автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Технологические процессы ускоренного формообразования в литье по выплавляемым моделям

4оээоI■

Варламов Алексей Сергеевич

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ УСКОРЕННОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ В ЛИТЬЕ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Специальность 05.16.04 - «Литейное производство»

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

1 О НОЯ 2011

Челябинск - 2011

4859377

Работа выполнена на кафедре «Литейное производство» Южно-Уральского государственного университета.

Научный руководитель Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Леонид Геннадьевич Знаменский, доктор технических наук, доцент ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» Сергей Викторович Брусницын;

кандидат технических наук, начальник бюро металлургии ОАО «Ревдинского завода по обработке цветных металлов» Дмитрий Анатольевич Котов.

ФГБОУ ВПО Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова.

Защита диссертации состоится 1 декабря 2011 г., в 12— часов, в ауд. 201 (гл. корп.) на заседании диссертационного совета Д 212.298.06 при Южно-Уральском государственном университете.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮУрГУ.

Ваш отзыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просим направлять по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76, ЮУрГУ, ученый совет. Тел. (351) 267-91-23.

Автореферат разослан 27 октября 2011 года.

Учёный секретарь совета доктор технических наук, профессор

И. А. Щуров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из направлений научно-технического прогресса в области литейного производства выступают инновации прогрессивных технологических процессов формообразования. При этом перспективным способом, обеспечивающим высокую точность литых заготовок для нужд аэрокосмического комплекса, машиностроения и приборостроения, является литьё по выплавляемым моделям (J1BM) в керамические формы.

Многослойные оболочковые керамические формы на этилсиликатном (ЭТС) связующем обеспечивают получение точных отливок из цветных и черных сплавов любой сложности. Однако из-за необходимости сушки каждого нанесенного на модельный блок огнеупорного слоя процесс изготовления формы является длительным и трудоемким.

Для изготовления керамических формооболочек также используется жидко-стекольное связующее (ЖС), выгодно отличающееся от этилсиликатного с позиции экономической эффективности и экологической безопасности. Однако без обработки гелеобразователем жидкостекольные формы обладают недостаточной термостойкостью и зачастую выступают причиной брака отливок.

Для изготовления объемных наливных керамических форм распространение получили самотвердеющие суспензии на гипсовых и цементных связующих с кремнеземистым наполнителем. Однако, первые непригодны для литья из черных сплавов с высокой температурой заливки из-за разложения гипса при температурах выше 1200 °С, что приводит к поражению отливок газовыми раковинами, а вторые могут использоваться для производства отливок из любых сплавов, но отличаются длительным циклом формообразования, низкой газопроницаемостью и трещиноустойчивостью форм в процессе их прокалки и заливки расплавом.

Таким образом, известные способы изготовления как оболочковых, так и объемных керамических форм для J1BM характеризуются повышенными трудоемкостью и продолжительностью процессов формообразования, экологической нагрузкой на окружающую среду и в тоже время имеют резервы для своего дальнейшего развития на базе использования современных материалов.

Поэтому разработка технологических процессов ускоренного формообразования для точного литья из сплавов цветных и черных металлов является актуальной задачей литейного производства, решение которой обеспечивает повышение качества и экономической эффективности изготовления точных отливок для самых различных областей машиностроения, приборостроения, художественного литья.

Работа выполнена при поддержке аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009 — 2011 годы)» и гранта компании ССНВС EURASIA для аспирантов и молодых ученых ЮжноУральского государственного университета.

Цель и задачи исследования. Настоящая диссертационная работа имела целью разработать способы и технологии ускорения процессов формообразования при изготовлении оболочковых и объемных керамических форм для литья по вы-

3

О

плавляемым моделям. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- исследовать кинетику отверждения слоев огнеупорного покрытия на этил-силикатном связующем под действием плакированных гелеобразователем обсыпок и изучить механизм ускоренного упрочняющего действия плакированных зернистых материалов (ПЗМ) на слои ЭТС-суспензии, разработать состав плакирующей смеси и способ подготовки плакированного зернистого материала для обсыпки слоев на ЭТС связующем;

- исследовать кинетику процессов гелеобразования в системе «слой жидко-стекольной суспензии - раствор алюмоборфосфатного концентрата (АБФК)» и разработать состав соответствующего закрепляющего раствора для жидкосте-кольных слоев керамической формы;

- установить структуру и свойства многослойных огнеупорных покрытий на этилсиликатных и жидкостекольных связующих с применением плакированных гелеобразователем обсыпок и закрепляющих растворов АБФК, а также рассмотреть возможность объединения разработанных технологий с целью получения комбинированных формооболочек с улучшенными физико-механическими характеристиками;

- исследовать кинетику отверждения в системе «суспензия на АБФК - перик-лаз», разработать состав наливной самотвердеющей смеси, изучить влияние армирующих муллитосодержащих добавок на структуру и свойства керамической формы на АБФК-связующем, а также методом планирования эксперимента оптимизировать состав смеси, разработать соответствующую математическую модель;

- выяснить механизм формирования прочности объемных форм на АБФК с армированием муллитосодержащей добавкой, ее изменения при прокалке и охлаждении;

- установить влияние разработанных технологий формообразования на качество отливок, полученных ЛВМ, и освоить их в производстве.

Научная новизна. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена совокупность научных положений, обеспечивающих новые технологические решения в изготовлении оболочковых форм на ЭТС и ЖС, а также объемных керамических форм на АБФК-связующем для отливок из цветных и черных сплавов. В том числе:

- установлены закономерности воздействия плакированных гелеобразующих обсыпок на кинетику отверждения этилсиликатных слоев и технологические свойства оболочковых керамических форм на ЭТС-связующем;

- установлены закономерности воздействия закрепляющих растворов АБФК на кинетику отверждения жидкостекольных слоев и технологические свойства оболочковых керамических форм на ЖС-связующем;

- получены новые данные по структурным и дилатометрическим параметрам комбинированных оболочковых форм на ЭТС- и ЖС-связующем с применением плакированных обсыпок и закрепляющих растворов в области высоких температур, их физико-механическим свойствам;

- теоретически и экспериментально доказана возможность применения водного раствора АБФК в качестве связующего для наливных самотвердеющих сме-

сей, в том числе в сочетании с армирующей муллитосодержащей добавкой, в производстве литья по выплавляемым моделям;

- методами дилатометрии и электронной микроскопии исследованы структура и технологические свойства смесей и объемных керамических форм на АБФК-связующем;

- методами рентгенофазового анализа и дериватографии установлены механизм формообразования в системе «суспензия на АБФК - периклаз» и изменение прочности форм на АБФК-связующем при прокалке и охлаждении, в том числе при армировании муллитосодержащим материалом;

- разработана математическая модель, описывающая влияние состава на реологические свойства суспензии на АБФК и физико-механические характеристики получаемых форм.

Практическая ценность работы. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработан технологический процесс ускоренного изготовления многослойных керамических форм на этилсиликатном и жидкостекольном связующих с применением плакированных гелеобразователем обсыпок и закрепляющих растворов АБФК. Разработаны состав и способ ускоренного изготовления высокоточных объемных керамических форм на АБФК с повышенной прочностью и трещиноустойчивостью, соответствующие методика, компьютерная программа и номограмма для расчета оптимальных параметров процесса формообразования.

Использование способов ускоренного формообразования обеспечивает получение комбинированных керамических формооболочек с высоким уровнем физико-механических свойств. Внедрение технологии в производственный цикл существенно сокращает сроки изготовления и повышает качество отливок из цветных и черных сплавов.

Освоение разработанной технологии ускоренного изготовления наливных керамических форм на АБФК-связующем позволило сократить цикл изготовления точных отливок, снизить брак по пробою и растрескиванию форм, засорам и газовым раковинам, улучшить экологическую обстановку и снизить себестоимость литых изделий.

Реализация работы. Разработанный технологический процесс изготовления комбинированных оболочковых форм прошел опытно-промышленное испытание в цехе точного литья ОАО «ЧТЗ-Уралтрак» (г. Челябинск) на отливках из стали 45Л. Технология изготовления объемных керамических форм на АБФК-связующем прошла промышленное испытание и внедрена в производственный цикл на ЗАО «Уральская бронза» (г. Челябинск).

Апробация работы. Основные материалы диссертации были представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу на знаниях» в Москве (2006 г.), на 7 и 8-й Всероссийских научно-практических конференциях «Литейное производство сегодня и завтра» в Санкт-Петербурге (2008, 2010 г.), на 8-м и 9-м съездах литейщиков России в Ростове-на-Дону (2008 г.) и Уфе (2009 г.) на 1-й конференции аспирантов и докторантов ЮУрГУ (2009 г.), на 61, 62, 63 и 64-й научных конференциях преподавателей и сотрудников ЮУрГУ (2008, 2009, 2010, 2011 г.), а также на 5 и 6-й Уральских межрегиональных выставках научно-технического творчества

молодежи (НТТМ) изобретателей, рационализаторов, конструкторов «Евразийские ворота России», проводимой в рамках Всероссийской научно-социальной программы для молодежи «Шаг в будущее» (2010, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 11 научных статей, в том числе 5 статей в изданиях, рекомендованных ВАК, получены 3 патента РФ на изобретения.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы из 125 наименований и 2 приложений; содержит 115 страниц машинописного текста, 21 таблицу, 67 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование темы диссертации, её актуальности, представлена структура, краткое содержание глав, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрено современное состояние производства точных отливок методом ЛВМ, выявлены особенности и специфика изготовления как многослойных оболочковых, так и наливных форм и стержней для получения отливок из черных и цветных сплавов. Проведен анализ и выявлены недостатки существующих технологий изготовления оболочковых и объемных керамических форм и стержней для ЛВМ. Показано, что часть из них применима только при использовании низкотемпературных сплавов, обладает рядом существенных технологических недостатков, имеет длительный цикл изготовления и высокую стоимость, вызывает ухудшение экологической обстановки при производстве. Сделан вывод, что совершенствование технологий ЛВМ в направлении ускорения возможно за счет разработки новых и оптимизации существующих технологических процессов с применением современных формовочных материалов, обладающих высокими свойствами и характеристиками.

