автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Технология скоростного изготовления керамических форм электрофорезом по выплавляемым и металлическим моделям

На правах рукописи

ГГ5 О Л

Никифоров Павел Алексеевич | и Г" * * ■

ТЕХНОЛОГИЯ СКОРОСТНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗОМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ И МЕТАЛЛИЧЕСКИМ МОДЕЛЯМ

Специальность 05. 16. 04-«Литейное производство»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 2000

Работа выполнена на кафедре литейного производства Южно-Уральскон государственного университета.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Б.А.Кулаков.

Официальные онпоиенты: донор технических наук, профессор В.А. Смолко, кандидат технических наук, старший научный сотруднлх Е.Ф.Аверьянов

Ведущее предприятие - ОАО «ЧТЗ», г. Челябинск.

Защита состоится -МО г., в ч мнн. на

заседании специализированного совета Д.053.13.08 Южно-Уральскоп государственного университета.

Ваш отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью организации просим направить по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И.Ленина, 76 ЮУрГУ, ученый совет университета. Тел. 39-91-23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке - ЮУрГУ

у У . . , О Автореферат разослан * _____2000 г.

Ученый секретарь специализированного совета Д.053.13.08 < —\

доктор технических наук, профессор В.Ц^рофеев

О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современные требования к развитию литейных технологий связаны с повышением качества литых изделий, увеличением производительности труда, снижением себестоимости продукции, улучшением экологии окружающей среды.

С этих позиций перспективным является' прогрессивный способ изготовления керамических форм методом электрофореза, так как он обеспечивает увеличение производительности процесса формообразования, повышение качества отливок, сокращение расхода дорогостоящих литейных связующих материалов, улучшение экологии производства.

В отечественной и зарубежной литературе приводятся публикации, которые свидетельствуют о больших нереализованных возможностях применения электрофореза взамен ряда дорогостоящих технологий, основанных на получении многослойных, более 4-5 слоев, керамических оболочек в литье по выплавляемым моделям, изготовлении объемных керамических форм из огеливаемых этилсшшкатных суспензий по ШОУ-процессу и других.

Ускорить развитие электрофореза в литейном производстве можно при разработке и применении высокоэффективных электропроводных покрытий (ЭП) для разовых и постоянных моделей, потенциалообразующих веществ (ПОВ), проявляющих связующие свойства, а также рациональных технологических способов и режимов электрофореза при изготовлении керамических форм.

Цель работы. Исследовать процессы формирования электрофоретических осадков на выплавляемых и металлических моделях, разработать применительно к ним высокоэффективные электропроводные покрытия, потенциапообразующие вещества с высокими связующими свойствами для электрофоретических суспензий, технологические способы скоростного электрофоретического изготовления керамических форм.

Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

исследовать взаимодействие щелочных и жидкостекольных электропроводных покрытий (ЭП) с электрофоретическими суспензиями (ЭФС) и осадками из них при проведении электрофореза, разработать способ повышения их электропроводности при скоростном формировании на выплавляемых моделях;

изучить механизм и закономерности упрочнения электрофоретических осадков на разных стадиях технологии изготовления оболочковых форм электрофорезом по выплавляемым моделям;

исследовать физико-химические процессы, протекающие на границе металла с ЭФС при проведении электрофореза;

исследовать и разработать для металлических моделей высокоэффективные защитные покрытия, исключающие при проведении электрофореза электрохимическую коррозию на их контактной с ЭФС поверхности;

исследовать и разработать новые составы электрофоретических суспензий, обеспечивающих высокую эффективность электрофореза и повышение прочностных свойств керамических форм, получаемых электрофорезом по металлическим моделям;

разработать варианты технологий скоростного изготовления керамических форм электрофорезом по металлическим моделям.

Основные положения, представляемые к защите:

результаты исследования электропроводности щелочных и жидкостекольных коагуляционных электропроводных покрытий;

- результаты анализа химического состава электрофоретических осадков, полученных на щелочных и жидкостекольных ЭП;

- результаты дилатометрии керамики при нагреве и охлаждении;

- оптимизированные составы жидкостекольного коагуляционного ЭП и ЭФС для изготовления оболочковых форм электрофорезом по выплавляемым моделям;

результаты исследования взаимодействия металлов с ЭФС при электрофорезе и причин затрудненного съема оболочек с металлических моделей;

результаты исследования и выбора эффективных защитных электропроводных покрытий для металлических моделей;

варианты технологий скоростного изготовления керамических форм по выплавляемым и металлическим моделям.

