров, А.И.Евстигнеев, Э.А. Дмитриев, A.B. Свиридов; заяв. и патентообладатель ГОУВПО "КнАГТУ". -№ 2003137719/02; заявл. 26.12.2003; опубл. 27.08.2005, Бюл. № 24.

26.Пат. 2289491 РФ, МПК В22С 9/04. Устройство для изготовления керамических форм / В.И. Якимов, В.В. Петров, Э.А. Дмитриев, A.B. Свиридов и др.; заяв. и патентообладатель ОАО "КнААПО".

№ 2004137576/02 ; заявл. 22.12.2004; опубл. 20.12.2006, Бюл. № 35.

27.Пат. 2288806 РФ, МПК В22С 9/04. Устройство для изготовления керамических литейных форм методом электрофореза/ В.И. Якимов, В.В. Петров, Э.А. Дмитриев, A.B. Свиридов и др.; заяв. и патентообладатель ОАО "КнААПО". № 2004137564/02 ; заявл. 22.12.2004; опубл. 10.12.2006, Бюл. № 34.

28.Пат. 2288804 РФ МПК В22С 1/16 Смесь для изготовления литейных стержней // Якимов В.И., Петров ВВ., Дмитриев Э.А. и др.; заяв. и патентообладатель ОАО "КнААПО". №2004137561/02; заявл. 22.12.2004; опубл. 10.12.2006 Бюл.№34.

29.Пат. 2288805 РФ МПК В22С 1/16 Смесь для изготовления литейных форм и стержней./Якимов В.И., Петров ВВ., Дмитриев Э.А.и др.; заяв. и патентообладатель ОАО "КнААПО". № 2005102964/02; заявл. 07.02.2005; опубл. 10.12.2005 Бюл №34.

30.Пат. 2292981 РФ МПК В22С 1/16 Смесь для изготовления литейных стержней. / Якимов В.И., Петров ВВ., Дмитриев Э.А. и др. заяв и патентообладатель ОАО "КнААПО"; № 2005103042/02; заявл. 07.02.2005; опубл. 10.02.2007 Бюл. №4.

ф

31.Пат. 2292980 РФ МПК В22С 1/16 Смесь для изготовления литейных форм и стержней. / Якимов В.И., Петров ВВ., Дмитриев Э.А. и др.; за-яв. и патентообладатель ОАО "КнААПО". №2004137563/02; заявл. 22.12.2004; опубл. 10.02.2007 Бюл.№4.

32.Пат. 2298449 РФ МПК В22С 1/18 Легковыбиваемая жидкостекольная смесь и способ ее приготовления / Евстигнеев А.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А., Тютина Е.А.; заяв. и патентообладатель ГОУВПО "КнАГТУ" №2005118912/02; заявлено 17.06.2005; опубл. 10.05.2007 Бюл №13

33. Пат. 2298448 РФ, МПК В22С 1/02. Суспензия для получения форм точного литья методом электрофореза /В.В. Петров, А.И. Евстигнеев, Э.А. Дмитриев, A.B. Свиридов; заяв. и патентообладатель ГОУВПО "КнАГТУ". № 2006122245/02; заявл. 21.06.2006; опубл. 10.05.2007, Бюл. № 13.

34. Пат. 2316406 РФ, МПК В22С 1/02. Суспензия для получения керамических форм методом электрофореза /В.В. Петров, А.И. Евстигнеев, Э.А. Дмитриев, A.B. Свиридов; заяв. и патентообладатель ГОУВПО "КнАГТУ". № 2005134840/02 ; заявл. 09.11.2005; опубл. 10.02.2008, Бюл. № 32.

35.Пат. 2324567 РФ, В22С 9/04. Способ получения оболочковых литейных форм методом электрофореза. /В.В. Петров, А.И. Евстигнеев, Э.А. Дмитриев, A.B. Свиридов; заяв. и патентообладатель ГОУВПО "КнАГТУ". №2006136312/02; заявл.13.10.2006; опубл. 20.05.2008. Бюл.№14.

Подписано в печать 10.11.2009. Формат 60 х 84 1/16. Бумага писчая. Ризограф И13950ЕР-а. Усл. печ. л. 2,09. Уч.-изд. л. 2,00. Тираж 100. Заказ 22768.

Полиграфическая лаборатория Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Свойства современных формовочных и стержневых смесей.

1.2. Анализ используемых исходных формовочных материалов и смесей в современном литейном производстве.

1.2.1. Наполнители.

1.2.2. Связующие материалы.

1.2.3. Технологические добавки.

1.2.4. Формовочные и стержневые смеси.

1.3. Технологические процессы формирования из смесей форм и стержней.

1.4. Основные принципы управления напряженно-деформированным состоянием оболочковых форм.

1.5. Выводы и постановка задач исследований.

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СМЕСЕЙ С КОМПЛЕКСНЫМИ ЖИДКОСТЕКОЛЬНО - ПОЛИМЕРНЫМИ СВЯЗУЮЩИМИ.

2.1. Исследование структуры и прочностных свойств жидкостекольных смесей с добавкой Н-КМЦ.

2.1.1. Свойства натриевой соли карбоксгшетилцеллюлозы (Н-КМЦ).

2.1.2. Структура и прочностные свойства смесей с комплексным связующим жидкое стекло — Н-КМЦ.

2.1.3. Прочностные свойства жидкостеколъной смеси приготовленной с использованием песка плакированного Н-КМЦ.

2.2. Исследование структуры и прочностных свойств смесей с добавкой ПВС.

2.2.1. Свойства поливинилового спирта.

2.2.2. Структура и прочностные свойства смесей с комплексным связующим жидкое стекло — ПВС.

2.2.3. Прочностные свойства жидкостекольных смесей приготовленных с использованием песка плакированного ПВС.

2.3. Исследование структуры и прочностных свойств жидкостекольных смесей с добавкой полистирола.

2.3.1. Свойства полистирола.

2.3.2. Структура и прочностные свойства смесей с комплексным связующим о/сидкое стекло — полистирол.

2.3.3. Прочностные свойства жидкостекольных смесей приготовленных с использованием песка плакированного

2.4. Сравнительный анализ влияния полимерных добавок на прочностные свойства жидкостекольных смесей.

2.5. Выводы.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СМЕСЕЙ С СВЯЗУЮЩИМИ ИА ОСНОВЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЛЕЙ.

3.1. Исследование структуры и свойств смесей с использованием в качестве связующего сульфата магния.

3.1.1. Общие свойства сульфата магния.

3.1.2. Связующие свойства сульфата магния.

3.2. Исследование структуры и свойств смесей с использованием в качестве связующего смеси солей сульфат магния - сульфат натрия.

3.2.1. Общие свойства сульфата натрия.

3.2.2. Связующие свойства MgS04 - Иа2804.

3.3. Исследование структуры и свойств смесей с использованием в качестве связующего смеси солей сульфат магния - фосфат магния.

3.4. Исследование структуры и свойств смесей с использованием в качестве связующего смеси солей сульфат магния - сульфат натрия — смесь фосфатов магния.

3.5. Сравнительная характеристика смесей с известными, и с разработанными солевыми связующими.

3.6. Выводы.

Глава 4. СИНТЕЗ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИХ СУСПЕНЗИЙ И

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ОБОЛОЧКОВЫХ

ФОРМ, ПОЛУЧЕННЫХ НА ИХ ОСНОВЕ.

4.1. Теоретические основы электрофореза.

4.2. Методика исследований свойств электрофоретических суспензий.

4.3. Исследование седтшептационной устойчивости электрофоретических суспензии с полимерными стабилизаторами.

4.4. Исследование электрокинетического потенциал форетических суспензий с использованием полимеров.

4.5. Свойства электрофоретических осадков, полученных из суспензий с применением полимеров.

4.6. Исследование усадочных процессов возникающих в электрофоретических формах во время их сушки.

4.7. Регенерация электрофоретических суспензий.

4.8. Выводы по результатам исследований.

Глава 5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ, ПОЛУЧ Ei II IЫ X МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА.

5.1. Напряженно-дсформпрованное состояние оболочковых форм во время их изготовления и заливки.

5.2. Математическая моде:; i. напряженно-деформированного состояния оболочковь;.: форм.

5.2.1. Инженерная пол .новка задачи.

5.2.2. Математическая постановка задачи.

5.3. Физико-механические свойства электрофоретических оболочковых форм. Исходиые данные для расчета.

5.4. Напряженно-деформированное состояние электрофоретических оболочковых срорм во время их нагрева и прокаливания.

5.5. Напряженно-деформированное состояние электрофоретических оболочковых форм при вшивке металла в горячую форму.

5.6. Напряженно-дсформпрованное состояние электрофоретических оболочковых форм при чаливке металла в холодную форму.

5.7. Выводы

Глава 6. ПРОМЫ ШЛЕ11И ОЕ ОПРОБОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ

РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

6.1. Промышленное опробование смесей с жидкостекольно-полимерными связующими.

6.2. Внедрение в производство смесей с связующими из неорганических солен.

6.3. Управление процессом получения оболочковых форм и стержней методом электрофореза.

6.4. Выводы.

Литые изделия составляют значительную долю по массе и трудоемкости изготовления любого вида продукции машиностроения. Мировой опыт показывает - совершенствование машиностроительной продукции невозможно без существенного повышения сложности, качества, эксплуатационных свойств и точности литых заготовок.

Повышение конструктивной сложности, и точности литых деталей наряду с требованиями минимизации трудовых затрат, ресурсосбережения и эффективной защиты окружающей среды, значительно влияют на направления развития технологий производства отливок. Это в полной мере относится и к технологии производства разовых литейных форм и стержней.