Перспективными в технологических процессах ЛВМ являются использование катализаторов гелеобразования этилсиликатного и жидкостекольного слоев огнеупорных формооболочек, а также применение алюмоборфосфатного концентрата в качестве связующего наливных самотвердеющих смесей для объемных керамических форм. На основании этого обоснована актуальность работы, поставлены цель и задачи исследований.

Во второй главе изучены закономерности воздействия плакирующих гелеоб-разователем обсыпок и закрепляющих растворов АБФК на кинетику структурооб-разования и технологические характеристики оболочковых форм на этилсиликат-ном и жидкостекольном связующих, в том числе в области высоких температур.

Задача ускоренного изготовления оболочковых керамических форм на этил-силикатном связующем с повышенными физико-механическими свойствами решается использованием в качестве обсыпок огнеупорных слоев зернистых материалов, плакированных катализаторами гелеобразования.

Для получения качественных ПЗМ разработан способ плакирования зернистых материалов (ЗМ) в установке «кипящего слоя». Сущность процесса плакирования ЗМ в кипящем слое состоит в следующем. Равномерно увлажненные впры-

скиванием аэрозоля плакирующей смеси (ПС) зерна верхних слоев кипящего слоя, как более тяжелые, мигрируют в нижние слои, а на их место перемещаются более легкие, неплакированные частицы ЗМ, которые подвергаются воздействию очередной порции аэрозоля. Процесс циклически повторяется. По сравнению с обычными способами обработки, разработанная технология обеспечивает: равномерное распределение и адгезию гелеобразователя к частицам зернистых материалов; высокие значения текучести ПЗМ; минимальную комкуемость ПЗМ при подготовке и хранении; меньший расход плакирующей смеси; ускоренное формирование прочности слоев этилсиликатного покрытия при использовании ПЗМ в качестве обсыпки для ЛВМ.

В качестве плакирующей использовали смесь на основе жидкого стекла и феррохромового шлака (ФХШ). Состав ПС и основные параметры разработанного способа плакирования приведены в табл. 1.

Таблица 1

Основные параметры подготовки ПЗМ_

Наименование параметра Значение параметра

1. Соотношение ЖС : ФХШ в ПС (2...3): 1

2. Плотность ЖС (модуль 2,6...3,0), кг/м3 1150...1250

3. Количество ПС к массе ЗМ, мае. % 4...6

4. Удельная скорость впрыскивания ПС на 1 м" поверхности частиц ЗМ, кг/с (3...5) • 10"6

5. Время впрыскивания ПС, мин 10...15

На рис. 1 приведены кинетические зависимости, отражающие характер отверждения этилсиликатного слоя с применением неплакированных (кривая 1) и плакированных (кривая 2) ЗМ.

12 3 4

Продолжительность затОердвОания слоя, ч

Рис. I. Кинетические зависимости отверждения ЭТС-слоя: 1-е применением неплакированных ЗМ;

2-е применением ПЗМ, при ЖС : ФХШ = 2:1; рже = 1250 кг/м3; количество ПС к массе ЗМ = 4 мае. %

Степень отверждения слоя суспензии определяли по изменению ее удельной проводимости. Представленные графические зависимости позволяют сделать вывод об эффективности разработанной технологии, позволяющей сократить продолжительность затвердевания огнеупорного слоя в условиях воздушной сушки (температура 25...28 °С, влажность 50-60 %) с 4...5 до 1...2 часов.

Ускоренное упрочняющее действие ПЗМ на слои ЭТС-суспензии может быть объяснено следующим образом. При плакировании частиц ЗМ (кварцевого песка) смесью жидкого стекла и феррохромового шлака на их поверхности протекают процессы образования геля кремниевой кислоты и щелочных продуктов: Са(ОН)2 и NaOH. Образование гидрооксидов кальция и натрия при взаимодействии ПЗМ с этилсиликатным связующим выявлено рентгеноструктурным фазовым анализом (РФА) на дифрактометре ДРОН-4-07.

Выделяющаяся ортокремниевая кислота конденсируется с образованием геля, равномерно покрывающего зерна кварцевого песка и прочно связанного с ними вследствие химической адгезии. Применение в качестве обсыпочного материала ПЗМ такой структуры приводит к взаимодействию его плакирующего слоя с ЭТС-связующим керамического покрытия. В результате этого процесса входящие в состав плакирующего слоя зернистой обсыпки щелочные продукты, обладающие коагулирующим действием к гидролизованному раствору этилсиликата (ГРЭТС), вызывают ускоренное, одновременное возникновение огромного числа центров гелеобразования ГРЭТС. Причем они в отличие от существующих способов отверждения слоев ЭТС-суспензии:

- формируются на готовой гель-подложке зернистой обсыпки, что обеспечивает более упорядоченное строение конденсирующегося из ЭТС-связующего геля кремниевой кислоты;

- возникают во всем объеме слоя ЭТС-суспензии, образуя объемно-замкнутую, каркасную структуру. Такая структура формирует необходимую прочность слоя задолго до его полного затвердевания, а также создает условия для более равномерного огеливания ЭТС-связующего в слое покрытия и релаксации возникающих при этом усадочных напряжений в процессе дальнейшей сушки.

В результате появляется возможность ускоренно наносить слои ЭТС-суспензии без отслоений огнеупорного покрытия.

Информацию о механизме влияния плакированного зернистого материала на процесс структурирования ГРЭТС дают ИК-спектры поглощения, полученные на ИК-спектрофотометре «SPECORD - 75 JR» (Германия) и представленные на рис. 2. Сравнение спектрограмм исходного (см. рис. 2, спектр 1) и обработанного плакированным наполнителем (см. рис. 2, спектр 2) ГРЭТС показывает появление в последнем дополнительных полос поглощения в области частот 3640 и 3650 см . Наличие острых полос в области этих частот характерно для валентных колебаний ОН в гидрооксидах NaOH и Са(ОН)2 соответственно. Кроме того, имеют место полосы поглощения при 1400...1450 см"1, соответствующие деформационным колебаниям, указанных соединений.

По сравнению с ИК-спектром исходного ГРЭТС (см. рис. 2) усиливается интенсивность и смещаются в сторону меньших частот максимумы линий 1060 и 770 см" , характеризующих соответственно валентные и деформационные колебания связей в силоксанах, уменьшается интенсивность полос 1150 и 940 см"1, обусловленных соответственно валентными и деформационными колебаниями в си-ланолах, а также несколько увеличивается интенсивность полосы 1630 см"1 деформационных колебаний молекул воды. Указанные изменения свидетельствуют

о повышении степени поликонденсации ГРЭТС и образовании сетчатых или каркасных силоксановых структур связующего.

Анализ полученных экспериментальных результатов оценки физико-механических свойств форм показывает сокращение более чем в 2,5 раза цикла изготовления и повышение в 1,5 раза прочности керамических образцов, изготовленных с применением ПЗМ.

Этилсиликатное связующее относится к одному из наиболее дорогостоящих, поэтому часто используют жидкое стекло. Однако без обработки гелеобразовате-лем жидкостекольные формы обладают недостаточной термостойкостью и зачастую выступают причиной брака отливок.

В этой связи предложена обработка жидкостекольных слоев упрочняющим раствором - водным раствором алюмоборфосфатного концентрата. АБФК имеет значение водородного показателя (рН) 1...2, является по сути гелеобразователем к жидкому стеклу и одновременно высокотехнологичным связующим материалом, а потому способствует ускоренному изготовлению прочной керамической оболочки.

На рис. 3 представлены кинетические зависимости отверждения жидкостекольных слоев с применением закрепляющего водного раствора АБФК (кривая 1) в сравнении с базовой технологией (кривая 2). Применение закрепляющего раствора АБФК позволяет практически в 3 раза ускорить процесс формообразования на ЖС-связующем.

По результатам исследований можно заключить, что разработанная технология, в сравнении с базовой (закрепление жидкостекольных слоев в растворе СаСЩ, позволяет сократить продолжительность изготовления 4-слойной керамической оболочки с 12... 16 до 4...6 ч; повысить прочность форм на 15...20 % в горячем состоянии при 900 °С.

33 36 34 32 ЗО 2в 16 74 12 Ю в 6

Частота, V -Ю-2, см-1

-1

Рис. 2. ИК-сректры ГРЭТС: 1 - исходный ГРЭТС; 2 - ГРЭТС после взаимодействия с ПЗМ

Однако при производстве сложнопрофильных отливок, в особенности из стали и чугуна, представлялось целесообразным объединить применение разработанных технологий, т.е. изготавливать комбинированные оболочки, у которых первые два слоя выполнены на этилсиликатном связующем, причем с применением плакированных гелеобразователем обсыпок, а последующие слои изготовлены на жидкостекольном связующем с обработкой закрепляющим раствором АБФК.