Научная новизна. Установлено, что ЭП из концентрированных 40%-х щелочей (КОН, ИаОН) при первом же приеме электрофореза насыщает ЭФС щелочным соединением и увеличивает рН с 7,8-8,2 до 10,5-11,5 ед., что уменьшает возможность использования ее для повторного электрофореза из-за ухудшения исходных свойств. Длительная сушка щелочного ЭП не устраняет это явление. Разработанное жидкостекольное ЭП, полученное путем скоростного коагуляционного упрочнения при обработке в растворе хлористого кальция, имеет в сравнении с щелочным ЭП на 15-18% более высокую электропроводность и повышает рН ЭФС до 8,8-9,2 ед. лишь после 8-10 приемов электрофореза. Установлен механизм упрочнения ЭФ осадков при электрофорезе, который связан с уплотнением твердой дисперсной фазы ЭФС на электропроводном слое модели и образованием в ней прочных коагуляционных связей при воздействии ионов кальция из ЭП.

Определено, что причиной затрудненного съема оболочек с металлических моделей является электрохимическая коррозия металла на границе с ЭФС, которая разрушает контактную поверхность металлических моделей и повышает адгезию к ней ЭФ осадков. Установлено, что эффективной защитой металлических моделей от электрохимической коррозии при электрофорезе могут быть барьерные одноразовые покрытия в виде тонких пленок минерального масла или дисперсных электропроводных порошков, например в виде графита. Дана гипотеза, что передача электричества от металла с порошковым ЭП к ЭФС при электрофорезе происходит путем пробоя и многочисленных коммутаций

между частицами электропроводного порошка. Поэтому покрытия назвали одноразовыми коммутационными защитными ЭП.

Установлено, что высококремнеземные коллоидные растворы -«кремнезоли» проявляют при электрофорезе более высокое электродинамическое давление, что определяет их повышенные потенциалообразующие свойства в сравнении с известными ПОВ. Вместе с тем, кремнезоли проявляют высокие связующие свойства при упрочнении керамических форм, получаемых электрофорезом. Поэтому они применены в качестве основной дисперсионной среды в ЭФС при изготовлении керамических форм электрофорезом по металлическим моделям.

Практическая значимость работы и реализация ее в промышленности.

Разработан состав и способ скоростного формирования высокоэффективного жидкостекольного коагуляционного ЭП на выплавляемых моделях, исключающего ухудшение свойств ЭФС при электрофорезе. Высокая эффективность указанного ЭГ1 связана с сравнительно высокой его электропроводностью и высокой скоростью коагуляционного упрочнения на моделях, что позволяет увеличить эффективность электрофореза и сократить по времени цикл изготовления керамических форм. Разработан состав ЭФС с 15%-ной добавкой микрокремнезема МК-85, который обеспечивает повышение прочностных свойств ЭФ осадков и исключает пластическую деформацию оболочек при прокаливании и заливке их металлом. При этом обеспечивается возможность прокалки и заливки форм без опорного наполнителя.

Разработан состав одноразового коммутационного защитного ЭП па основе аморфного графита и способ его формирования на металлических моделях, которое обеспечивает их защиту от электрохимической коррозии и легкий съем готовых оболочек с моделей.

Разработан состав ЭФС на основе кремнезолей, который обеспечивает высокий эффект электрофореза при изготовлении керамических форм по металлическим моделям взамен известного ШОУ-лроцесса на огеливаемых

этилсиликатных суспензиях. Предложены различные варианты скоростной технологии изготовления оболочковых форм электрофорезом по металлическим моделям.

Промышленное испытание и внедрение технологии проведено на Челябинских заводах ОАО «ЧеЗИП», ОАО «Станкомаш» и ОАО «Курганмашзавод». Получен экономический эффект от внедрения 120 тысяч руб. в ценах 1999 г.

Апробация работы. Работа докладывалась в 1984 г. на научно-техническом семинаре по проблеме развития электрофореза в литейном производстве в МДНТП г. Москва; в 1986 г. в комитете точного литья НТО Мапхпром, г. Москва; на региональных научно-технических конференциях НТО Машпром и УДНТП в 1988, 1990 г., г. Челябинск; на ежегодных научно - технических конференциях Южно-Уральского государственного университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи и получено 8 изобретений на составы ЭФС, способы формирования на моделях электропроводных покрытий и изготовления керамических форм по выплавляемым и металлическим моделям, а также на приборы и методы изготовления образцов и измерения эффективности электрофореза.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 150 страницах, содержит 27 таблиц, 56 рисунков, состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературных источников из 170 наименований и приложений.