Постоянное повышение требований к качеству разовых литейных форм и стержней (прочность, точность, выбиваемость и др.) сказывается и на требованиях, предъявляемых к формовочным и стержневым смесям. Широкое использование в последние годы смесей с синтетическими смолами, удовлетворяющих самым высоким требованиям по многим показателям, но не соответствующих современным требованиям экологической безопасности и возросшим требованиям к утилизации и захоронению отходов отработанных смесей, привело к необходимости синтеза новых смесей, отвечающих всем современным требованиям.

Анализ литейных смесей и тенденций их развития показал, что наиболее перспективными являются смеси с применением неорганических связующих, способных соответствовать самым высоким требованиям не только по технологическим, но и по экологическим и ресурсосберегающим показателям. Их преимущества: наличие сырьевых материалов в промышленном объеме; разнообразие способов отверждения при изготовлении форм и стержней; минимальное воздействие на окружающую среду в результате исключения отходов и возможности их повторного использования; высокая термостабильность.

Таким образом, разработка теоретических и технологических основ управления свойствами ЛФС и разовых опочных, безопочных и оболочковых форм, изготовленных на их основе, представляет значительный научный интерес и является весьма актуальным.

Значительный вклад в развитие теории и технологии ЛФС, а так же литейных форм принадлежит отечественным ученым: Аксенову П.Н, Аксенову Н.П, Баландину Г.Ф, Бергу П.П, Васильеву В.А, Васину Ю.П, Гуляеву Б.Б, Дорошенко С.П, Жуковскому С.С, Илларионову И.Е, Орлову Г.М, Кулакову Б.А, Корнюшкину О.А, Лакееву А.С, Ляссу А.М, Рыжкову И.В, Рыжикову А.А, Рабиновичу Б.В, Тимофееву Г.И, Трухову А.П, Шкпеннику ЯМ. и др.

Выполнение современных требований к производству отливок, таюке во многом будет зависеть и от технологических процессов изготовления форм. Одним из перспективных и широко распространенных во многих странах мира технологией изготовления форм является литье по выплавляемым моделям (ЛВМ) в оболочковые формы (ОФ). Качество (ОФ) и отливок в ЛВМ формируется на всех технологических этапах их изготовления. Наиболее распространенной технологией изготовления ОФ является технология послойного нанесения огнеупорного материала на выплавляемую модель. Так же используется технология получения монослойных оболочковых форм путем осаждения огнеупорного материала из суспензии на модель методом электрофореза.

В настоящее время, на большинстве отечественных предприятиях при изготовлении ОФ в ЛВМ, в качестве связующего применяют гидролизованные растворы этилсиликатов, а в качестве огнеупорного наполнителя пылевидный кварц и кварцевый песок. Свойства указанных материалов являются далеко не идеальными, поскольку кристаллический кварц обладает полиморфизмом и большим коэффициентом термического расширения, что самым неблагоприятным образом сказывается на трещиностойкости ОФ.

На сегодняшний день в науке и производстве наработано немало технологических приемов, позволяющих снизить влияние этих неблагоприятных факторов. Главенствующая роль в этом вопросе принадлежит отечественным уче7 ным. Значительный вклад в разработку теории и практики прочности и трещи-ностойкости литейных форм внесли Борисов Г.П., Васильев В.А., Васин Ю.П., Гуляев Б.Б., Евстигнеев А.И., Иванов В.Н., Илларионов И.Е., Корнюшкин O.A., Кулаков Б.А., Курении В.И., Лакеев А.С, Одиноков В.И., Озеров В.А., Петров В.В, Писарев И.Е., Рубцов H.H., Рыбкин В.А., Рыжков И.В., Тимофеев Г.И., Шагеев A.C., Шипулин Н.В., Шкленник Я.И., Юсипов Р.Ф. и др., которые сформулировали основные представления о трещиностойкости и напряженно-деформированном состоянии (НДС) ОФ, а так же предложили критерии их оценки.

Низкая трещиностойкость ОФ является причиной брака отливок в виде образования гребешков на теле отливки, засорам и другим поверхностным дефектам. Большинство исследователей считают, что трещиностойкость ОФ зависит, главным образом, от НДС ОФ на различных этапах их формообразования и применения. Снижение НДС ОФ значительно повышает их трещиностойкость и, соответственно, сокращает брак отливок. Однако, ряд важных факторов, затрагивающих проблему трещиностойкости ОФ, остаются еще мало изученными.

Целью работы является разработка литейных формовочных смесей (ЛФС) и электрофоретических суспензий с улучшенными технологическими свойствами, предназначенных для изготовления литейных форм, на основе установления влияния на структуру и свойства смесей полимерных и неорганических добавок, а также развитие представлений о процессах трещино-образования в электрофоретических формах, изготовленных по выплавляемым моделям, на различных технологических этапах их изготовления.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

- обобщение и развитие научных представлений о механизмах управления структурой и свойствами ЛФС и форм;

- обоснование выбора и использования полимеров при разработке комплексных жидкостекольно-полимерных связующих для ЛФС, а также проведение исследований влияния полимеров на их структуру и свойства;

- исследование свойств смесей на основе солевых связующих и установление оптимальных режимов их приготовления и отверждения;

- обоснование выбора комплекса неорганических добавок позволяющих целенаправленно изменять технологические свойства ЛФС и форм изготовленных на их основе;

- проведение комплексного исследования влияния полимерных стабилизаторов на свойства электрофоретических суспензий и электрофоретических форм, полученных на их основе;

- проведение исследований физико-механических и др. свойств электрофоретических форм;

- исследование влияния усадочных процессов в электрофоретических формах на образование в них трещин на различных технологических этапах их изготовления;

- разработка математической модели для расчета напряженно-деформированного состояния электрофоретических форм во время их прокаливания, заливки расплавом и кристаллизации отливки;

- обобщение и развитие представлений о механизмах образования трещин в электрофоретических формах;

- опытно-промышленные испытания разработанных составов литейных формовочных смесей, технологий их приготовления, регенерации и внедрение их в производство.

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Обоснован выбор и использование полимерных добавок для жидко-стекольных связующих. Выявлены особенности и закономерности их влияния на технологические свойства ЛФС.

2. Установлены закономерности изменения структуры и свойств ЛФС на основе неорганических связующих. Научно обосновано использование в 9 комплексе с сульфатом магния таких неорганических добавок, как сульфата натрия и фосфата магния, позволяющих целенаправленно изменять свойства ЛФС и формы. Установлены зависимости влияния их содержания в смеси на ее структуру и свойства. Определены предельные интервалы температур использования литейных форм, полученных из смесей, на основе комплексных солевых связующих.

3. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена эффективность использования в составах электрофоретических суспензий водорастворимых полимеров в качестве стабилизаторов.

4. Установлено влияние полимерных стабилизаторов и электролитов на основные свойства электрофоретических суспензий и форм, получаемых на их основе. Обоснованы принципы регенерации отработанных электрофоретических суспензий и определены технологические режимы их полного восстановления.

5. Установлены зависимости физико-механических свойств электрофоретических форм от типа используемого связующего и температуры формы.

6. Расширено научное представление о роли усадочных процессов, происходящих в оболочковой форме, и роли выплавляемой модели, на образование трещин в электрофоретических оболочковых формах во время их сушки и выплавления моделей.

7. Проведен теоретический анализ напряженно-деформированного состояния электрофоретических оболочковых форм при высокотемпературном воздействии на основе результатов математического моделирования процессов прокаливания, заливки расплавом и кристаллизации отливок численным бескоординатным методом. Раскрыты физические основы механизма влияния свойств связующего в оболочковой форме и температурного перепада, по толщине формы, на ее напряженно деформированное состояние. Определены величины напряжений и деформаций во время прокаливания и заливки оболочковой формы жидким металлом.

Автор выражает глубокую признательность доктору технических наук, профессору, Заслуженному деятелю науки РФ Евстигнееву А.И, доктору технических наук, профессору Петрову В.В, за постоянное внимание при выполнении и представлении работы, доктору технических наук, профессору, заслуженному деятелю науки РФ Одинокову В.И, доктору технических наук Черномас В.В, за ценные замечания в написании работы.

Работа выполнялась в лабораториях кафедры «Машины и технология литейного производства» ГОУВПО КнАГТУ (г.Комсомольск-на-Амуре), а также в литейных цехах ОАО КнААПО им. Ю.А. Гагарина, ОАО «Завод Амурлитмаш» и ООО «Амурский судостроительный завод - Металлург». г.Комсомольска-на-Амуре.

Исследования проводились в рамках работ научной школы НШ -285.2008.9, Гранта Президента РФ № МК- 5430.2006.8 (2006-2007 гг.) «Развитие теоретических и технологических основ получения высокоточных литейных форм для прецизионного литья» и тематического плана (ЕЗН) Министерства образования и науки РФ № Г-18/99 (Г-18/99) (1999-2004 гг.) «Физико-химические, тепло физические и технологические основы формирования моделей, форм и отливок в литье по удаляемым моделям и непрерывного получения фасонных изделий из расплавов», № 1.2.05 (Г-18/05) (2005-2009 гг.) «Физико-химические модели и технологические основы получения формовочных материалов».