Продолжительность затйердедания слоя, мин

Рис. 3. Кинетические зависимости отверждения ЖС-слоя: 1 - с обработкой водным раствором АБФК (концентрация 30 %); 2 - без обработки В табл. 2 представлены характеристики разработанной технологии изготовления комбинированных формооболочек в сравнении с базовыми показателями.

Таблица 2

Свойства оболочковых керамических форм

Связующее формооболочки Продолжительность изготовления Тизг > Ч Прочность холодная ахол, МПа Прочность горячая оГор, МПа Прочность остаточная о„ст, МПа

ГРЭТС 15...17 3,8...4,2 4,3...4,7 2,4...2,7

ГРЭТС+ЖС 14...16 2,8...3,2 3,3...3,8 2,2...2,5

ГРЭТС (с ПЗМ) + ЖС (с АБФК) 6...8 3,3...3,6 3,8...4,3 2,0...2,2

Дилатометрические исследования показали высокую размерную точность керамических образцов: КТЛР образца, изготовленного по разработанной технологии, в интервале температур 20.. .990 °С имеет значение - 4,25-10"6 °С а базового образца - 5,67-Ю" °С Кроме того, эта технология позволяет оптимально сократить продолжительность изготовления многослойной керамической формы, увеличить ее прочностные характеристики во время заливки и затвердевания расплава с сохранением геометрии отливки и точной передачи рельефа поверхности, а также облегчить выбивку форм и удаление остатков керамики.

В третьей главе изучена кинетика отверждения в системе «АБФК-периклаз» и на основе проведенных исследований разработана технология ускоренного изготовления объемных керамических форм и стержней из наливных самотвердеющих смесей на АБФК-связующем для получения точных отливок из цветных и черных сплавов. Применена технологическая добавка «керамзит», повышающая трещино-устойчивость форм при прокалке. Исследовано влияние состава смеси на эксплуа-

тационные свойства форм, создана математическая модель, описывающая влияние состава на реологические свойства смеси и физико-механические характеристики получаемых форм, а также методика расчёта параметров процесса подготовки смеси с реализацией в компьютерной программе «РОЗМАБЗ». На основе результатов дериватографического и рентгенофазового анализов установлен механизм процессов формообразования в системе «суспензия на АБФК - периклаз» и изменения прочности наливных форм после прокалки и охлаждения, в том числе в условиях их армирования муллитосодержащей добавкой. В качестве такой технологической добавки используется керамзит. Керамзитовый песок имеет фазовый состав: муллит, кристобалит, гематит, шпинели. Его пористая структура позволяет блокировать формирование и развитие трещин в керамических формах и стержнях, особенно в процессе прокалки и заливки высокотемпературных расплавов.

На рис. 4 приведена структура керамической формы, снятая на электронном растровом микроскопе ШОЬ 1БМ 6460ЬУ с волновым анализатором. Средний размер пор составляет 500...600 мкм, что создает условия для формирования повышенных газопроницаемости и трещиноустойчивости керамических форм и стержней. ___ . _ „ _______

- 320 мкм

20 kV ХЗО 500 мкм 10 55 BES

Рис. 4. Структура керамической формы

В ходе экспериментов определено влияние компонентов на свойства смеси и наливных форм, методом планирования эксперимента проведена оптимизация состава химически твердеющей суспензии на АБФК-связующем.

При составлении матрицы планирования ПФЭ размера 25 использовали следующую систему кодирования факторов варьирования и функций откликов: Xi -количество затворителя, т.е. водного раствора АБФК, САБфк (мае. %); Х2 - плотность водного раствора АБФК, Рдбфк (г/см3); Х3 - количество керамзита, Ск (мае. %); Х4 - количество периклаза, Смго (мае. %); X¡ - удельная поверхность SÍO2, У (м2/г); Y| - текучесть суспензии, Т (мм); Y2 - продолжительность затвердевания фосфатной суспензии, Тз (мин); Y3 - прочность при изгибе после сушки на воздухе в течение 24 ч, стизг (МПа); Y4 - газопроницаемость, Г (ед.); Y5 - склонность к образованию трещин, СОТ (м/м2). Количество кварцевого песка, КП (мае. %) определяли разностью: КП = 100 - (Х| +Х3+Х4).

Расчет коэффициентов регрессии, проверка гипотезы адекватности и оценка значимости факторов выполнены с помощью компьютерной программы. В ре-

зультате проделанных расчетов, без учета незначительно влияющих факторов (комбинаций факторов), получены следующие уравнения в кодированном виде:

У, = 117,19 + 22,19х] - 15х2 - 2х3-11х4 - 5х5-12,19х,х4 - 22,8х2х4 -- 6,6х1х2х4; (1)

У2 = 48,94 + 9х[ - 3,1x2 - 5,4х3 - 35,1х4 - Зх5 - 9,1х,х4 + 5х2х3 + 5,6х3х4 -4,7х1х2х3-6,1х2х3х4; (2)

Уз = 2,98 + 0,32х( + 0,94х2 + 0,23х4 + 0,1х2х4; (3)

У4 = 3,16 + 0,42х, + 0,25х2 + 0,15х3 + 0,51х,х2; (4)

У5 = 10,77 + 3,3х, + 0,96х2 - 5,9х3 + 0,14х4 + 0,4х5 + 1,53х,х3. (5)

Непревышение расчетных значений критерия Фишера над табличными при

90 % доверительной вероятности свидетельствуют об адекватности полученной математической модели. На ее основе создана компьютерная программа «РОБМАББ», позволяющая прогнозировать свойства наливных форм, а также выбирать оптимальный состав смеси, исходя из требуемых реологических и физико-механических свойств.

На основании разработанной математической модели и проведенных экспериментальных исследований, оптимизирован состав наливной самотвердеющей

смеси на АБФК-связующем, % масс:

- алюмоборфосфатный концентрат (ТУ 113-08-606-87) 20...22;

- периклазовый порошок (ТУ 2149-215-10964029-2004) 2,3... 2,7;

- диспергированный кварцевый песок (80. ..100 мкм) 60...65; -керамзит 4,0...5,0;

- вода остальное.

В табл. 3 приведены характеристики разработанной смеси согласно оптимальному составу в сравнении с базовыми, используемыми в ЛВМ наливными формовочными массами на гипсовом связующем.

Таблица 3

Результаты испытаний смесей_

Показатели «Ювелирная-2» (базовая) «Ultra-vest» (базовая) Разработанная смесь на АБФК

1 .Затвердевание смеси:

- начало, мин 14...17 18...20 10...15

- конец, мин 20...24 22...25 20...30

2. Текучесть, мм 140...150 130...140 160...170

3. Газопроницаемость, ед. 1...2 2...3 5...7

4. Прочность при изгибе, МПа:

- после сушки на воздухе (2 ч) 1,5...1,9 2,0...2,3 2,5...3,0

- после сушки на воздухе (24 ч) 2,2...2,5 2,5...2,8 4,5...5,5

- при температуре 900 °С 2,3...2,7 2,7...3,0 6,0...7,0

5. Выбиваемость (остаточная прочность), МПа 1,2...1,5 1,5...1,8 1,2...1,6

6. СОТ, м/м2 12...18 7...11 1...2

Данные таблицы свидетельствуют о том, что разработанный состав превосходит базовые смеси «Ювелирная 2» и «Ultra-vest» по всем приведенным параметрам.

На рис. 5 приведены результаты дилатометрического исследования образцов смесей: «Ювелирная-2» - кривая TL|, «Ultra-vest» - кривая TL2 и разработанного состава - кривая TL3. KTJIP разработанного состава смеси в интервале температур 20...990 °С имеет значение 0,610~5 СС~', что в 1,5 раза меньше, чем у применяемых в J1BM наливных самотвердеющих смесей, имеющих следующие значения: «Ювелирная-2» (КТЛР 0,88-10~5 °СМ) и «Ultra-vest» (КТЛР 0,85-Ю"5 "С"1).

Д1Л,-100,% т,°с 1,0 -р 10 0,8 --90 0,6 - - ЯП 0,4 --70 0,2 --60 0,0 --50 0,2 --40 0,4 - - 30 0,6 --20 0,8 --10 1,0 -L

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Т>МИН

Рис. 5. Дилатометрия смесей: «Ювелирная-2», «Ultra-vest» и разработанного состава;

Т - изменение температуры во времени; TLi, TL2 и TL3- относительное изменение линейного

размера образца соответственно: «Ювелирная-2», «Ultra-vest» и разработанного состава

На основе дериватографического и рентгенофазового анализов установлены механизм формирования прочности наливных керамических форм на АБФК-связующем и процессы, протекающие при нагреве и охлаждении указанных форм, в том числе при их армировании муллитосодержащей технологической добавкой. Твердение смеси происходит в результате выделения из раствора, роста и срастания кристаллогидратов различных форм фосфатов и полифосфатов. При этом основная роль принадлежит кристаллогидратам Mg(H2P04)2'3H20Tfl и MgHP04'3H20TB, которые образуются в результате химического взаимодействия суспензии на АБФК и порошка периклаза. При нагреве форм в них проходят фазовые превращения, отвечающие за рост прочности, связанные с удалением кристаллизационной воды, при котором одно- и двузамещенные ортофосфаты магния становятся безводным и переходят в пирофосфаты и метафосфаты. Параллельно удалению влаги из металлофосфатов проходит дегидратация борной кислоты с образованием оксида бора, который способствует спеканию керамических форм при прокалке и наряду с армирующей фазой муллита (3Al2C>3'2Si02), входящей в состав керамзита, равномерно распределенного в форме в виде своеобразного каркаса, обеспечивает высокую «горячую» прочность керамических форм. На этом этапе образуется также ВРО4, который после формирования отливки и при последующем охлаждении форм до 500 °С и ниже распадается на кристаллический В20з

и газообразный Р205, что и вызывает эффект разупрочнения керамических форм и улучшение условий удаления из них точных отливок.