Приборы и методики исследования. Для проведения электрофореза применены промышленный и лабораторный электролизеры. Для исследования электрических режимов электрофореза и электрокинетических сил разработаны и применены приборы, защищенные авторскими свидетельствами на изобретение: № 1073600 «Устройство для изготовления керамических образцов методом электрофореза» и № 884831 «Устройство

7

для измерения электродинамического давления суспензии при электрофорезе». Использована модернизированная установка для определения усилия съема оболочек с металлических моделей после электрофореза. Измерение влажности электрофоретических осадков и кинетики их сушки после электрофореза проводили на массоизмерительном приборе модели «Denver instrument Со»(США) с микропроцессорным управлением. Для исследования состояния поверхности металлических электродов после электрофореза использовали микроскоп МИМ-7. Высокотемпературные деформации керамики исследовали на дилатометре модели Q - 1500 Д. В исследованиях также использованы стандартные приборы и методики, применяемые для контроля керамических материалов и формовочных смесей.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ показал, что одним из перспективных направлений в специальных способах является литье в керамические формы по разовым и постоянным моделям. Применение керамических форм обеспечивает получение высококачественных отливок по размерной точности и чистоте их поверхности. Наибольшее распространение получил способ литья в керамические формы, получаемые по выплавляемым моделям (J1BM), который основан на использовании в качестве связующего материала гидролизованного раствора этилсиликата (ГРЭТС). Однако, из-за высокой стоимости и дефицитности этилсиликата (ЭТС) на производстве стремятся применять более дешевые варианты технологии ЛВМ, включающие использование на ряду с ЭТС в качестве связующего жидкое стекло, фосфатные связующие соединения, кремнезоли. Применение известного способа изготовления точного литья в керамические формы из огеливаемых ЭТС-суспений по ШОУ-процессу также в настоящее время сокращается из-за высокой стоимости и дефицитности ЭТС.

Исходя из изложенного, большой интерес представляет процесс изготовления керамических форм методом электрофоретического осаждения

огнеупорных масс из водных суспензий, разработанный коллективом ученых и производственников под руководством д.т.н., профессора И.В.Рыжкова. Электрофоретическое осаждение огнеупорных масс (ЭФО-продесс) из водных суспензий происходит под действием электрокинетических сил, возникающих при электрофорезе заряженных частицах твердой фазы. Особенность ЭФО-процесса состоит в том, что за один прием электрофореза (1-1,5 минут) на модельный блок осаждается слой огнеупорной массы заданной толщины от 3-х до 20 мм. При необходимости толщина слоя огнеупорного осадка может быть увеличена за счет повышения напряжения тока, изменения свойств суспензии. Для повышения эффективности электрофореза в состав ЭФС вводятся потенциалообразующие вещества (ПОВ), которые увеличивают общий заряд частиц твердой фазы и электрокинетическую силу в ней межчастичного давления.

Исследование свойств щелочных концентрированных и жидкостекольных коагуляционных электропроводных покрытий для выплавляемых моделей

В настоящее время распространение ЭФО-процесса сдерживается из-за ряда недостатков в известной технологии с применением электропроводных покрытий на основе концентрированных 40%-х щелочей. Эти недостатки связаны с необходимостью длительной сушки как самих щелочных ЭП, так и осаждаемой электрофорезом огнеупорной массы. При этом в силу высокой активности щелочей и малой прочности щелочного ЭП на модели при электрофорезе происходит его частичное разрушение (растворение) и насыщение ЭФС щелочью, что уменьшает возможность использования ее для повторного электрофореза из-за существенного снижения величины диэлектрической проницаемости.

Показателем изменения диэлектрической проницаемости ЭФС при насыщении ее щелочными ионами может служить изменение рН дисперсионной среды.