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

Выполненные в диссертации исследования позволили сделать следующие выводы:

Выполненные в диссертации теоретические и практические исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Для существенного улучшения технологических свойств формовочных и стержневых смесей на основе жидкостекольных связующих обосновано использование таких недефицитных и недорогих полимеров, как натриевая соль карбоксиметилцелюлозы, поливиниловый спирт и раствор полистирола в толуоле. Определено оптимальное содержание полимеров в жидкосте-кольном связующем. Введение в состав жидкостекольного связующего 20-25 % раствора Н-КМЦ в количестве 3-4 масс.ч. позволяет получить максимальную прочность смеси как при отверждении тепловой сушкой, так и в случае продувки СОг- При тепловом отверждении и при отверждении СОг прочность увеличивается более чем на 50% по сравнению с прочностью обычной жидкостекольной смеси, содержащей 5 масс.ч. жидкого стекла, и достигает в среднем 1,5 МПа на разрыв, при этом вне зависимости от способа отверждения остаточная прочность смеси после заливки форм жидким металлом со связующим жидкое стекло - Н-КМЦ составляет в среднем менее ОД МПа, т.е. практически полностью разупрочняется. Введение в жидкосте-кольное связующее 20-25 % раствора ПВС в тех же количествах, что и Н-КМЦ, позволяет также увеличить прочность, но при использовании ПВС в случае теплового отверждения прочность увеличивается более чем в 2 раза по сравнению с прочностью обычной жидкостекольной смеси, содержащей 5% жидкого стекла. В случае отверждения СОг газом прочность также выше, чем в обычной жидкостекольной смеси, и составляет в среднем 1,65 МПа. Остаточная прочность смеси с связующим жидкое стекло-ПВС практически равна нулю и, как в случае с Н-КМЦ, не зависит от способа отверждения смеси. Оптимальной концентрацией при введении раствора полистирола в жидкостекольную смесь является 30%-ный раствор полистирола в толуоле, и оптимальное его содержание в жидкостекольной смеси составляет 3-4 масс.ч. При этом прочность смеси повышается до 1,6-1,75 МПа как при тепловом отверждении, так и при отверждении СО2 газом. Остаточная прочность образцов, изготовленных из смесей с связующим жидкое стекло-раствор ПС, как в случае с Н-КМЦ и ПВС, практически равна нулю.

2. Установлено, что предварительное плакирование наполнителя полимерами (Н-КМЦ, ПВС, ПС) позволяет существенно повысить прочность жидкостекольных смесей в отвержденном состоянии в среднем в 1,8 — 2,7 раз по сравнению с обычной жидкостекольной смесью. При этом остаточная прочность смесей равняется нулю.

3. Разработанные составы смесей с жидкостекольно-полимерными связующими и технология приготовления жидкостекольной смеси с плакированным наполнителем прошли опытно-промышленные испытания и приняты к внедрению в промышленное производство предприятиями г.Комсомольска-на-Амуре: ОАО «Завод Амурлитмаш», ОАО «КнААПО» и ООО «АСЗ-Металлург». Опытно-промышленные испытания проводились при получении отливок из чугуна массой до 1 т. и отливок из алюминиевых сплавов. В производственных условиях опытные жидкостекольно-полимерные смеси показали значительно лучшую выбиваемость, чем стандартные жидкосте-кольные смеси.

4. Разработан и исследован новый вид связующих на основе сульфата магния. Изучена возможность управления их свойствами, и осуществлена оптимизация связующих на основе сульфата магния, состоящих из смеси двух или трех солей. Показано, что связующая способность сульфата магния проявляется за счет его плавления в собственной кристаллизационной воде при температуре 48 °С с последующей кристаллизацией за счет обезвоживания. При этом прочность смесей со связующим на основе сульфата магния зависит от содержания в ней воды. Установлено, что оптимальным является соотношение связующее - вода 1 : 0,8-0,9. Максимальной прочностью обладает моногидрат сульфата магния, получаемый при температуре сушки смеси 150 °С. Последующее полное обезвоживание сульфата магния, происходящее при более высоких температурах сушки, снижает прочность смеси за счет разрыхления и частичного растрескивания пленки связующего. Газотвор-ность отвержденного при температуре 150 °С чистого сульфата магния составляет в среднем 75 см /г, что значительно ниже газотворности смоляных связующих.

5. Показано, что введение в состав связующего MgSC>4 • Н20 добавки Na2S04 до 30 % и/или фосфата магния до 12 % путем их совместного растворения в воде позволяет резко повысить прочность связующего и, как следствие, всей смеси после сушки. Так, содержание в песчаном наполнителе 5 масс.ч. связующего повышает прочность смеси в отвержденном состоянии до 1,5 МПа. Установлено, что наибольшей прочностью и термостабильностью обладает связующее, полученное путем растворения в воде сульфата магния (100 масс.ч) - сульфата натрия (20 масс.ч) - смеси фосфатов магния (12 масс.ч.). При концентрации в песчаном наполнителе кмбинированного связующего, равного 5 масс.ч, достигается максимальная прочность смеси равная 2,0 МПа.

6. Экспериментально установлено, что полученные связующие на основе сульфата магния, полностью обезвоженные вследствие сушки и термического воздействия жидкого метала, при взаимодействии с водой легко восстанавливают свои первоначальные свойства, за счет востановления содержание воды в кристаллической решетке, что позволяет многократно использовать полученные смеси. Полное разупрочнение смеси при взаимодействии с водой обеспечивает беспрепятственную выбиваемость смеси с солевыми связующими из полостей отливок любой конфигурации. Разработанные солевые связующие прошли опытно-промышленные испытания на предприятиях

ОАО «Завод Амурлитмаш» (участок износостойкого чугуна) и на ОАО «КнААПО» (участок алюминиевого литья) и приняты к внедрению.

7. Установлены общие принципы управления свойствами суспензий и форм, получаемых методом электрофореза. Выявлено, что высокой седимен-тационной устойчивостью обладают электрофоретические суспензии, содержащие в качестве стабилизирующих добавок полимеры с концентрацией не менее 0,008 % ПВС, 0,05 % МЦ или 0,15 % Н-КМЦ. Значение ^-потенциала таких суспензий определяется в основном концентрацией электролита и мало зависит от содержания в суспензиях полимеров.

8. Показано, что максимальный выход по массе электрофоретических осадков для суспензий содержащих в своем составе ПВС, МЦ и Н-КМЦ соответствует подаче на электролизер напряжения, равного 100 вольтам, и содержанию в них электролита в количестве 0,02-0,04 %, 0,04-0,06 % и 0,05 % соответственно. В то же время для получения оболочковых форм, обладающих наименьшей влажностью, необходимыми является содержание электролитов не менее 0,1-0,12 % для суспензии с применением ПВС, 0,12-0,14 % для состава на основе МЦ и около 0,2 % при использовании Н-КМЦ.

9. Установлено, что величина усадки электрофоретических образцов минимальна и не превышает 0,1 % для осадков, сформированных из суспензий с использованием ПВС, и 0,05 %, для образцов, изготовленных из электрофоретических суспензий с применением Н-КМЦ и МЦ. Период наиболее интенсивной усадки электрофоретических образцов, содержащих ПВС и Н-КМЦ, приблизительно совпадает и продолжается в течение 4-5 ч от начала сушки. В тоже время усадка образцов, содержащих МЦ, протекает более монотонно, и период, длящийся около 13 ч от начала сушки.

10. Экспериментально установлено, что при повторном использовании отработанных суспензий зависимость массы осадка и тока (при фиксированном значении напряжения) электрофореза от количества циклов регенерации суспензии носит убывающий характер. Масса и ток начинают заметно снижаться после двух циклов повторного использования суспензии (на 6-7 и 11— 12 % соответственно). Разработанные технологии регенерации отработанных суспензий позволяют полностью восстановить ее свойства и при этом получать стабильные, вне зависимости от количества циклов регенерации, ток электрофореза и влажность получаемых осадков. Разработанные составы суспензий и устройства прошли опытно промышленные испытания и внедрены на участке точного литья ОАО «КнААПО».

11. На уровне изобретений разработаны устройства для автоматического изготовления электрофоретических форм и поддержания стабильных свойств электрофоретических суспензий. Разработанные устройства приняты к внедрению на ОАО «КнААПО».

12. Уточнен механизм образования трещин в оболочковых формах, полученных методом электрофореза на стадии сушки и выплавки моделей. Установлено, что в процессе сушки оболочковая форма и модель находятся под действием достаточно больших внутренних напряжений, вызванных усадкой огнеупорной массы оболочки во время сушки. Установлено, что в процессе выплавления модели усадочные явления в огнеупорной оболочке получают свое дальнейшее развитие и достигают максимальных значений.

13. Экспериментально выявлены зависимости прочностных свойств ОФ, полученных методом электрофореза, от температуры и свойств связующих, используемых для упрочнения оболочек.

14. На основе уравнений теплопередачи и механики сплошных сред с использованием численного метода построена математическая модель НДС монослойной оболочковой формы, которая позволяет рассчитывать температурные поля и напряженно-деформированное состояние оболочковой формы на стадии прокаливания и заливки ее жидким металлом. В результате анализа расчетных данных установлено, что на НДС электрофоретических ОФ во время прокалки большое влияние оказывает скорость нагрева ОФ и, как следствие перепад температур по толщине формы. Не меньшее влияние на

НДС оказывает процесс расширения кварца во время фазового перехода. Также установлено, что наиболее устойчивыми к возникновению трещин, при заливке жидким металлом обладают формы, пропитанные связующим, имеющим температуру плавления 750 - 900°С. В этом случае возникающие в прилегающих к жидкому металлу слоях формы напряжения не успевают достичь критических значений, в силу их перехода в пластическое состояние и, как следствие, релаксации напряжений. Установлено, что наибольшая вероятность образования трещин в электрофоретических формах возникает в средних слоях холодных форм, заливаемых жидким металлом за счет высоких напряжений, вызванных фазовым расширением кварца при температуре около 600 °С.

15. Разработанные составы смесей и электрофоретических суспензий внедрены и приняты к внедрению на ОАО «КнААПО», ОАО «АСЗ-Металлург», ОАО «Завод Амурлитмаш» (г.Комсомольск-на-Амуре). Суммарный годовой экономический эффект от внедрения составил свыше 230 тыс. руб. в год.

1. Берг П.П. Формовочные материалы. —М.: Машгиз, 1963. 408с.

2. Берг П.П. Качество литейной формы. -М.: Машиностроение, 1971. 291с.