На рис. 6, 7 приведены результаты соответствующих дериватографического и рентгенофазового анализов. Для последнего использовали прокаленные образцы из разработанной смеси (900 °С, 3 ч). Качественный РФА показывает наличие следующих фаз: А - А1203; Б - В203; К - Р-кварц; М - MgO; ФА - А1Р04; ФБ - ВР04; ФМ - Mg3(P04)2; КТ - кристобалит; Г - Fe203; МТ - 3 Al203'2Si02, образование которых согласуется также с видом кривой DTA (дериватография).

ч то

I т

i юл

и

I

^ «го

600 800 1000 1200 1400

Г, "С

Рис. 6. Дериватограмма прокаленного керамического образца из разработанной смеси

И..кг-----К1—

V!030i0s)iil70№93awi 28, греб

Рис. 7. РФА прокаленного керамического образца из разработанной смеси

Таким образом, описанные процессы обуславливают для керамических объемных форм из разработанной смеси сочетание важнейших технологических свойств: высокой «холодной» и «горячей» прочности с одной стороны, и разупрочнения после формирования отливки и последующего охлаждения с другой. Высокие прочностные характеристики форм на стадии формовки и заливки, в совокупности с разупрочнением смеси и последующей частичной деструкцией формы на стадии охлаждения и выбивки, обеспечивают получение отливок высокого качества, а также минимальную трудоемкость процессов выбивки форм и очистки отливок от остатков защемленной керамики.

В четвертой главе приведены результаты опытно-промышленных испытаний технологического процесса производства точных отливок в комбинированные оболочковые формы на этилсиликатном и жидкостекольном связующих с применением плакированных обсыпок и закрепляющего раствора (ОАО «ЧТЗ-Уралтрак») из стали 45Л ГОСТ 977-88. По механическим свойствам, геометрическим размерам отливки соответствовали предъявляемым к ним техническим требованиям.

Технологический процесс изготовления отливок из бронзы Бр06Ц6С2х литьем по выплавляемым моделям в наливные самотвердеющие формы на алюмо-борфосфатном связующем внедрен в производственный цикл на ЗАО «Уральская бронза» (г. Челябинск). За счет снижения брака, сокращения продолжительности изготовления форм, использования недорогих формовочных материалов достигнут суммарный годовой экономический эффект в размере 1,8 млн. руб. (в ценах мая 2008 г.).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе результатов рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии выявлен механизм ускоренного упрочняющего действия плакированных смесью жидкого стекла (ЖС) и феррохромового шлака (ФХШ) обсыпок на слои этилсили-катной суспензии. Установлено, что в плакирующем слое выделяются ортокрем-ниевая кислота, равномерно покрывающая зерна кварцевого песка и прочно связанная с ними вследствие адгезии, а также щелочные продукты (Са(ОН)г, ЫаОН), обладающие коагулирующим действием к гидролизованному раствору этилсили-ката. Указанные процессы создают условия для равномерного ускоренного огели-вания этилсиликатного связующего и обеспечивают необходимую прочность слоя покрытия.

2. Установлены кинетические закономерности отверждения огнеупорных слоев керамического покрытия на жидкостекольном связующем с обработкой водным раствором алюмоборфосфатного концентрата (АБФК), который способствует получению формооболочки высокой прочности и термостойкости, а проходящие при нагреве и последующем охлаждении формы фазовые превращения, способствуют разупрочнению связующей пленки и разрушению формооболочки после формирования отливки.

3. По результатам дериватографического и рентгенофазового анализов установлен механизм формирования прочности наливных объемных керамических форм на АБФК-связующем в условиях армирования муллитосодержащим материалом. Доказано, что твердение смеси происходит в результате выделения из раствора, роста и срастания кристаллогидратов различных форм фосфатов. Увеличение «горячей» прочности керамических форм обусловлено спекающим действием образующегося В203 и формированием каркаса из муллита (ЗА12Оз-28Ю2), входящего в состав керамзитовой технологической добавки. Эффект разупрочнения керамических форм после формирования отливки вызывается распадом при 500 °С и ниже ВРО4 на оксид бора и фосфорный ангидрид, что приводит к существенному улучшению условий удаления защемленной керамики из отливок.

4. Создана математическая модель, описывающая влияние состава на реологические свойства суспензии на АБФК и физико-механические характеристики получаемых форм, а также методика расчёта параметров процесса подготовки смеси с реализацией в компьютерной программе «Б08МА!35» и для удобства практического использования в номограмме, позволяющих оптимизировать состав смеси для различных условий производства литья по выплавляемым моделям (ЛВМ).

5. Разработан способ подготовки плакированных зернистых материалов (ПЗМ), принцип которого заключается в обработке аэрозолем плакирующей смеси (ПС) зернистых материалов (ЗМ) в установке «кипящего слоя». Для решения технологической задачи ускоренного изготовления оболочковых керамических форм на этилсиликатном связующем с повышенными физико-механическими свойствами могут быть использованы в качестве обсыпок зернистые материалы, плакированные катализаторами гелеобразования, при следующих параметрах: удельная

скорость впрыскивания ПС на 1 м2 поверхности частиц зернистого материала (3...5) ■ КГ*5 кг/с; время впрыскивания ПС 10...15 мин; количество ПС к массе ЗМ равно 4...6 %; соотношение ЖС : ФХШ = (2...3): 1; рЖс = П50... 1250 кг/м3.

6. Разработана технология изготовления комбинированных формооболочек на этилсиликатном и жидкостекольном связующих с применением плакированных гелеобразователем обсыпок и закрепляющего раствора АБФК. Оптимизированы параметры процесса закрепления жидкостекольных слоев: концентрация АБФК в растворе: 30...35 %; время обработки слоя 40...60 с, при этом продолжительность отверждения слоя составила 60...90 мин. Полученные образцы отличаются высокими прочностными свойствами: стизг = 3,3...3,6 МПа; оГ0р = 3,8...4,3 МПа, а также размерной точностью. Зафиксировано практически трехкратное сокращение продолжительности изготовления формооболочек по сравнению с базовыми технологиями формообразования.

7. Разработан для ЛВМ способ ускоренного изготовления керамических форм из наливных смесей, состоящих из водного раствора АБФК, диспергированного кварцевого песка - основного компонента наполнителя, плавленого периклаза в качестве отвердителя, а также технологической добавки - керамзита, повышающего трещиноустойчивость форм при прокалке. При этом текучесть разработанных смесей по Суттарду достигает 160... 170 мм, продолжительность затвердевания 20...30 мин; прочность керамических форм составляет: «холодная» - 4,5...5,5 МПа, «горячая» - 6,0...7,0 МПа, остаточная - 1,2... 1,6 МПа, что значительно превосходит показатели базовых технологий формообразования в литье по выплавляемым моделям.

8. Разработанные технологии ускоренного изготовления оболочковых и объемных керамических форм с повышенными физико-механическими свойствами прошли испытания в производственных условиях ОАО «ЧТЗ-Уралтрак» (г. Челябинск) и ЗАО «Уральская бронза» (г. Челябинск). Полученные данные подтверждают целесообразность их применения в отечественных цехах ЛВМ для сокращения цикла производства, повышения качества литья и снижения его себестоимости. Технология ЛВМ в объемные формы на АБФК-связующем освоена на ЗАО «Уральская бронза» (г. Челябинск) с годовым экономическим эффектом 1,8 млн. руб. (в ценах мая 2008 г.).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Знаменский, Л.Г. Гелеобразующнй обсыпочный материал в литье по выплавляемым моделям / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, A.C. Варламов // Литейщик России. - 2009. - № 1. - С. 31 - 35.

2. Комбинированные формооболочки для литья по выплавляемым моделям / В.К. Дубровин, Л.Г. Знаменский, A.C. Варламов, О.М. Пашнина // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2006. - Вып. 7. - № 10 (65). -С. 98-101.

3. Плакированные обсыпки в литье по выплавляемым моделям / Л.Г. Знаменский О.В. Ивочкина, A.C. Варламов, М.В. Судариков // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2008. - Вып. 10 - № 9 (109). - С. 150 - 153.

4. Изготовление керамических форм на металлофосфатах с применением наносекундных электромагнитных импульсов / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, A.C. Варламов, Т.В. Самарина // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2009. - Вын.12. - № 14 (147). - С. 42-45.

5. Варламов, A.C. Технологии ускоренного изготовления оболочковых и монолитных керамических форм / A.C. Варламов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2010. - Вып.14. - № 13 (189). - С. 64 - 66.

6. Этилсиликатно-жидкостекольные керамические формы с ускоренным циклом изготовления / В.К. Дубровин, Л.Г. Знаменский, Б.А. Кулаков, A.C. Варламов и др. // Труды VIII съезда литейщиков России - Ростов-на-Дону: Изд-во РАЛ г. Москва, 2007,- Т.2. - С. 105-110.