Исследования показали, что уже после первого приема электрофореза при использовании щелочных ЭП без предварительной сушки рН остающейся суспензии повышается с 7,8 ед. до 10,5 -11,5 ед., что приводит к снижению электрокинетического давления ЭФС при осаждении твердой фазы. При этом снижается эффективность электрофореза, которую обычно оценивают по удельному выходу осадка на модели и его остаточной влажности. На рис. 1. приведены графики изменения выхода осадка (1) и остаточной влажности (2) от изменения рН суспензии, полученные в эксперименте на металлической модели, чтобы исключить влияние щелочного покрытия, применяемого на выплавляемых моделях. С повышением рН ЭФС выход

О, г/см2

2,0 1,8 1,6 1,4 1,2

1

1

. _/__

17 15 13 И 9

7,2

7,8

8,4

9,0 9,6 РН

Рис.1. Графики изменения выхода осадка и остаточной влажности от рН суспензии : 1-выход осадка; 2-влажность

осадка уменьшается, а остаточная влажность возрастает. Поэтому электропроводные покрытия необходимо сушить. Но даже длительная сушка щелочных ЭП существенно не снижает его отрицательное воздействие на свойства ЭФС при проведении электрофореза.

В связи с этим в работе предложено новое электропроводное покрытие на основе жидкого стекла. Однако, как показало исследование, при использовании для упрочнения воздушной сушки более 1-1,5 часов жидкостекольное ЭГ1 снижает свою электропроводность по сравнению с исходным состоянием, что оказалось неприемлемым для использования. Поэтому в работе применено так называемое коагуляционное упрочнение жидкостекольного ЭП в растворах электролитов. Установлено, что при коагуляционном упрочнении в растворах хлористых солей, например в

растворе хлористого кальция, жидкостекольное ЭП повышает свою электропроводность на 15-18% по сравнению с исходной электропроводностью щелочного ЭП и сохраняет ее неизменной даже при возможной длительной выдержке на воздухе, хотя оно может применяться без предварительной сушки. На рис.2, представлены графики изменения тока электрофореза при напряжении 70 вольт от длительности предварительной сушки жидкостекольных коагуляционных ЭП, обработанных соляной кислотой и ее солями. Как видно, через 1,5 часа сушки ЭП ток электрофореза практически не меняется.

1,а

0,8 0,7 0,6 0,5

/

#

0

30

60

90

X, мин.

Рис.2. Изменение тока электрофореза от длительности предварительной сушки коагуляционного жидкостекольного ЭП: 1- А1С13; 2- НС1;

З-ЖЦа; 4-СаСЬ

Поэтому, случайные производственные задержки в пределах 1,5-2 часов не смогут существенно повлиять на эффективность электрофореза. Наилучшие результаты получены при коагуляционной обработке жидкостекольно ЭП в водном растворе хлористого кальция.

Анализ механизма формирования жидкостекольного коагуляционного ЭП показал, что его электропроводность определяется содержанием раствора хлористого кальция в порах скоагулированного кремнегеля и остатков щелочного соединения из скоагулированного жидкого стекла. Химический анализ показал, что после коагуляционного упрочнения жидкостекольного ЭП в нем содержится до 3-3,5 мас.% оксида кальция в пересчете на сухой

остаток. При этом, чем больше концентрация СаСЬ в обработочном растворе, тем выше содержание его в покрытии и тем больше электропроводность при электрофорезе. Интенсивно электропроводность жидкостекольного ЭП увеличивается при повышении концентрации СаСЬ в обработочном растворе до 30%. Затем повышение электропроводности замедляется. Поэтому за оптимальную концентрацию приняли 30%-ный раствор. При коагулировании жидкостекольное ЭП приобретает достаточно высокую прочность, чтобы препятствовать разрушению при погружении модели в ЭФС и не насыщает ее щелочными соединениями. Это обеспечивает сохранение исходных свойств ЭФС после нескольких (8-10) приемов электрофореза и лишь требуется восполнение в ней твердого наполнительного материала. При оптимизации состава жидкостекольного коагуляционного ЭП установлено, что электропроводность его возрастает с увеличением плотности и снижении модуля исходного жидкого стекла. Однако при снижении модуля и увеличении плотности жидкого стекла возрастает влияние ЭП на увеличение рН остающейся после электрофореза суспензии. По результатам исследования установлены оптимальные значения плотности жидкого стекла 1200-1250 кг/м3 и его модуля 3,0 -3,5 ед., при которых достигается необходимая электропроводность и прочность ЭП и до минимума снижается его влияние на свойства остающейся после электрофореза суспензии.