3. Боровский Ю.Ф., Шацких М.И. Формовочные и стержневые смеси. -Л.: Машиностроение. 1980. 86 с.

4. Васин Ю.П. Формовочные материалы / ЧПИ. -Челябинск, 1985. 138 с.

5. Дорошенко С.П., Макаревич А.П., Кушталов В.П. Применение холоднотвердеющих смесей повышенной термостойкости и живучести / ЦНИИТЭСтроймаш. -М., 1986. 25 с.

6. Медведев Я.И., Валисовский И.В. Технологические испытания формовочных материалов. -М.: Машиностроение, 1973. 309 с.

7. Штацель Р., К.Генцлер Экологический и экономический прогресс в производстве стержней // ^Бзегеь № 6. 1999. (Литейные технологии начала XXI века: обзор информации и комментарии) / ИТЦМ «Металлург». -М., 2000. С.39-40.

8. Санитарно-гигиеническая оценка ХТС, отверждаемых продувкой газообразным триэтиламином / Б.В. Куракевич и др. // Литейное производство. 1996. № 12. С. 23-25.

9. Отходы литейного стержневого производства // ^Бзегеь 1990. № 12.

10. Ладегорди Г., В.Шу Безопасные для окружающей среды новые связующие системы для формовки в холодном ящике // Литейное производство и технология литейного ящика. 1999. С. 2 — 6.

11. Жуковский С.С. Прочность литейной формы. М.: Машиностроение, 1989.-288 с.

12. Жуковский С.С. Проблемы прочности формовочных смесей // Литейное производство. 1985. № 5. С. 5-7.

13. Иткис З.Я. Прочность формовочных смесей на разных этапах их изготовления и применения // Литейное производство. 1982. № 9 С. 17 -19.

14. Илларионов И.Е., Васин Ю.П. Формовочные материалы и смеси. — Чебоксары: Изд-во при Чуваш, ун-те, 1995. Ч. 2. 288 с.

15. Бречко A.A., Великанов Г.Ф. Формовочные и стержневые смеси с заданными свойствами. -Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982. — 216 с.

16. Петриченко A.M., Померанец A.A., Парфенова В.В. Термостойкость литейных форм. М.: Машиностроение, 1982. - 232 с.

17. Williams D.C. Thermal ageing developments within sand mixture as revealed through test specimens. // Mod. Cast., 1963, 43, N. 3, p. 117-133.

18. Баландин Г.Ф., Васильев B.A. Физико-химические основы литейного производства / Под ред. Г.Ф. Баландина. -М.: Машиностроение, 1971. -224 с.

19. Съвремени методи за изработване на леярские сърца / Г. Ангелов, П. Иванов, 3. Македонски и др. // София: Техника, 1975. -295 с.

20. Гуляев Б.Б. О.А.Корнюшкин, А.В.Кузин. Формовочные процессы. / Б.Б.Гуляев, Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние 1987. -264 с.

21. Жуковский С.С. Современные процессы изготовления литейных форм из ХТС с синтетическими связующими. // Литейное производство. — 1999. №8. -С. 13-16.

22. Жуковский С.С. Развитие процессов применения смесей отвер-ждаемых в оснастке // Литейщик России. -2005. № 5. -С. 42-44.

23. Жуковский С.С. Стержни и формы из холоднотвердеющих смесей в литейном производстве России. -Екатеринбург, 2003. Т.2.-С. 3-9.

24. Технологические процессы и оборудование для модернизации литейного производства в машиностроении (формы и стержни): инструктивный технический материал / ИТЦМ «Металлург». -М., 2002.

25. Высокоэффективный технологический процесс изготовления стержней повышенной точности и качества в литейном производстве. Прогрессивный зарубежный и отечественный опыт: инструктивный технический материал / ИТЦМ «Металлург». -М., 1999.

26. Кудин Д.А. и др. Технологии и машины для изготовления стержней из песчано смоляных смесей, отверждаемых продувкой газообразными отвердителями // Литье и металлургия. 2000. № 4. -С. 88-90.

27. Кудин Д.А. и др. Технология и оборудование для производства стержней методом Cold box-amin , Под общ. ред. Д.М. Кукуя. - Минск : Новое знание, 2007. - 352 с.

28. Голод А. Технологический процесс изготовления стержней по Cold — box — amin — процессу // Докл. на науч.-техн. семинаре БелОЛиМ и Hut-tenes Albertus Polska. -Минск, 2005.

29. Григорьева E.H. и др. Изготовление стержней в «холодной» оснастке на базе модернизации существующего стержневого оборудования //Литейное производство. -2002. № 3. -С. 16.

30. Исаев Г.А. и др. Опыт применения ХТС на заводах России // Тр. Седьмого съезда литейщиков России. Новосибирск, 2005.-Т.2. -С. 16-21.

31. Васин Ю.П., Иткис З.Я. Окислительные смеси в конвейерном производстве стального литья. -Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-во, 1973.-156 с.

32. Практика применения процесса «Cold box» при изготовлении песчаных стержней в производстве отливок из AI-сплавов и чугуна: инструктивный технический материал / ИТЦМ «Металлург». -М., 2002.

33. Исаев Г.А. и др. Изготовление стержней в «холодных» ящиках // Литейное производство. -1997. №4 -С. 11.

34. Суетов O.A. и др. Новые технологии изготовления стержней // Литейное производство. 1997. № 2. -С. 13.

35. Илларионов И.Е. Вопросы теории формирования уплотняемости и текучести песчано-глинистых формовочных смесей // Прогрессивные методы изготовления литейных форм. —Челябинск, 1975. -С. 209—216.

36. Илларионов И.Е., Васин Ю.П., Бортников М.М. К вопросу влияния магнитной обработки воды на свойства песчано-глинистых формовочных смесей // Прогрессивная технология литья заготовок. -Тула, 1972.

37. Илларионов И.Е., Васин Ю.П., Бортников М.М. Магнитная обработка песков и глин // Черная металлургия. -1972. —№ 8 (Изв. высш. учеб. заведений).

38. Ромашкин В.Н., Иванов A.A. Усадочные процессы и упрочнение стержней и форм из жидкостекольных ХТС // Литейщик России. 2002. -№4. -С.33-35.

39. Борсук П.А., Лясс A.M. Жидкие самотвердеющие смеси. -М.: Машиностроение, 1979. —255 с.

40. Дорошенко С.П., Ващенко К.И. Наливная формовка. -Киев: Вища шк., 1980.-176 с.

41. Борсук П.А. Смеси с жидким отвердителями // Литейное производство. 1990. №2.-С. 15-17.

42. Драпела В., Русин К. Свойства самотвердеющих смесей на базе жидкого стекла и жидкого отвердителя // Литейное производство. —1990. -№2.-С. 20-21.

43. Полиции X., Тильх В. Изготовление отливок из чугуна и медных сплавов с использованием неорганических формовочных материалов. // Литейное производство. -2005. №8 -С. 14-19.

44. Дорошенко С.П., Макаревич А.П. Состояние и перспективы применения жидко стекольных смесей // Литейное производство. —1990. —№ 2 — С. 14-15.

45. Макаревич А.П. Холоднотвердеющие формовочные и стержневые смеси с жидким стеклом. -Киев: об-во «Знание» УССР, 1984. -20 с.

46. Сычев И.С., Вишняков К.И., Скаженник В.А. Влияние фосфатов на свойства жидкого стекла и формовочных смесей // Литейное производство. -1987. №7. -С.13-14.

47. Кукуй Д.М., Мыльникова Н.Д., Шевчук В.В., Есенкин В.А. Модифицирование жидкого стекла фосфоросодержащими неорганическими полимерами // Литейное производство. 1988. - №1. -С.17-18.

48. Морозов И.В., Чернявская М.Г., Казаков О.Г. Исследование поверхностно-активных веществ для улучшения свойств жидкого стекла // Литейное производство. 1986. - №3. -С. 17-18.

49. Иванов A.A., Ромашкин В.Н. Упрочнение жидкостекольных смесей и внутренние напряжения в связующих // Литейное производство. — 1984. -№7. -С. 13-14.

50. Ромашкин В.Н., Валисовский И.В. Смеси с улучшенными технологическими свойствами // Литейное производство. -1990. -№ 2. С. 17-18.

51. Шувалов В.Г., Чичкан В.П. Смеси для С02 процесса с низким содержанием связующего // Литейное производство. -1990. -№ 2 -С. 19-20.

52. Климкин A.B. Смеси улучшенной выбиваемости // Литейное производство. -1990. —№ 2. -С. 25.

53. Алиев Д.О., Кидалов H.A., Осипова H.A. Улучшение выбиваемости жидкостекольных смесей // Литейщик России. -2003.- № 6. -С. 26 -28.

54. Фирстов А.П. Литейные противоэрозионные формовочные покрытия на связующем из модифицированного жидкого стекла. Дис. канд. техн. наук. -Челябинск, 2007. —149 с.

55. Петров В.В., Дмитриев Э.А., Тютина Е.А. Улучшение свойств жидкостекольных смесей армированием // Литейное производство —2006 — №7.-С 13-16.

56. Петров В.В., Дмитриев Э.А., Чистяков И.В., Казанцева Н.В. Улучшение технологических свойств смесей, отверждаемых по С02-процессу // Тр. Седьмого съезда литейщиков России, г. Новосибирск, 23-27 мая 2005 г. Т. 2. -С.68-72

57. Илларионов И.Е., Королев Г.П., Козлова Г.И. и др. Холоднотвердеющие связующие для изготовления стержней и форм // Тез. докл. коор-динац.совещ. по фенопластам. -Кемерово, 1983. -С.111.

58. Сычев М.М. Неорганические клеи. 2-е изд., перераб. и доп. -Л.: Химия, 1986.-152 с.