7. Знаменский, Л.Г. Ускоренное формообразование в литье по выплавляемым моделям / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, A.C. Варламов // Литейное производство сегодня и завтра: Тезисы докладов 7-й Всероссийской научно-практической конференции. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2008. - С. 170 - 174.

8. Варламов, A.C. Закономерности обработки наливных самотвердеющих смесей наносекундными электромагнитными импульсами / A.C. Варламов // Наука ЮУрГУ: Материалы 61-й научной конференции. Секции технических наук. - Челябинск: Изд-во центр ЮУрГУ, 2009. - Т. 2. - С. 94-95.

9. Формы на алюмоборфосфатном концентрате для художественного литья по выплавляемым моделям / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, A.C. Варламов, С.С. Верцюх // Литейное производство сегодня и завтра: Тезисы докладов 8-й Всероссийской научно-практической конференции. - СПб.: Изд-во Политехн.ун-та, 2010.-С. 253 -256.

10. Варламов, A.C. Технология ускоренного изготовления монолитных керамических форм / A.C. Варламов // Наука ЮУрГУ: Материалы 62-й научной конференции. Секции технических наук. - Челябинск: Изд-во центр ЮУрГУ, 2010.-Т. 3.-C.3-5.

11. Прогрессивные технологии ускоренного точного формообразования / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, A.C. Варламов, С.С. Верцюх // Наука и производство: сб. науч. тр. - ЧРО РАЕН: Изд-во ЦНТИ. - 2010. - С. 11 - 16.

12. Пат. 2385782 Российская Федерация, МПК7 В 22 С 1/18. Смесь для изготовления форм и стержней в точном литье и способ ее приготовления / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, A.C. Варламов. -№ 2008141588/02; заявл. 20.10.2008; опубл. 10.04.2010, Бгол. № 10.

13. Пат. 2404011 Российская Федерация, МКП7 В 22 С 1/00. Способ подготовки зернистых материалов для изготовления керамических форм и стержней / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, A.C. Варламов - № 2009139872/02; заявл. 28.10.2009; опубл. 20.11.2010, Бюл. № 32.

14. Пат. 2412778 Российская Федерация, МКП7 В22С1/18. Способ химического закрепления слоев жидкостекольного покрытия в литье по выплавляемым моделям / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, A.C. Варламов, С.С. Верцюх -№ 2009147986/02; заявл. 23.12.2009; опубл. 27.02.2011, Бюл. № 6.

Издательский центр Южно-Уральского государственного университета

Подписано в печать 19.10.2011. Формат 60x84 1/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 0,93.Уч.-изд. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 345/615.

Отпечатано в типографии Издательского центра ЮУрГУ. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76.

Введение.

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследований.

1.1 Анализ существующих способов формообразования в литье по выплавляемым моделям.

1.1.1 Оболочковые керамические формы.

1.1.2 Объемные керамические формы.

1.2 Перспективы ускоренного изготовления керамических форм.

1.3 Цель и задачи исследования.

2 Разработка технологии ускоренного изготовления оболочковых керамических форм с применением плакированных обсыпок и закрепляющего раствора.

2.1 Способ подготовки плакированных зернистых материалов.

2.2 Исследование кинетики отверждения слоев покрытия при использовании плакированных обсыпок.

2.3 Технология ускоренного изготовления оболочковых форм на этилсиликатном связующем.

2.4 Кинетика процессов гелеобразования в системе слой суспензии на ЖС — закрепляющий раствор».

2.5 Технология ускоренного изготовления комбинированных оболочковых керамических форм.

Выводы.

3 Разработка технологии ускоренного изготовления объемных керамических форм на АБФК-связующем.

3.1. Исследование кинетики отверждения в системе суспензия на АБФК - периклаз».

3.2 Влияние добавок керамзита на свойства суспензий и форм на АБФК-связующем.

3.3 Структура и свойства суспензий и керамических форм на АБФК-связующем.

3.4 Оптимизация состава химически твердеющей суспензии на АБФК-связующем.

3.5 Механизмы формирования прочности форм и ее изменения при прокалке и охлаждении.

Выводы.

4 Испытания разработанных технологий формообразования в производстве точных отливок.

4.1 Технология ускоренного изготовления комбинированных оболочковых керамических форм с применением плакированных обсыпок и закрепляющего раствора.

4.2 Технология ускоренного изготовления объемных керамических форм на АБФК-связующем.

4.3 Технико-экономические показатели (ТЭП) разработанных технологий.

Одним из направлений научно-технического прогресса в области литейного производства выступают инновации прогрессивных технологических процессов формообразования. При этом перспективным способом, обеспечивающим высокую точность литых заготовок для нужд аэрокосмического комплекса, машиностроения и приборостроения, является литьё по выплавляемым моделям (ЛВМ) в керамические формы.

Многослойные оболочковые керамические формы на этилсиликатном (ЭТС) связующем обеспечивают получение точных отливок из цветных и черных сплавов любой сложности. Однако из-за необходимости сушки каждого нанесенного на модельный блок огнеупорного слоя процесс изготовления формы является длительным и трудоемким.

Для изготовления керамических формооболочек также используется жидкостекольное связующее (ЖС), выгодно отличающееся от этилсиликатного с позиции экономической эффективности и экологической безопасности. Однако без обработки гелеобразователем жидкостекольные формы обладают недостаточной термостойкостью и зачастую выступают причиной брака отливок.

Для изготовления объемных наливных керамических форм распространение получили самотвердеющие суспензии на гипсовых и цементных связующих с кремнеземистым наполнителем. Однако, первые непригодны для литья из черных сплавов с высокой температурой заливки из-за разложения гипса при температурах выше 1200 °С, что приводит к поражению отливок газовыми раковинами, а вторые могут использоваться для производства отливок из любых сплавов, но отличаются длительным циклом формообразования, низкой газопроницаемостью и трещиноустойчивостью форм в процессе их прокалки и заливки расплавом.

Таким образом, известные способы изготовления как оболочковых, так и объемных керамических форм для ЛВМ характеризуются повышенными трудоемкостью и продолжительностью процессов формообразования, экологической нагрузкой на окружающую среду и в тоже время имеют резервы для своего дальнейшего развития на базе использования современных материалов.

Поэтому разработка технологических процессов ускоренного формообразования для точного литья из сплавов цветных и черных металлов является актуальной задачей литейного производства, решение которой обеспечивает повышение качества и экономической эффективности изготовления точных отливок для самых различных областей машиностроения, приборостроения, художественного литья.

В связи с этим, настоящая диссертационная работа имела целью разработать способы и технологии ускорения процессов формообразования при изготовлении оболочковых и объемных керамических форм для литья по выплавляемым моделям.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- результаты анализа существующих способов изготовления керамических форм;

- закономерности влияния состава плакирующей смеси на свойства обсыпок и кинетику отверждения этилсиликатных покрытий, способ подготовки плакированных гелеобразователем обсыпок в «кипящем слое» для литья по выплавляемым моделям;

- технологический процесс ускоренного изготовления и физико-механические свойства этилсиликатных формооболочек, изготовленных с использованием плакированных гелеобразователем обсыпок, результаты микроструктурного анализа и ИК-спектроскопии используемых формовочных материалов;

- закономерности влияния закрепляющего раствора алюмоборфосфатного концентрата (АБФК) на кинетику отверждения слоев жидкостекольного покрытия, способ ускоренного изготовления и физико-механические свойства соответствующих формооболочек;

- технологический процесс ускоренного изготовления и физико-механические свойства комбинированных керамических форм на ЭТС- и ЖС-связующих с применением плакированных гелеобразователем обсыпок и закрепляющего раствора АБФК, результаты дилатометрического и микроструктурного анализов формооболочек; кинетические зависимости отверждения в системе «суспензия на АБФК - периклаз», закономерности влияния состава наливной самотвердеющей смеси на алюмоборфосфатном концентрате на физико-механические свойства получаемых керамических форм;

- технологический процесс изготовления объемных наливных форм для ЛВМ с применением алюмоборфосфатного концентрата и периклаза в качестве отвердителя, закономерности влияния муллитосодержащей технологической добавки «керамзит» на физико-механические свойства объемных керамических форм, изучение структуры и свойств наливных форм с помощью дилатометрии и микроструктурного анализа; математическая модель, описывающая влияние состава на реологические свойства смеси и физико-механические свойства получаемых форм на АБФК, методика и компьютерная программа расчета технологических параметров ускоренного изготовления керамических форм с заданным комплексом свойств; механизм формирования прочности объемных форм из смесей на АБФК-связующем и ее изменения после прокалки и охлаждения, в том числе в условиях армирования муллитосодержащим материалом, на основе результатов дериватографического и рентгенофазового анализов;

- результаты производственных испытаний разработанных технологий ускоренного изготовления оболочковых и объемных керамических форм в производстве литья по выплавляемым моделям.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов, списка литературы и приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основе результатов рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии выявлен механизм ускоренного упрочняющего действия плакированных смесью жидкого стекла (ЖС) и феррохромового шлака (ФХШ) обсыпок на слои этилсиликатной суспензии. Установлено, что в плакирующем слое выделяются ортокремниевая кислота, равномерно покрывающая зерна кварцевого песка и прочно связанная с ними вследствие адгезии, а также щелочные продукты (Са(ОН)2, ИаОН), обладающие коагулирующим действием к гидролизованному раствору этилсиликата. Указанные процессы создают условия для равномерного ускоренного огеливания этилсиликатного связующего и обеспечивают необходимую прочность слоя покрытия.