Установлено, что основное упрочнение электрофоретического осадка на модели с ЭП происходит за счет уплотнения твердой фазы на покрытии и упрочнения ее счет действия Ван-Дер-Ваальсовых сил между ее дисперсными частицами. При этом в процессе электрофореза ионы кальция и натрия из ЭП проникают в осаждаемый на модели слой твердой фазы, насыщают его и переводят межчастичные связи в необратимое состояние. Однако, при использовании жидкостекольных ЭП упрочнение электрофоретических осадков за счет насыщения их щелочными соединениями происходит в меньшей степени, чем при использовании

щелочных ЭП. Поэтому для повышения структурной прочности электрофоретических осадков применили смесь крупнозернистых и мелкозернистых добавок в ЭФС огнеупорных материалов в виде обоженного кварцевого песка и микрокремнезема марки МК-85.Структурная прочность керамики возрастает с применением в ней материалов с различной зерновой фракцией. При использовании в ЭФС пылевидного кварца с преобладающим размером зерен 40-50 мкм добавки крупнозернистого кварцевого песка марки 2К,0303 с преобладающим размером около 0,3 мм и микрокремнезема марки МК-85 с размером зерен от 1 до 0,01 мкм приводят к образованию при электрофорезе высокоплотных и мелкопористых электрофоретических осадков, прочность которых возрастает на 25-30 %, а остаточная влажность уменьшается до 3 - 3,5 %. Поэтому после электрофореза оболочки можно сразу или после кратковременной (1-1,5 часа) сушки на воздухе направлять на выплавку моделей. Оптимальное содержание комбинированной добавки из кварцевого песка я микрокремнезема в ЭФС составляет 12-15 мас.% при их соотношении, как 70 к 30 % по объму.

Дополнительное упрочнение электрофоретические осадки на жидкостекольных ЭП получают при выплавке моделей из оболочек. в горячем растворе хлористого кальция, применяемой по известной технологии ЧТЗ и других заводов. Уплотненная электрофорезом оболочка при выплавке моделей в растворе хлористого кальция насыщается дополнительно ионами кальция. В процессе прокалки оболочек происходит твердофазное спекание керамики при взаимодействии кальция с кремнеземом наполнителя. Дилатометрические исследования показали, что заметно пластическая деформация керамики на жидкостекольном коагуляционном ЭП начинается при температурах 950-980°С, тогда, как на щелочных ЭП она начинается при 750-780°С. При этом прочность керамики в нагретом состоянии на жидкостекольных ЭП примерно в 1,5-2 раза выше, чем у керамики на щелочном ЭП. В табл. 1 приведены сравнительные данные по прочности оболочек на щелочном и жидкостекольном ЭП.

Таблица 1

Прочность формооболочек

Вид покрытия Прочность при изгибе, Мпа

После ЭФО-процесса После выплавки моделей При 900°С и выдержке 30 минут После прокалки и Охлаждения

Оболочка на щелочном ЭП 1,6 1,2 1,8 8,8

Оболочка на жидко-стек. Коагуляц. ЭП 2,4 2,8 4,4 4,7

. По результатам исследования разработаны оптимальные составы жидкостекольного коагуляционного ЭП (1) и электрофоретической суспензии (2), приведенные в табл.2.

Таблица 2

Состав покрытия и суспензии

Наименование компонентов Содержание компонентов, мас.%

Жидкостекольное коагуляционное ЭП Электрофорети-ческая суспензия

Пылевидный кварц КП-1 Основа основа

Кварцевый песок - 15

Микрокремнезем марки МК-85 15 15

Жидкое стекло с модулем 3 ед. и плотностью 1250 кг/мЗ 22-25 -

Вода водопроводная - 22,5

Потенциалообразующее - ГМФН - 0,8

ПАВ- сульфонол 0,02 0,02

Таким образом, разработанное жидкостекольное коагуляционное ЭГ1 позволяет сократить по времени производственный цикл изготовления

электрофорезом оболочковых форм по выплавляемым моделям, исключить ухудшение свойств остающейся после электрофореза суспензии и, тем самым, сократить непроизводительный расход формовочных материалов, устранить опасность пластической деформации оболочек при прокаливании и запивке их металлом, что обеспечивает достижение высокой размерной точности оболочковых форм и отяивок и повышение качества их поверхности за счет снижения общего содержания оксида натрия в керамическом материале.

Исследование адгезии электрофоретнческих осадков к металлическим моделям и разработка способа их защиты

При изготовлении керамических форм по металлическим моделям проблемой является затрудненный съем и разрушение при съеме электрофоретнческих осадков. Эксперименты показали, что при использовании металлических моделей электрофоретические осадки получаются более плотными и прочными по сравнению с осадками на выплавляемых моделях с щелочным или жидкостекольным ЭП. Однако при съеме оболочек с моделей происходит их разрушение по слою материала. При этом часть материала в виде тонкого слоя остается на модели. Основной причиной высокой адгезии материала оболочек к поверхности металлических моделей являются электрохимические процессы, протекающие при электрофорезе на границе металла с суспензией. Результатом этих процессов является электрохимическая коррозия металла, продукты которой прочно связываются с материалом оболочки. Исследования показали, что наиболее сильно электрохимической коррозии подвергаются модели из железосодержащих и алюминиевых сплавов, меньше - из хромоникелевых, молибденовых и титановых сплавов.