59. Илларионов И.Е., Евлампиев A.A., Смоляков А.Г. и др. Алюмо-хромфосфатные смеси для стального и чугунного литья // Состояние и перспективы получения отливок ресурсосберегающих формовочных смесей. — Липецк, 1983. -С.66-68.

60. Илларионов И.Е., Кролев Г.П., Тибекин А.И. Металлофосфатные связующие для изготовления форм и стержней // Новые метало—и трудосберегающие технологические процессы в литейном производстве. -Челябинск, 1984. -С. 61-62.

61. Илларионов И.Е. Классификация металлофосфатных связующих и смесей для изготовления отливок // Пути рационального использования материальных ресурсов в литейном производстве. -Челябинск, 1986. -С. 65-66.

62. Илларионов И.Е., Гамов Е.С., Васин Ю.П., Чернышевич Е.Г. Металлофосфатные связующие и смеси: Монография /.; Под общ. ред. И.Е. Илларионова. -Чебоксары: Изд-во при Чуваш, ун-те, 1995. 524 с.

63. Моксунов A.M., Поручиков Ю.П., Буньков IO.JI. Графитовые смеси с алюмофосфатной связкой для полупостоянных форм // Литейное производство. 1977. -№ 8. -С. 22-23.

64. Феррифосфатные ХТС и технология получения на их основе высококачественных отливок // Тез. докл. межреспубликанской науч.-техн. конф. Липецк, 10 -22 мая 1987 г. / Под ред. С.П.Дорошенко. Липецк, 1987. -112 с.

65. Туркина Л.И., Судакас Л.Г. Использование металлургического магнезита в магнийфосфатных формовочных смесях // Литейное производство. -1986. -№ 6. -С. 12-13.

66. А.с. 850254 СССР, МКИ2 В22 С 1/18 Самотвердеющая смесь для изготовления литейных стержней и форм / Шадрин А.И., Жалимбетов С.Ж., Трусов В.А. (СССР). № 2659614/22-02; Заявл. 30.06.78; Опубл. 30.07.81. Бюл. №28.

67. Судакас Л.Г. Теория и практика управления свойствами фосфатных вяжущих систем: Автореф. дис. д-ра. техн. наук: 05.17.11. Л., 1984. -35 с.

68. Попов A. GIFA 2003: Компания LAEMPE, Германия революционные инновации // Литейное производство. -2003. -№ 4. -С. 26-27.

69. LAEMPE Beach-box -новый процесс изготовления стержней на неорганическом связующем // ИТЦМ «Металлург»: Высокие технологии в литейном производстве. -М., 2005. Вып.1. -С.48.

70. Орлов Г.М. Автоматизация и механизация процесса изготовления литейных форм. М.: Машиностроение, 1988. - 264 с.

71. Дмитриев Э.А. Исследование процессов уплотнения литейных форм методом встряхивания с целью повышения производительности встряхивающих машин: Автореф. Дис. канд. техн. наук. 05.16.04. — Комсомольск-на-Амуре, 1999. —25 с.

72. Васильковский Л.Ф. Импульсная формовка и перспективы ее внедрения // Литейное производство. 1980. № 3. С. 14 16.

73. Матвеенко И.В. Скоростное прессование форм //Литейное производство 1981. № 12 С. 20-21.

74. Матвеенко И.В. Методика теоретического анализа напряженно-деформируемого состояния литейной формы при уплотнении // Литейное производство в автомобилестроении. -М., 1979. -С. 119-124.

75. Матвеенко И.В. Импульсное и импульсно-экструзионное уплотнение форм и стержней // Литейное производство. -2001. -№9. -С. 16-17.

76. Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов. -М., 1977. -510 с.

77. Карпов Ю.И. Карпов Е.И. Пескодувно-вакуумный способ уплотнения смесей // Тр. Седьмого съезда литейщиков России.-Новосибирск, 2005. Т. 2. -С. 33-37.

78. Петров В.В. Теоретические и технологические основы управления свойствами моделей и форм в литье по удаляемым моделям для получения качественных отливок: Автореф. дис. .д-ра техн. наук. Комсомольск-на-Амуре, 2002.-41с.

79. Писарев И.Е. Исследование процесса формирования свойств оболочковых форм, изготавливаемых по выплавляемым моделям, при без-опочном прокаливании и заливке: Дис. .канд. техн. наук. -М., 1972.

80. Пат. 1410634 Англия, МКИ В 22 с 33/00 (С 3N) Способ изготовления керамических оболочковых форм / Stearns David Edvard, Cassidy Jolt Edvard. Опубл. 05.06.74

81. Тимофеев Г.И. и др. Керамические формы с пористым, малотеплопроводным слоем покрытия // Литейное производство. -1978. -№12. -С.32

82. Шпиндлер С.С. и др. Оболочковые формы с регулируемыми свойствами // Литейное производство. -1975. -№4. -С.31-32.

83. Евстигнеев А.И., Сапченко И.Г. и др. Влияние пористости на прочность оболочковых форм по выплавляемым моделям // Изв.вузов Черная мелаллургия. 1991. —№ 8. -С 51 -53.

84. Сапченко И.Г., Евстигнеев А.И. и др. Технологические особенности формирования структур и свойств оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям. // Материаловедение. -2000. -№ 11. -С. 51-53.

85. Сапченко И.Г. Структура и свойства пористых оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям. -Владивосток: Дальнаука, 2003. -162 с.

86. Рыжков И.В. Свойства суспензий в процессе изготовления литейных форм методом электрофореза. Дис. . канд. техн. наук, -Харьков, 1974.

87. Рыжков И.В. Электрофорез в литейном производстве: Изготовление оболочковых форм по выплавляемым моделям. -Харьков: Вища шк., 1979.- 160 с.

88. Рыжков И.В. Пепенко В.Д., Ридный A.A., и др. Электрофорез в литейном производстве //Литейное производство. 1977. - №11. — С. 30-31.

89. Рыжков И.В. Материалы для электрофоретических оболочковых форм //Литейное производство. 1983. - №9. - С.21-22.

90. A.c. 598130 СССР, Кл.2 В 22 С 3/00. Токопроводящее покрытие для изготовления керамических литейных форм / И.В. Рыжков, Б.П. Коваленкои др. (СССР). № 2372782/22-02; Заяв. 16.06.75; Опубл. 15.03.78, Бюл. № 10.-3 с.

91. A.c. 610604 СССР, Кл.2 В 22 С 3/00. Токопроводящее покрытие для изготовления литейных керамических форм / И.В. Рыжков, Б.И. Сыч и др. (СССР); Заяв. 10.04.75; Опубл. 15.06.78, Бюл. № 22. 3 с.

92. A.c. 969418 СССР, Кл.3 В 22 С 1/18. Токопроводящее покрытие для изготовления оболочковых форм по выплавляемым моделям / И.В. Рыжков, С.Т. Лучко и др. (СССР). № 3233503/22-02; Заяв. 12.01.81; Опубл. 30.10.82, Бюл. №40.-4 с.

93. A.c. 749534 СССР, Кл.3 В 22 С 1/00. Суспензия для изготовления литейных форм методом электрофореза / И.В. Рыжков, Б.И. Сыч и др. (СССР). № 2571358/22-02; Заяв. 20.01.78; Опубл. 23.07.80, Бюл. № 27. - 3 с.

94. A.c. 975173 СССР, Кл.3 В 22 С 1/00. Суспензия для изготовления оболочковых форм методом электрофореза / И.В. Рыжков, В.К. Канский и др. (СССР). № 3272032/22-02; Заяв. 08.04.81; Опубл. 23.11.82, Бюл. № 43. -4 с.

95. A.c. 984635 СССР, Кл. В 22 С 1/18. Способ отверждения оболочковых форм, получаемых по выплавляемыммоделям методом электрофореза /И.В. Рыжков, В.К. Канский и др. (СССР). № 3270788/22-02; Заяв. 03.04.81; Опубл. 30.12.82, Бюл. № 48. - 7 с.

96. A.c. 1156798 СССР, Кл.3 В 22 С 5/04 Состав наполнителя для изготовления оболочковых форм / И.В. Рыжков, В.К. Канский и др. (СССР). -№ 3643337/22-02; Заяв. 16.09.83; Опубл. 23.05.85, Бюл. № 19. 4 с.

97. Рыбалко С.Ф. Исследование целевой конвективной сушки элек-трофоретических оболочек для литья по выплавляемым моделям. Дис. . канд. техн. наук-Харьков, 1975.

98. Некрасов А.П. Исследование процесса электрофоретического формообразования из корундовых суспензий. Дис. . канд. техн. наук. -Харьков, 1977.

99. A.c. 511134 СССР, Кл.2 В 22 С 1/00. Токопроводящее покрытие для изготовления керамических форм / И.М. Гарбер, А.Н. Бушуев (СССР). № 2095773/02; Заяв. 02.12.74; Опубл. 25.04.76, Бюл. № 15. - 3 с.

100. A.c. 531626 СССР, Кл.2 В 22 С 3/00. Токопроводящее покрытие для изготовления керамических литейных форм / И.М. Гарбер, А.Н. Бушуев и др. (СССР); Заяв. 28.04.75; Опубл. 07.02.77, Бюл. № 38. 3 с.

101. A.c. 616034 СССР, Кл.2 В 22 С 9/04. Токопроводное покрытие для изготовления керамических форм /А.П. Никифоров, H.A. Ласьков и др. (СССР); Заяв. 15.04.76; Опубл. 25.07.78, Бюл. № 27. 3 с.

102. A.c. 621440 СССР, Кл.2 В 22 С 1/00. Токопроводящее покрытие для изготовления форм по выплавляемым моделям / А.П. Никифоров, H.A. Ласьков и др. (СССР); Заяв. 25.10.76; Опубл. 30.08.78, Бюл. № 32. 3 с.