2. Установлены кинетические закономерности отверждения огнеупорных слоев керамического покрытия на жидкостекольном связующем с обработкой водным раствором алюмоборфосфатного концентрата (АБФК), который способствует получению формооболочки высокой прочности и термостойкости, а проходящие при нагреве и последующем охлаждении формы фазовые превращения, способствуют разупрочнению связующей пленки и разрушению формооболочки после формирования отливки.

3. По результатам дериватографического и рентгенофазового анализов установлен механизм^ формирования прочности наливных объемных керамических форм на АБФК-связующем в условиях армирования муллитосодержащим материалом. Доказано, что твердение смеси происходит в результате выделения из раствора, роста и срастания кристаллогидратов различных форм фосфатов. Увеличение «горячей» прочности керамических форм обусловлено спекающим действием образующегося В2Оз и формированием каркаса из муллита (ЗА12Оз'28Ю2), входящего в состав керамзитовой технологической добавки. Эффект разупрочнения керамических форм после формирования отливки вызывается распадом при 500 °С и ниже

ВР04 на оксид бора и фосфорный ангидрид, что приводит к существенному улучшению условий удаления защемленной керамики из отливок.

4. Создана математическая модель, описывающая влияние состава на реологические свойства суспензии на АБФК и физико-механические характеристики получаемых форм, а также методика расчёта параметров процесса подготовки смеси с реализацией в компьютерной программе «FOSMASS» и для удобства практического использования в номограмме, позволяющих оптимизировать состав смеси для различных условий производства литья по выплавляемым моделям (ЛВМ).

5. Разработан способ подготовки плакированных зернистых материалов (ПЗМ), принцип которого заключается в обработке аэрозолем плакирующей смеси (ПС) зернистых материалов (ЗМ) в установке «кипящего слоя». Для решения технологической задачи ускоренного изготовления оболочковых керамических форм на этилсиликатном связующем с повышенными физико-механическими. свойствами могут быть использованы в качестве обсыпок зернистые материалы, плакированные катализаторами гелеобразования, при о следующих параметрах: удельная скорость впрыскивания ПС на 1 м~ поверхности частиц зернистого материала (3.5) • 1СГ6 кг/с; время впрыскивания ПС 10. 15 мин; количество ПС к массе ЗМ равно 4.6 %; соотношение ЖС : ФХШ = (2.3) : 1; ржс= 1150. 1250 кг/м3.

6. Разработана технология изготовления комбинированных формооболочек на этилсиликатном и жидкостекольном связующих с применением плакированных гелеобразователем обсыпок и закрепляющего раствора АБФК. Оптимизированы параметры процесса закрепления жидкостекольных слоев: концентрация АБФК в растворе: 30.35 %; время обработки слоя 40.60 с, при этом продолжительность отверждения слоя составила 60.90 мин. Полученные образцы отличаются высокими прочностными свойствами: оизг = 3,3.3,6 МПа; OYop = 3,8.4,3 МПа, а также размерной точностью. Зафиксировано практически трехкратное сокращение продолжительности изготовления формооболочек по сравнению с базовыми технологиями формообразования.

7. Разработан для ЛВМ способ ускоренного изготовления керамических форм из наливных смесей, состоящих из водного раствора АБФК, диспергированного кварцевого песка - основного компонента наполнителя; плавленого периклаза в качестве отвердителя, а также технологической добавки - керамзита, повышающего трещиноустойчивость форм при прокалке. При этом текучесть разработанных смесей по Суттарду достигает 160. 170 мм, продолжительность затвердевания 20.30 мин; прочность керамических форм составляет: «холодная» - 4,5.5,5 МПа, «горячая» - 6,0.7,0 МПа, остаточная -1,2. 1,6 МПа, что значительно превосходит показатели' базовых технологий формообразования в литье по выплавляемым моделям.

8. Разработанные технологии ускоренного изготовления оболочковых и объемных керамических форм с повышенными физико-механическими свойствами прошли испытания в производственных условиях ОАО «ЧТЗ-Уралтрак» (г. Челябинск) и ЗАО «Уральская бронза» (г. Челябинск). Полученные данные подтверждают целесообразность их применения в отечественных цехах ЛВМ для сокращения цикла производства, повышения качества литья и снижения его себестоимости. Технология ЛВМ в объемные формы на АБФК-связующем освоена на ЗАО «Уральская бронза» (г. Челябинск) с годовым экономическим эффектом 1,8 млн. руб. (в ценах мая 2008 г.).

178

1. Рускол, В.И. Технология нового тысячелетия / В.И. Рускол // Литейное производство, 2002. - № 5. - С. 37-38.

2. Ребонен, В.Н. Прогрессивные способы литья в современных условиях / В.Н. Робенен, А.А. Косилов, А.А. Лисовой // Литейное производство, 2002. -№5.-С. 19-20.

3. Investment Mold Préparation for Reactive Metals // Foundry management & technology, 1998. January. - P. E-6-E-7.

4. Dean M. Peters. Moldmaking'97 // Foundry management & technology, 1997.-October.-P. 30.

5. Литьё по выплавляемым моделям / под общ. ред. Я.И. Шкленника, В.А. Озерова. -М.: Машиностроение, 1984.-408 с.

6. Козик, В.Ф. Технология и оборудование для получения прецизионных отливок колёс компрессора / В.Ф. Козик, И.Б. Сокол, В.Д. Беляев // Литейное производство, 1997. -№ 10. С. 19-20.

7. Рускол, В.И. Технологические аспекты литья по выплавляемым моделям / В.И. Рускол // Литейное производство, 1989. № 7. - С. 22-23.

8. Иерархия структур и качество оболочковых форм по выплавляемым моделям / А.И. Евстигнеев, В.В. Петров, В.В. Васин и др. // Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия, 1992. № 2. - С. 59-61.

9. Специальные способы литья: Справочник / Под ред. В.Д. Ефимова. -М.: Машиностроение, 1991. 436 с.

10. Филинков, М.Д. Основы технологии литейного производства / М.Д. Филинков. Иркутск: Издательство Иркутского университета, 1988. — 138 с.

11. Оболенцев, Ф.Д. Формирование тонкорельефной литой поверхности / Ф.Д. Оболенцев, Л.А. Иванова // Литейное производство, 1982. — № 5. — С. 1112.

12. Озеров, В.А. Литье повышенной точности по разовым моделям / В.А. Озеров, В.Ф. Гаранин. -М.: Высшая школа, 1988. 85 с.

13. Лакеев, А.С. Прогрессивные способы изготовления точных отливок / А.С. Лакеев, Л.А. Щегловитов, Ю.Д. Кузьмин. К.: Техника, 1984. - 160 с.

14. Иванова, Л.А. Методы формообразования тонкорельефных отливок / Л.А. Иванова. М.: ВНИТЭМР, 1988. - С. 2-19.

15. Лакеев, А.С. Формообразование в точном литье / А.С. Лакеев. К.: Наукова Думка, 1986. - 256 с.

16. Литье по выплавляемым моделям: Инженерная монография / Под общ. ред. Я.И. Шкленника, В.А.Озерова. М.: Машиностроение, 1971. - 436с.

17. Знаменский, Л.Г. Теоретические и технологические основы активации физическими полями материалов и процессов в точном литье: дис. . д-ра техн. наук / Л.Г. Знаменский. -Челябинск, 2004. 464 с.

18. Формовочные материалы и технология литейной формы: Справочник / Под общ. ред. С.С. Жуковского. М.: Машиностроение, 1993. - 432 с.

19. Герасимов, С.П. О технологии художественного литья / С.П. Герасимов, М.В. Пикунов // Известия высших учебных заведений: Цветная'металлургия, 1998. № 4. - С. 35-40.

20. Hans J. Heine. Today's Method of producing Art Castings // Foundry management & technology, 1990. January. - P. 48-52.

21. Особенности технологии камерного художественного литья / И.В. Постников, Д.И. Киселёв, А.А. Бречко и др. // Литейное производство, 2003. -№ 1. — С. 37-38.

22. Емельянов, В.О. Получение отливок с развитым рельефом для художественных изделий / В.О. Емельянов, А.А. Бречко // Литейное производство, 2000.-№ 1.-С. 25-27.

23. Кривицкий, В.С. Об экологических проблемах литейного производства / В.С. Кривицкий // Литейное производство. 1998. - № 1. — С. 35-39.

24. Этилсиликаты и продукты на их основе / В.М. Копылов, А.В. Лохан-кин, Е.А. Озеренко и др. // Литейное производство, 1990. № 3. - С.21-22.

25. Совершенствование процесса изготовления керамических форм / Т.В. Иванова, Г.А. Киселёва, Т.М. Кириллова и др. // Литейное производство, 1992.-№7.-С. 18-19.

26. Мартынов, К.В. Особенности формирования структуры поверхности контактного слоя керамических форм на основе ЭТС-40 и Сиалит-20С / К.В. Мартынов, В.О. Емельянов, А.А. Бречко // Литейщик России, 2006. № 2. - С. 24-27.

27. Савельев, Ю.Н. Применение связующего «Сиалит-20» в крупногабаритном литье по выплавляемым моделям / Ю.Н. Савельев, А.С. Грибанов, B.C. Кучеренко // Литейщик России, 2006. № 5. - С. 23-24.

28. Отечественное готовое связующее для изготовления форм по выплавляемым моделям / В.Г. Полывъяный, В.М. Копылов, Н.И. Алексеева и др. // Литейное производство, 1990. № 8. - С. 13-14.