103. ПЗ.Каширин Б.А. Разработка и внедрение технологии электрофоре-тического изготовления крупногабаритных шамотных оболочек. Дис. . канд. техн. наук.,-Горький, 1984.

104. Никифоров П.А. Технология скоростного изготовления керамических форм электрофорезом по выплавляемым и металлическим моделям. Дис. . канд. техн. наук., -Челябинск, 2000.

105. Кулаков Б.А., Никифоров П.А. Исследование отечественных кремнезолей марки "Сиалит" для изготовления керамических форм в литье по выплавляемым моделям — Южно-Урал. гос. ун-т, 2000. 21 Деп. в ВИНИТИ, № 866-В00.

106. Кулаков Б.А., Никифоров П.А. Изготовление оболочковых форм методом электрофореза по постоянным моделям Южно-Урал. гос. ун-т, 2000. -19 с Деп. в ВИНИТИ, № 867-В00.

107. Кулаков Б.А. Никифоров П.А. Суспензия на основе кремнезолей для изготовления оболочковых форм методом электрофореза по постоянным моделям Южно-Урал. гос. ун-т, 2000. -15 с. Деп. в ВИНИТИ, № 864-В00.

108. Кулаков Б.А. Никифоров П.А. Изготовление оболочковых форм из пастообразных активных суспензий методом электрофореза — Южно-Ур.гос. ун-т, 2000. -18 с. Деп. в ВИНИТИ, № 865-ВОО.

109. Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. М.:Машиностроение, 1980. 375с.

110. Литье по выплавляемым моделям./Под ред Я.И.Шкленника и В.А.Озерова. М.¡Машиностроение, 1971. 436с.

111. Иванов В.Н. Брак и дефекты в литье по выплавляемым моделям. М.:Машгиз, 1959. 72с.

112. Руссиян C.B., Голованов H.H. Производство точного литья по выплавляемым моделям. Л.:Судпромгиз, 1958. 346 с.

113. Шуб И.Е., Сорокин П.В. Точное литье по выплавляемым моделям. Л.: Машиностроение, 1968. 235 с.

114. Шкленник Я.И. Состояние и перспективы способа литья по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1980. №1. С.21-24.

115. Танкелевич В.И., Абадаев A.B., Щуклин К.А., Хусаинова A.B. Керамические формы из плавленого кварца // Литейное производство 1972. № 4. С.4-5.

116. Шпиндлер С.С., Ланда М.И., Мамлеев Р.Ф. Оболочковые формы с регулируемыми свойствами // Литейное производство. 1975 №4 С.31-32.

117. Богачев Ю.И., Погребняк Д.А., Сасова С.П., Трунов Ю.И. Дистен-силлиманитовые оболочковые формы // Литейное производство 1977. № 9. С 22-23.

118. Рыжков И.В., Лучко С.Т., Сыч Б.И., Жукова З.Д., Некрасова А.П. Превращения в шамотных оболочковых формах полученных методом электрофореза при сушке и нагревании до высоких температур // Литейное производство. 1981. №4. С. 16-17.

119. Рыжков И.В. Материалы для электрофоретических оболочковых форм //Литейное производство. 1983. №9. С.20-21.

120. Цайзер Г.Г., Березовский Ф.М., Сезганов А.Н., Сухарева Т.М. Совершенствование процесса изготовления форм по выплавляемым моделям // Литейное производство 1982. № 11. С. 15-16.

121. Шпиндлер С.С., Неуструев A.A., Мамлеев Р.Ф. Исследование термомеханических свойств оболочковых форм по выплавляемым моделям // Литейное производство 1983. № 3. С. 19-20.

122. Евстигнеева М.Н., Рыбкин В.А., Юсипов Р.Ф., Дедясов Ю.В. Изготовление тонкостенных отливок в керамических формах // Литейное производство. 1984. №10, С. 21 -22.

123. Сыч Б.И., Каширин Б.А., Рыжиков A.B. Исследование оболочковых форм изготовленных методом электрофореза // Литейное производство. 1985. №12. С.17-18.

124. Пепелин Б.А., Беляев В.М. Технология и оборудование для прокаливания и заливки форм при литье по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1988. № 8. С. 15-16.

125. Селиванов Ю.А., Иванова Л.А., Кирилишин В.П., Особенности изготовления оболочковых форм на основе водного шликера // Литейное производство. 1988. №9. С. 22-23.

126. Селиванов Ю.А. Изготовление двухслойных оболочковых форм //Литейное производство. 1990. №7. С.22-23.

127. Шапранов И.А., Слепнев Г.М., Кокойкин С.П. и др. Использование сверхвысоких частот для прокаливания оболочковых форм // Литейное производство. 1990. №7. С. 24-25.

128. Озеров В.А., Гаранин В.Ф., Муркина A.C., Никишин Ю.А., Ло-ханкин A.B. Изготовление форм по выплавляемым моделям с использованием готовых этилсиликатных связующих // Литейное производство. 1990. №7. С. 18-20.

129. Исаев Г.С., Серова H.A., Фарносов Г.А., Лобжанидзе Б.Р., Исаев Д.Г. Использование плавленого кварца в водных керамических связующих суспензиях // Литейное производство. 1990. №7. С.21-22.

130. Афонаскин A.B. Литье в керамические формы сложной оснастки // Литейное призводство. 1991. №1. С. 31-32.

131. Черников В.А., Ходорковский ГЛ., Ларионов В.Н., Хлыстов E.H. Химически инертные керамические формы для получения титановых отливок // Литейное производство. 1992. №3. С. 15-16.

132. Гаранин В.Ф., Муркина A.C., Озеров В.А., Куренкова O.A. Изготовление термостойких оболочковых форм по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1996. №11. С.27-28.

133. Кулаков Б.А., Никифоров С.А., Фролова Н.Ю. Повышение термостойкости оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1997. №4 С. 37-38.

134. Иванова Т.В., Танкелевич Б.Ш., Абадаев A.B., Соловьева Т.Е. Повышение прочности этилсиликатных керамических форм // Литейное производство. 1984. №3 С.20-21.

135. Ноздрин В.Д., Омельченко B.C., Карцева Т.К., Цаплева Н.М. Применение алюмохромфосфатной связки при литье по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1984. №4. С.23.

136. Лунева H.A. Коэффициент термического расширения форм при литье по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1987. №1. С.19-20.

137. Антипенко В.Ф., Конотопов B.C., Бочаров Л.А. Совершенствование технологии литья по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1983. №9. С.20-21.

138. Бочаров Л.А., Семененко A.A., Вавинская Л.А., Зоркина Н.П. Комбинированные формы с улучшенными теплофизическими свойствами // Литейное производство. 1983. №9. С.22-23.

139. Клемчук Л.В., Лунева H.A., Семененко A.A. Интенсификация отверждения покрытий на алюмохромфосфатной связке //Литейное производство. 1983. №9. С.23-24.

140. Илларионов И.Е., Багрова Н.В., Евлампиев АА. Исследование и разработка смесей и оснастки с применением неорганических материалов // Проблемы литейной оснастки и качества отливок. М., 1981. Ч. 1. С. 17-18.

141. Илларионов И.Е., Бакиров Р.Б., Савельев А.Ф. Термодинамика фосфатных ХТС // Современные технологические процессы получения высококачественных отливок, повышения стойкости литейной оснастки и режущего инструмента. Чебоксары, 1987. С.42.

142. Илларионов И.Е., Евлампиев A.A., Смоляков А.Г. Высокотемпературные деформации и напряжения в стержневых смесях // Литейное производство. 1981. №3. С.14-16.

143. Илларионов И.Е. Исследование и разработка алюмохромфосфат-ных смесей для чугунного и стального литья // Вопросы теории и технологии литейных процессов. Челябинск, 1983. С.82-87.

144. Шипулин Н.В. Упрочнение оболочковой формы в производстве литья по выплавляемым моделям // Прогрессивные технологии литейного производства, Горький: ВВКИ, 1968. С.512-516.

145. Шипулин Н.В. Упрочнение литейной формы при литье по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1969. №12. С.32-33.

146. Руденко A.A., Рыбкин В.А. Применение пористых огнеупорных материалов оболочковых формах, полученных по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1979. №2. С. 18-20.

147. Моисеев СТ., Юй Г.М. и др. Пористые огнеупорные материалы в литье по выплавляемым моделям // Технология производства, научная организация труда и управления. 1979. №4. С. 1-2.

148. Васин Ю.П., Евсеева Т.М., Лонзингер В.А. Искусственные пористые материалы // Литейное производство. 1989. №7. С. 16-17.

149. Тимофеев Г.И., Евстигнеев А.И. Использование отработанной смеси при изготовлении форм по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1980. №3 С.21-22.

150. Иванов В.Н., Чулкова А.Д. и др. Снижение времени прокаливания формы из кристаллического кварца // Повышение качества и эффективности литья по выплавляемым моделям. М.: МДНТП, 1981. С.64-72.

151. Заявка 3334457 ФРГ. В 22 С 9/00. Керамическая оболочка для выплавляемой модели, используемой для получения прецизионных отливок и способ ее изготовления. Опубл. 11.04.85. №15.

152. Евстигнеев А.И., Тимофеев Г.И., Сапченко И.Г. и др. Совершенствование технологических процессов формообразования керамических форм. Хабаровск, 1989. 8с.

153. Заявка 57-206548 Япония. МКИВ 22 С 1/08 /Ямая Намики. Опубл. 17.12.82.

154. Заявка 56-17156 Япония. МКИ В 22 С 9/04 / МоритаЯсухару. Опубл. 12.02.81.

155. Заявка 56-17157 Япония. МКИ В 22 С 9/04 / Морита Ясухару. Опубл. 12.02.81.

156. Заявка 57-17158 Япония. МКИВ 22 С 9/04/МоритаЯсухару. Опубл. 12.02.81.