29. Изготовление форм по выплавляемым моделям с использованием готовых этилсиликатных связующих / В.А. Озеров, В.Ф. Гаранин, А.С. Муркина и др. // Литейное производство, 1990. № 7. - С. 18-20.

30. John R. Wright. Investment Casting Technology Review // Foundry management & technology. 1996. - February. - P. 42-47.

31. Гаранин, В.Ф. Водные этилсиликатные связующие в литье по выплавляемым моделям / В.Ф. Гагарин, А.С. Муркина, О.А. Куренкова // Литейное производство, 1997. № 4. - С. 31.

32. Суслов, А.Е. Некоторые аспекты технологии ЛВМ / А.Е. Суслов // Литейное производство, 2001. № 11. - С. 24-25.

33. Производство точных отливок / И. Дошкарж, Я. Габриель, М. Гоушть и др. М.: Машиностроение, 1979. - 296 с.

34. Фам, Нгок Чук Проблема повышения удельной прочности жидкосте-кольных смесей / Нгок Чук Фам, Ю.М. Овчинников, Е.С. Гамов // Тезисы докладов IV съезда литейщиков России М.: «Радуница», 20-24 сентября 1999 г. -С. 238-242.

35. Ким, Г.П. Использование разнослойных оболочковых форм / Г.П. Ким, Н.В. Маркина, Н.Б. Зубкова // Литейное производство, 2002. № 4. - С. 17-18.

36. Грузман, В.М. Улучшение выбиваемости жидкостекольных смесей / В.М. Грузман // Литейное производство, 1999. № 11. - С. 30-31.

37. Кукуй, Д.М. Автоклавное модифицирование жидкого стекла высокомолекулярными соединениями / Д.М. Кукуй, В.В. Шевчук, М.Н. Корженевич // Литейное производство, 1989. № 2. — С. 10-11.

38. Высококремнезёмное жидкостекольное связующее для литейного производства / A.B. Афонаскин, В.А. Богма, С.А. Никифоров и др. // Тезисы докладов IV съезда литейщиков России — М.: «Радуница», 20-24 сентября 1999 г. С. 232-234.

39. Никифоров, С.А. Отечественные кремнезоли для литейного производства / С.А. Никифоров, П.А. Никифоров, Ф.А. Закиров // Литейное производство, 2001. № 1. - С. 27-28.

40. Стрюченко, A.A. Керамические формы в точном литье по постоянным моделям / A.A. Стрюченко, Э.В. Захарченко. М.: Машиностроение, 1988. - 128 с.

41. Иванов, В.Н. Кремнезольное связующее для литья по выплавляем моделям / В.Н. Иванов, И.Н. Гагин // Литейное производство, 2000. № 10. - С. 29.

42. Иванов, В.Н. Перспективы использования кремнезольного связующего / В.Н. Иванов, И.Н. Гагин // Литейное производство, 2000. № 7. - С. 4243.

43. Повышение термостойкости комбинированных оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям на Челябинском тракторном заводе / В.В. Бе-реснев, С.А. Никифоров, B.C. Клименченко и др. // Литейное производство, 2001.-№5.-С. 27-29.

44. Применение кремнезоля при изготовлении оболочковых форм в условиях массового производства / Ю.Г. Хмелёв, Г.А. Дубровская, E.H. Лебедев и др. // Литейное производство, 1989. № 3. - С. 18-19.

45. Айлер, Р. Химия кремнезёма / Р. Айлер // Пер. с англ. М. Мир, 1982.- 1128 с.

46. Галдин, Н.М. Отливки в. точном машиностроении / Н.М. Галдин. -М.: Машиностроение, 1983. 176 с.

47. Иванова, Л.А. Технология получения художественных отливок в ди-насо-гипсовых формах / Л.А. Иванова, Е.И. Искра, П.А. Кирюхин // Литейное производство, 1996. № 7. - С. 13.

48. Биушкин, A.A. Изготовление сувениров литьём по выплавляемым моделям / A.A. Биушкин, A.A. Бречко, Л.А. Колосова // Литейное производство, 2001.- № 1.-С. 24-25.

49. Производство отливок из сплавов цветных металлов / A.B. Курдю-мов, М.В. Пикунов, В.М. Чурсин и др. М.: МИСИС, 1996. - 504 с.

50. Урвачев, В.П. Ювелирное и художественное литьё по выплавляемым1 моделям сплавов меди / В.П. Урвачёв, В.В. Кочетков, Н.Б. Горина. Челябинск: Металлургия, 1991. - 168 с.

51. Художественное литьё из драгоценных сплавов / Л.А. Гутов, Е.Л. Бабляк, A.A. Изоитко и др. Л.: Машиностроение, 1988. - 224 с.

52. Магницкий, О.Н. Художественное литьё / О.Н. Магницкий, В.Ю. Пирайнен. СПб.: Политехника, 1996. - 231 с.

53. Косняку, К. Литье в керамические формы / К. Косняку, М. Видя. -М.: Машиностроение, 1980. 200 с.

54. Стрюченко, A.A. Керамические формы в точном литье по постоянным моделям / A.A. Стрюченко, Э.В. Захарченко. М.: Машиностроение, 1988. - 128 с.

55. Steqq A.J. The Show process. Foundry Trade J., 1980, № 3197, p. 429430, 433,436-438.

56. Ердаков, И.Н Процессы точного формообразования в художественном литье. Дисс. . канд. техн. наук/И.Н. Ердаков Челябинск, ЮУрГУ, 2001. -184 с.

57. Сано, С. Технологический процесс изготовления форм из быстрот-вердеющих цементных смесей / С. Сано, К. Киношита // 34-й Международный конгресс литейщиков. -М.: Машиностроение, 1971. С. 135—141.

58. Дорошенко, С.П. Наливная формовка: Монография / С.П. Дорошенко, К.И. Ващенко. К.: Вища школа, 1980. - 176 с.

59. Кузнецов, A.M. Технология вяжущих материалов и изделий из них / A.M. Кузнецов. -М.: Высшая школа, 1963.

60. Иларионов, И.Е. Классификация металлофосфатных связующих для изготовления отливок / И.Е. Илларионов // Пути рационального использования материальных ресурсов в литейном производстве. Челябинск, 1986. - С. 1819.

61. A.c. 339091 СССР. Способ приготовления самотвердеющей формовочной смеси / A.M. Лясс, С.С. Жуковский, С.Д. Тепляков. Бюл. № 16, 1972.

62. Йелинек, О. Разработка самотвердеющих смесей на основе связующей системы «хромомагнезит тригидрогенфосфорная кислота»: Пер. с чешек. Ю.Н. Ярошевича / О. Йелинек, И. Ульрих // Торговая палата Белорусской ССР. -№ 17285/1.-Минск, 1983.-22 с.

63. Влияние клеящей способности металлофосфатных связующих на прочность смесей / Фокин В.И., Багрова Н.В., Королёв Г.П. и др. // Литейное производство, 1998. № 9. - С. 17-18.

64. Шпектор, A.A. Регенерации песка из отработанных смесей / A.A. Шпектор, B.C. Палестин, В.Н. Скорняков // Литейное производство, 1987. К 5. - С. 26-30.

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

66. Пат. 4390370 США. Металлофосфатные связующие и литьевые формы на их основе / Charles Е. Seeney (США). № 342308, 1983 // Изобретения в • СССР и за рубежом, 1984. - Вып. 32. - № 3. - С. 42.

67. Пат. 876852 СССР. Масса для изготовления литейных стержней и форм, а также огнеупорных и абразивных изделий / X. Ричард Троеннискоет-тер, Джон Дж.Спивак (США). 1981. - Бюл. № 39.

68. Пат. 52-27100 Япония. Способ изготовления самотвердеющей литейной формы / О. Такахаси (Япония). № 50-73318, 1977 // Изобретения в СССР и за рубежом, 1978. - Вып. 25. - № 3. - С. 42.

69. Lechtte, К. Regenierung von anorganisch gebundenen Gießereisandkernen «Cordis» / К. Lechte // Giesserei, 2009 г. Nr 11. - S. 31-33.

70. Лехте, К. «Cordis» — неорганические связующие: свойства и опыт использования / К. Лехте, Р. Боем // Casting plant and Technology, 2006 г.

71. Применение нового неорганического связующего при производстве алюминиевых головок блока цилиндров7 П. Фойгт, У. Бишов, Б. Рисгау, Б. Георги и др. // Литейное производство, 2006 г. №10.

72. Muller, J. Verbesserte Eigenschaften von Al-Gussteilen durch den Einsatz von INOTEC-Kernen // Giesserei, 2008 r. Nr 1. - S. 17-19.

73. Кваша, Ф.С. «Inotec» оправдывает себя / Ф.С. Кваша // Литейное производство. 2008. - № 1. - С. 52-54.

74. Материалы на основе металлофосфатов / З.А. Копейкин, А.П. Петрова, И.Л. Рашкован и др. М.: Химия, 1976. - 199 с.

75. Ривкин, С.И., Магнийфосфатные самотвердеющие смеси / С.И. Рив-кин, E.H. Юргиисон // Прогрессивные формовочные смеси и технологические процессы изготовления и использования в литейном производстве. Минск, 1987.-С. 40-41.

76. Состояние и перспективы получения отливок на основе ресурсосберегающих формовочных смесей / Тез. докл. нау.-техн. совещ., Липецк / Под ред. С.С. Жуковского. Липецк, 1983. - 84 с.

77. Холоднотвердеющие, смеси со связующими кислотно-основного типа / Ю.М. Юнович, С.С. Жуковский, Ю:А., Степашкина, Л;Г. Судакас и др. // Литейное производство-1970.-№ 1. —С. 12—14*.

78. Пат. 1413779 Англия. Самотвердеющие формовочные смеси для изготовления литейных форм, и стержней / Ю.М: Юнович, С.С. Жуковский Л.Г. Судакас и др. (СССР). опубл. 12.11.75 // Изобретения за рубежом, 1975. -Вып. 7. -№ 20; - С. 10.

79. Применение самотвердеющих смесей при футеровке литейных ковшей и миксеров / В.В. Андреев, И.И. Кузнецов, Е.С. Гамов и др. Липецк: ЛМ ТЦНТИП, 1978.-4 с.

80. Железорудные самотвердеющие смеси / Г.А. Анисович,. Е.С. Гамов, Т.И. Ляпин, H.A. Барков // Получение отливок с чистой поверхностью / Под ред. С.П. Дорошенко. Киев, 1976. - С. 31.

81. Применение феррифосфатной холоднотвердеющей смеси при изготовлении стержней / Е.В: Болдырев, И.А. Виноградов, Е.С. Гамов и др. Липецк: ЛМТЦНТИП, 1983. - 4 с.

82. Гамов, Е.С. Малоотходные песчано-феррифосфатные смеси / Е.С. Гамов, Е.В. Болдырев, В.Е. Ермаков // Совершенствование процессов точноголитья и их интенсификация: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф., Кишинев, 1984. С. 6-9.

83. Гамов, Е.С. Наливные футеровки для индукционных печей / Е.С. Га-мов // Литейное производство, 1977. - № 6. - С. 10-12.

84. Дрягин, Ю.А. Новые самотвердеющие смеси с ортофосфорной кислотой и бокситом / Ю.А. Дрягин, A.A. Никифоров // Прогрессивные процессы изготовления качественных отливок в песчаных формах: Тез. докл. науч.-техн. конф. Челябинск, 1987. - С. 22.

85. Гамов, Е.С. Феррифосфатные ХТС и технология получения на их основе высококачественных отливок / Е.С. Гамов // Тез. докл. межреспубликанской науч.-техн. конф. Липецк, 1987. - 112 с.

86. Москунов, A.M. Графитовые смеси с алюмофосфатной связкой для полупостоянных форм / A.M. Москунов, Ю.П. Поручников, Ю.Л. Буньков // Литейное производство, 1977. -№ 8. С. 22-23.

87. Поручиков, Ю.П. Технологические особенности изготовления полупостоянных литейных форм на фосфатном связующем / И.А. Максунов, A.M. Моксунов // Современные методы изготовления литейных форм и стержней: Семинар МДНТП. Москва, 1982. - С. 47-49.

88. Фосфатные связующие для оболочковых форм отливок по выплавляемым моделям / Л.В. Клемчук, В.Ф. Антипенко, Л.А. Бочаров и др. // Литейное производство, 1978. -№ 1. С. 25.

89. Пат. 2281830 Российская Федерация, МПК7 В22С1/00. Смесь для изготовления литейных форм и стержней / Г.А. Коллодий, В.А. Николаева, О.В. Чумаевский -№ 2004118723/02; заявл. 10.01.2006; опубл. 20.08.2006, Бюл. № 6.

90. Ткаченко, С.С. Перспективы внедрения ХТС на неорганических связующих / С.С. Ткаченко, B.C. Кривицкий // Труды 8-го съезда литейщиков России. Ростов-на-Дону: Изд-во РАЛ г. Москва, 2007. - Т. 2. - С. 106-109.

91. Химико-термическая активация формовочных песков / Ю.П. Васин, В.М. Александров, Б.А. Кулаков, Цайзер Г.Г. и др. // Литейное производство, 1979. -№ 1.-С. 14-15.

92. Стержневые смеси на алюмохромфосфатном связующем / A.A. Се-мененко, Л.В. Клемчук, Э.Ф. Мордвинов, Л.В. Шаульский.// Литейное производство, 1983. № 9. - С. 33.

93. Глинка, Н.Л. Общая химия / Н.Л. Глинка // Химия.-Л., 1983. -704с.

94. Кристаллогидратные самотвердеющие смеси // Тезисы докладов на-уч.-техн. конф. г. Липецк / Под ред. Е.С. Гамова, Т.И. Ляпина Липецк, 1976. -190 с.

95. Металлофосфатные связующие и смеси: Монография / Под общ. ред. Илларионова И.Е. Чебоксары: Изд-во при Чуваш, ун-те, 1995. - 524 с.

96. Пат. 2266172 Российская Федерация, МПК7 В22С1/22. Способ литья по выплавляемым моделям с использованием в качестве связующего жидкого стекла / Л.И. Иванова, Т.Р. Аминева 2003118147/02; заявл. 16.06.2003; опубл. 20.12.2004, Бюл. № 4.

97. Рентгеноструктурный фазовый анализ: Методическое руководство к лабораторным работам / сост. Д.А. Мирзаев, Ю.Н. Гойхенберг. Челябинск: ЧПИ, 1977.-14 с.

98. Михеев, В.И. Рентгенометрический определитель минералов / В.И. Михеев, Э.П. Сальдау. Д.: Недра, 1965. - 363 с.

99. Накамото, К. ИК-спектры и спектры KP неорганических и координационных соединений: Пер. с англ. / К. Накамото. М.: Мир, 1991. - 536с.

100. Инфракрасные спектры полимеров и вспомогательных веществ / Под. ред. В.М. Чулановского. JL: Химия, 1969. - 356 с.

101. Плюснина, И.И. Инфракрасные спектры минералов / И.И. Плюсни-на. М.: МГТУ, 1979. - 139 с.

102. Юрченко, Э.Н. Применение инфракрасной спектроскопии для контроля процесса гидролиза этилсиликата / Э.Н. Юрченко; JI.E. Меркульева, Б.Ш. Танкелевич // Литейное производство, 1970'. № 4. - С. 44.

103. Фридрисхберг, А. Курс коллоидной химии / А. Фридрихсберг. -Д.: Химия, 1974. 352 с.

104. Фролов, Ю.Г. Курс коллоидной химии (поверхностные явления и дисперсные системы) / Ю.Г. Фролов. М.: Химия, 1982. - 400 с.

105. Временные органические связки в производстве керамических изделий / Ю.И. Сидоров, A.A. Киричек, Д.В. Костюк и др. // Стекло и керамика, 1989. -№3.~ С. 20-22.

106. Этилсиликатные суспензии для керамических форм / Т.Б. Гуляева, М.А. Иоффе, В.Н. Максимков и др. // Литейное производство, 1992. № 6. - С. 18.

107. Таукчи, В.Н. Порошки для производства огнеупоров / В.Н. Таукчи. -М.: Металлургия, 1975. 89 с.

108. Конотопов, B.C. Пористые формы в ЛВМ /B.C. Конотопов, В.Ф. Антипенко, С.И. Кулагина // Литейное производство, 1998. № 9. - С. 21.

109. Рыбкин, В.А. Пористые термостойкие керамические формы / В.А. Рыбкин, Руденко A.A. // Литейное производство, 2000. № 12. - С. 12-14.

110. Швецов, В:И. Организация эксперимента и проведение научных исследований / В.И. Швецов, В.А. Изосимов. Челябинск: ЧПИ, 1989. - 61 с.

111. Дериватограммы, инфракрасные и мессбауэровские спектры стандартных образцов фазового состава / Е.Л. Розинова, Л.Г. Кузнецова, B.C. Козлов и др. Дополнение к каталогу СПб., 1992. - 159 с.

112. Гуляев, Б.Б. Формовочные процессы / Б.Б. Гуляев, O.A. Корнюш-кин, A.B. Кузин. Л.: Машиностроение, 1987. - 264 с.

113. Пат. 2404011 Российская Федерация, МКП7 В 22 С 1/00. Способподготовки зернистых материалов для изготовления керамических форм истержней / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, А.С. Варламов № 2009139872/02; заявл. 28.10.2009; опубл. 20.11.2010, Бюл. № 32.

114. Пат. 2385782 Российская Федерация, МПК7 В 22 С 1/18. Смесь для изготовления форм и стержней в точном литье и способ ее приготовления / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, А.С. Варламов. № 2008141588/02; заявл. 20.10.2008; опубл. 10.04.2010, Бюл. № 10.

115. Учебное пособие по лабораторным и практическим занятиям по курсу «Специальные виды литья» / сост. Б.А. Кулаков, В.М. Александров, В.И. Швабауэр. Челябинск, 1990. - 84 с.

116. Знаменский, Л.Г. Гелеобразующий обсыпочный материал в литье по выплавляемым моделям / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, А.С. Варламов // Литейщик России, 2009. № 1. - С. 31 - 35.

117. Варламов, А.С. Технологии ускоренного изготовления оболочковых и монолитных керамических форм / А.С. Варламов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия», 2010. Вып. 14. - № 13 (189). - С. 64-66.

118. Изготовление керамических форм на металлофосфатах с применением наносекундных электромагнитных импульсов / Л.Г. Знаменский, О.В. Ивочкина, А.С. Варламов, Т.В. Самарина // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия», 2009. Вып. 12. - № 14 (147). - С. 42-45.