157. Лакеев A.C. Формообразование в точном литье. Киев: Наукова думка, 1986. 256с.

158. A.c. 253301 СССР. В 22 С. Смесь для керамических покрытий по выплавляе мым моделям / К.М.Ткаченко, В.Д.Ровнова, В.Г.Задорожный и др. №898762/22-2. Заявл. 5.05.64. Опубл. 1969. Бюл. №30.

159. A.c. 282609 СССР. В 22 С 9/04. Способ изготовления многослойных оболочковых форм в производстве литья по выплавляемым моделям /

160. А.А.Рыжиков, З.А.Васильев, Г.И.Тимофеев и др. №12590462/22-2. Заявл. 15.07.68. Опубл. 1970. Бюл. № 30.

161. A.c. 527852 СССР. В 22 С 1/00. Смесь для изготовления литейных керамических форм и стержней / Ю.В.Возжин, В.П.Буланкин, В.З.Гнеушев. №19817952/02. Заявл. 03.01.74. Опубл. 1977. Бюл. №21.

162. A.c. 336079 СССР. В 22 С 9/04. Огнеупорная суспензия для изготовления форм / A.C.Лакеев, Г.П.Борисов, Н.В.Вдовенкои др. №1171599/222. Заявл. 10.07.67. Опубл. 1972. Бюл. №14.

163. Патент 1093895 Великобритания.

164. A.c. 692667. В 22 С 9/04. Суспензия для изготовления огнеупорных керамических форм по выплавляемым моделям / В.С.Омельченко, Ю.К.Красильников и др. Vo2439733/22-02. Заявл. 13.01.77. Опубл. 1979. Бюл. №39.

165. Патент 1410634 Великобритания.

166. Добродеев В.В., Воздвиженский В.М., Кудрявцева Е.Е. Повышение точности графитовых форм по выплавляемым моделям // Экономия металла при конструировании и производстве отливок. Вып.1. Пенза, 1986. С. 1720.

167. Добродеев В.В., Воздвиженский В.М., Кудрявцева Е.Е. Повышение качества отливок при литье по выплавляемым моделям // Новые высокопроизводительные технологические процессы. Киев, 1986. С. 110-111.

168. Голенков Ю.В., Рыбкин В.А. Оценка деформаций оболочковых форм при заливке // Литейное производство. 1989. №7. С. 17-18.

169. Евстигнеев А.И., Латухин А.Ю. К вопросу напряженно-деформированного состояния оболочковых форм по выплавляемым моделям // Совершенствование технологических процессов и оборудования в литейном производстве. Хабаровск, 1989. С.107-114.

170. Фирсов В.Г., Гаранин В.Ф., Озеров В.А. Повышение точности керамических форм//Литейное производство. 1990. №5. С. 17-18.

171. Прогноз развития литья по выплавляемым моделям в США // Литейное производство. 1990. №7. С.28.

172. Выставка технологии и оборудования «ГИФА-89»: Литье по выплавляемым моделям//Литейное производство. 1990. №6. С.36.

173. A.c. 1117117 СССР. В 22 С 7/04. Композиция для изготовления выплавляемых моделей / В.Д.Ровнова, Т.П. Жабрева и др. №3595733/22-02. За-явл. 24.11.82. Опубл. 1984. Бюл. №37.

174. Fundamentals of investment casting // Precis. Metal. 1983. 44. N2. P. 15-20.

175. Кабацева Л.П., Цаплева H.M. О точности размеров точных отливок моделей // Литейное производство. 1987. №8. С. 16-17.

176. Рошан Н.Р., Холоденко Ю.Ш., Шкленник Л.Я. Материалы, обеспечивающие повышение точности заготовок, получаемых по выплавляемым моделям // Основные проблемы развития технологии машиностроения. М., 1985. С.89-91.

177. A.c. 1139560 СССР. В 22 С 9/04. Способ изготовления оболочковых форм, полученных по выплавляемым моделям / И.Е.Писарев, В.М.Рогожии, О.И.Писарев. № 5607964/22-02. Заявл. 17.06.83. Опубл. 1985. Бюл. №6.

178. Евстигнеев А.И., Тимофеев Г.И., Сапчеико И.Г. Барботажная технология и установки приготовления связующих растворов и суспензий для литья по выплавляемым моделям. Владивосток: Изд-во Дальневосточного университета, 1988. 112с.

179. Евстигнеев А.И., Тимофеев Г.И., Сапченко И.Г. Проектирование и расчет пневмоустановок для приготовления связующих и суспензий // Литейное производство 1985. №9. С.22-23.

180. Евстигнеев А.И., Чернышев Е.А., Сапченко И.Г. Некоторые направления и предпосылки проектирования барботажных перемешивающих аппаратов // Повышение качества и эффективности литья по выплавляемым моделям. М.: МДНТП, 1986. С.99-106.

181. А.с. 1196100 СССР. В 22 С 5/04. Способ приготовления суспензий и установка для его осуществления / Б.И. Уваров, Е.А.Чернышов и др. №3750756/22-02. Заявл. 5.06.84. Опубл. 1985. Бюл. №45.

182. Евстигнеев А.И., Чернышов Е.А. Установки приготовления связующих растворов и суспензий для керамических оболочковых форм // Литейное производство. 1984. №5. С.20.

183. Евстигнеев А.И., Васин В.В., Черномас В.В. и др. Модель технологического процесса и установок приготовления связующих растворов и суспензий // Управление строением отливок и слитков. Горький, 1989. С.95-101.

184. Гаранин В.Ф. Исследование и совершенствование технологического процесса литья алюминиевых сплавов по выплавляемым моделям // Автореф. дис. канд. техн. -наук. М., 1972. 22с.

185. Лонзингер В.А. Повышение термостойкости оболочек для литья по выплавляемым моделям // Автореф. дис. кадн. техн. наук. Киев, 1985. 18с.

186. Писарев И.Е. Исследование процесса формирования свойств оболочковых форм, изготовленных по выплавляемым моделям при безопоч-ном прокаливании и заливке // Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1972. 22с.

187. Писарев И.Е. Ликвидация трещин в оболочковых формах // Литейное производство. 1975. №7 С. 19.

188. Писарев И.Е., Мушиц В.И., Ивахов И.С. Безопочное прокаливание и заливка этил силикатных оболочковых форм // Литейное производство. 1984. №9. С.26-28.

189. Писарев И.Е. Свойства двухслойных керамических оболочек // Литейное производство. 1972. №10. С.11-13.

190. A.c. 944730 СССР. В 22 С 3/00. Раствор для обработки керамическихлитейных форм / Т.М.Кирилова, Т.В.Иванова и др. №2981724/22-02. Заявл. 18.09.80. Опубл. 1982. Бюл. №27.

191. A.c. 1036436 СССР. В 22 С 9/04. Способ изготовления многослойной оболочковой формы по выплавляемым моделям / Б.А.Кириевский, В.В.Чихарев и др. № 3344911/22-02. Заявл. 09.10.81. Опубл. 1983. Бюл. №31.

192. Серебряков СП., Ребров Ю.А., Богданов A.A. Пропитка керамических форм // Совершенствование технологических процессов в литейном производстве. Ярославль, 1983.С. 102-104.

193. Серебряков СП., Ларионов А.Я., Цельмович В.А., Мартыновский В.В. Улучшение поверхности силлиманитокорундовых форм // Литейное производство 1984. №8. С.22.

194. Хмелев Ю.Г. Поверхностное упрочнение керамических стержней на этилсиликатном связующем //Литейное производство. 1986. №9. С. 1718.

195. Неуструев A.A., Моисеев B.C. Теория формирования отливок и САПР ТПтъя //Литейное производство. 1997. № 11. С.9-11.

196. Литье по выплавляемым моделям / Под ред Я.И. Шкленника, В.А. Озерова. М.: Машиностроение, 1984. 408с

197. Жуковский С.С. Прочность литейной формы. М.: Машиностроение, 1989.

198. Евстигнеев А.И., Сапченко И.Г., Тышкевич В.Н. и др. Определение механических характеристик оболочковых форм с учетом их слоистости // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1991. №2. С.64-67.

199. Евстигнеев А.И., Сапченко И.Г., Тышкевич В.Н., Васин В.В. Влияние пористости на прочность оболочковых форм по ВМ //Известия ВУЗов. Черная металлургия 1991. №8. С.51-53.

200. Евстигнеев А.И., Сапченко И.Г., Тышкевич В.Н., Тимофеев Г.И. Определение механических характеристик слоистых оболочковых форм // Литейное производство. 1992. №8. С.25.

201. Сапченко И.Г., Евстигнеев А.И. Температурные напряжения в пористых оболочковых формах // Технология получения и применения новых материалов в порошковой металлургии и машиностроении: Сборник научных трудов. Владивосток: ДВОР АН, 1992. С.125-137.

202. Александров В.М., Кулаков Б.А., Лонзингер В.А. Повышение термостойкости оболочковых форм для отливок турбоколес // Литейное производство. 1984. №4. С. 19-21.

203. Тимофеев Г.И., Огорельцев В.П., Черепнин А.Ю. Влияние температурного фактора на напряженно-деформированное состояние оболочковой формы//Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1990. №8. С.69-71.

204. Чулкова А.Д., Иванов В.Н. Некоторые свойства оболочковых форм при высокой температуре // Литейное производство. 1980. №6. С.13-14.

205. Васин Ю.П., Лонзингер В.А. Расчет термостойкости оболочек при литье по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1987. №2. С. 1921.

206. Пепелин В.А. Исследование исходных факторов, влияющих1 на образование трещин в керамических формах, изготовленных по выплавляемым моделям // Новое в точном литье. Киев: ИГО! АН УССР, 1972. С.78-84.

207. Юсипов РФ., Рыбкин В.А., Степанов Ю.А. Стенд для контроля деформаций керамических оболочковых форм // Литейное производство. 1981. №5. С.32-33.

208. Голенков Ю.В., Рыбкин В.А., Юсипов Р.Ф. Силовое взаимодействие опорного материала с оболочкой формы при литье по выплавляемым моделям // Литейное производство. 1988. №2. С.14-15.

209. Шпиндлер С.С., Неуструев А. А., Церельман Н.М. Определение термического сопротивления контакта отливка-форма при литье по выплавляемым моделям // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1986. №9. С.97-100.

210. Тихомиров М.Д., Абрамов А.А., Кузнецов В.П. Современный уровень теории литейных процессов //Литейное производство. 1993. №9. С.3-5.

211. Sahm P.R., Hansen P.N. Numerical Simulation and Modelling of Casting and solidification Process for Foundry and Cast-House. International Com-mitee of Foundry Technical Assotiations, 1984. P.253.

212. Кузнецов В .П., Абрамов А. А., Тихомиров М. Д., Сабиров Д .X. Компьютеризация и автоматизация процесса проектирования отливок и изготовление оснастки // Литейное производство. 1997. №4. С.45-47.

213. Estrin L. Adeeper look at casting solidification software. Modem Casting, GIF A 94, June, 1994.

214. Тихомиров M.Д. Модели литейных процессов САМ ЛП «Полигон»: Сборник научных трудов ЦНИИМ. Литейные материалы, технология, оборудование. Вып.1. С.-Петербург, 1995. С.21-26.

215. Тихомиров М.Д. Основы моделирования литейных процессов. Тепловая задача // Литейное производство. 1998. №4. С.30-34.

216. Котешов Н.П., Барабаш Н.М., Павлюченков И.А., Хрычиков В.Е. Математическая модель процесса затвердевания отливок в сложных цилиндрических формах// Литейное производство. 1977. №5. С.2-3.

217. Голофаев А.Н. Расчет напряженно-деформированного состояния кокилей методом конечных элементов // Литейное производство. 1983. №5. С.16.

218. Марширов В.В., Тимофеев Г.И., Трифонов Ю.И. Влияние избыточного давления на теплообмен расплава с металлической формой // Литейное производство. 1987. №10. С.21-22.

219. Самойлович Ю.А., Кабаков Э.А. Расчет затвердевания слитка из двойного сплава на основе схемы компенсации // Известия АН СССР. Металлы. 1979. №4. С.65-67.

220. Юсипов РФ., Рыбкин В.А., Степанов Ю.А. Стенд для контроля деформаций керамических оболочковых форм // Литейное производство. 1981. №5. С.32-33.

221. Дымова Л.Г., Севастьянов П.В., Галагаев СВ., Пумпур В.А. Моделирование тепловых процессов на основе синтеза численных методов // Литейное производство. .990. №10. С.18-19.

222. Дембовский В.В. Численное моделирование процессов формирования отливок в металлических формах // Литейное производство. 1992. №6. С.31-32.

223. Тихомиров М.Д., Сабиров Д.Х. Численное моделирование образования горячих трещин в отливках из алюминиевых сплавов // Литейное производство. 1992. №6. С.32-33.

224. Чуркин Б.С, Ушенин В.В., Силин Р.И. Решение задачи затвердевания поверхностных слоев отливки прокатного валка методом конечных разностей// Литейное производство. 1994. №1. С.25-27.

225. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов: Пер. с англ. М.: Мир, 1979. 392 с.

226. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: Пер. с анлг. М.: Мир, 1975. 544с.

227. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов: Пер. с англ. М.: Мир, 1981.304с.

228. Мягченков В.И., Мальцев В.П., Майборода В.П. и др. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов. М.: Машиностроение, 1989. 520с.

229. Одиноков В.И. Численный метод решения дифференциальных уравнений пластического течения // Прикладная механика. 1973. Вып.9. №12. С.44-47.

230. Одиноков В.И. Численное решение некоторых задач о деформации несжимаемого материала // Прикладная механика. 1974. Вып. 10. №1. С. 1823.

231. Одиноков В.И. Численное исследование процесса деформации материалов бескоординатным методом. Владивосток: Дальнаука, 1995. 168 с.

232. Одиноков В.И. О конечно- разностном представлении дифференциальных соотношений теории пластичности // Прикладная механика. 1985. Т.21. №1. С.97-102.

233. Васильева Г.Г. Свойства щелочерастворимой карбоксиметилцел-люлозы и возможности ее использования в бумажной промышленности: Дис.канд. техн. наук. -ЛД960.

234. Берлин A.A. Современные полимерные композиционные материалы (ПМК) // Соросовский образовательный журнал. —1995. —№1. — С.57-65.

235. Захарова Н.В. Исследование влияния раствора полистирола на технологические и физико-механические свойства стержневых смесей на основе лигносульфоната и жидкого стекла: Дис. .канд. техн. наук. — Комсомольск-на-Амуре, 2006. -162 с.

236. Илларионов И.Е., Васин Ю.П. Формовочные материалы и смеси. -Чебоксары: Изд-во при Чуваш, ун-те, 1995. -Ч. 2. -288 с.

237. Краткая химическая энциклопедия: В 5 т. -Т.2. Ж Малоновый эфир/ Ред.кол. И.Л.Кнунянц (отв.ред.) и др. -М.: Сов. энциклопедия, 1963. -1088 с.

238. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976, - 279 с.

239. Красовский Г.М., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. -Минск: БГУ, 1982. -302 с.

240. Цымбал В.П. Математическое моделирование сложных систем в металлургии: Учебник для вузов Кемерово; -М.: Изд. об-ние "Рос. унты": Кузбассвузиздат-АСТШ, 2006.-431 с.

241. Евстигнеев А.И. Чернышов Е.А., Петров В.В. Свойства формовочных материалов и их контроль. Под ред. А.И. Евстигнеева. — Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский на Амуре гос. техн. ун-т, 2001. — 99 с.

242. Медведев Я.И. Газовые процессы в литейной форме. М.: Машиностроение, 1980. - 200 с.

243. Краткая химическая энциклопедия: В 5 т. -Т. 3. Мальтаза Пиролиз/ Ред.кол. И.Л. Кнунянц (отв.ред.) и др. -М.: Сов. энциклопедия, 1964. -1112 с.

244. Медведев П.И. Физическая и коллоидная химия. Под. Ред С.А. Балезина, -М. -1954.

245. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. / С.С. Воюцкий. — Изд. 2-е, перераб. и доп. -М.: Химия, 1975, -512 с.

246. Smolychowski M.W. //Z. phys. ehem., -1918, -V.92. -р. 129-134.

247. A.c. 329945 СССР, Кл. В 22 С 1/02. Суспензия для получения форм точного литья /Л.А Бочаров, Б.А. Носков и др. (СССР). № 1254090/22-2; Заяв. 02.07.68; Опубл. 24.02.72, Бюл. № 8. -2 с.

248. A.c. 488649 СССР, Кл В 22 С 1/00. Суспензия для изготовления керамических форм /А.П. Тихонов, Е.С. Лукин и др. (СССР). № 2032785/22-2; Заяв. 05.06.74; Опубл. 25.10.75, Бюл. № 39. - 2 с.

249. A.c. 533442 СССР, Кл.2 В 22 С 1/08. Суспензия для изготовления керамических форм /А.П. Тихонов, Е.С. Лукин и др. (СССР). № 2149914/02; Заяв. 04.06.75; Опубл. 30.10.76, Бюл. № 40. -2 с.

250. A.c. 459296 СССР, Кл.2 В 22 С 3/00. Суспензия для получения форм точного литья методом электрофореза / Л.А Вавинская, И.А. Коно-пелько и др. (СССР); Заяв. 29.12.73; Опубл. 05.02.75, Бюл. №5.-3 с.

251. A.c. 621439 СССР, Кл.2 В 22 С 3/00. Суспензия для получения керамических форм методом электрофореза / И.М. Гарбер, А.Н. Бушуев и др. (СССР); Заяв. 20.05.76; Опубл. 22.07.78, Бюл. № 32. 3 с.

252. A.c. 727314 СССР. Кл.2 В 22 С 3/00. Суспензия для изготовления керамических форм электрофоретическим методом / Г.Е. Зайцев, Г.М. Ах-рамеева и др. (СССР); Заяв. 07.04.78; Опубл. 15.04.80, Бюл. № 14. 3 с.

253. A.c. 772673 СССР, Кл.3 В 22 С 1/18. Суспензия для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям и способ ее получения /А.П. Тихонов, А.Ф. Кривощепов и др. (СССР). № 2707295/22-02; Заяв. 02.01.79; Опубл. 23.10.80, Бюл. № 39. -4 с.

254. Пат. 2298448 Российская Федерация, МПК В 22 С 1/02. Суспензия для получения форм точного литья методом электрофореза /В.В. Петров, Э.А. Дмитриев, A.B. Свиридов; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО

255. КнАГТУ". № 2006122245/02; Заявл. 21.06.2006; Опубл. 10.05.2007, Бюл. № 13. -Зс.

256. Евстигнеев А.И., Петров B.B., Дмитриев Э.А., Свиридов A.B., Куриный B.B. Регенерация остатков суспензий применяемых для получения оболочковых форм методом электрофореза // Литейщик России. -2008. № 4. -С. 41-42.

257. Евстигнеев А.И., Петров В.В., Дмитриев Э.А. Образование трещин в электрофоретических оболочковых формах. //Литейное производство. 2009. №5. С. 17-18.

258. Физические величины: Справочник / А.П.Бабичев, Н.А.Бабушкина, А.М.Братковский и др.; Под ред. И.С.Григорьева, И.З.Мейлихова. М.; Энергоиздат, 1991. - 1232 с.

259. Дарков A.B., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 1989. - 622 с.