Исследование под микроскопом моделей из углеродистой стали, серого чугуна и силумина после удаления приставшей керамики показало, что их поверхность уже после первого приема электрофореза на 25-40 % поражена кавернами, в которых находятся оксиды металла моделей и фосфатные соединения от применяемых в ЭФС фосфатных ГЮВ. После повторных

15

приемов электрофореза площадь поражения контактной поверхности моделей продуктами коррозии увеличивается. При этом усилие съема мало изменяется и определяется прочностью осажденного материала.

Для защиты металлических моделей от электрохимической коррозии исследовали три группы различных по характеру покрытий: жидкие, плавящиеся при слабом нагреве и порошкообразные. Установлено, что из жидких удовлетворительные результаты дают покрытия из технического глицерина и минерального масла марки МВП. Жидкие покрытия наносятся на модель окунанием или путем пульверизации. Однако, жидкие покрытия несколько снижают ток электрофореза по металлическим моделям, но он всегда был выше тока, развиваемого при -электрофорезе на щелочном или жидкостекольном ЭП, применяемых на выплавляемых моделях.

Из всех исследованных покрытий наилучший результат получен при использовании порошкообразных электропроводных материалов в виде дисперсных графитов с размером частиц от 1 до 10 мкм. Исследования показали, что порошковые покрытия обеспечивают не только легкий съем оболочек с металлических моделей, но и полностью исключают электрохимическую коррозию их контактной поверхности. Легкое отделение оболочки от металлической модели объясняется наличием в контактной зоне ее с моделью тонкого слоя сухого графита, который не смачивается высокоплотной суспензией и обеспечивает хорошее скольжение при съеме осажденного материала. Установлено, что аморфный черный и серебристый графиты хорошо проводит электрический ток. В начальный момент электрофореза (1-2 сек.) после включения источника тока наблюдается скачкообразные колебания стрелки амперметра, но затем ток стабилизируется. Это свидетельствует о том, что в самом начале электрофореза графитовый порошок на модели не имеет достаточно* плотности и пропускает ток путем пробоя и многочисленных коммутациР между дисперсными частицами материала, Однако затем он прижимается I

модели суспензией под действием электрокинетических сил твердой заряженной фазы и обеспечивает более равномерное течение тока. Можно предположить, что и при этом передача электричества происходит путем пробоя и многочисленных коммутаций между дисперсными частицами несколько уплотненного слоя графита. При съеме оболочки с модели часть графита переходит ка ее контактную поверхность и для повторного приема электрофореза необходимо наносить на модель новое покрытие. Поэтому порошковое графитовое покрытие названо одноразовым коммутационным защитным ЭП. Исследование показало, что дисперсный серебристый плохо удерживается на модели, поэтому при его использовании модель необходимо протирать маслом или глицерином. Аморфный черный графит хорошо наносится на металлическую модель путем погружения в него или припыливанием. При этом на модели образуется тонкий равномерный слой толщиной 10-20 мхм (замерено под микроскопом). Как установлено, этого оказывается достаточно для защиты модели от электрохимической коррозии при проведении электрофореза и легкого съема оболочки. Для сравнения проведено при прочих равных условиях испытание двух электродов-моделей из углеродистой стали: один из которых № 1 использовался без покрытия, другой - № 2 с графитовым ЭП. Исследование под микроскопом показало, что поверхность электрода № 1 после первого же приема электрофореза на 40 % была поражена коррозией, а на электроде № 2 не обнаружено даже следов коррозии после 20 приемов электрофореза.

В работе не ставилась задача изучения этого явления, но можно предположить, что отсутствие коррозии на модели с графитовым покрытием после проведения электрофореза связано с особым механизмом передачи электричества через слой сухого графита путем многочисленных коммутаций в его дисперсных частицах.

Графитовое защитное ЭП рекомендовано для внедрения при изготовлении керамических форм электрофорезом по металлическим моделям.

Исследование электрофоретическнх суспензий на основе кремнезолей для изготовления керамических форм электрофорезом по металлическим моделям

При работе с металлическими моделями установлено, что прочность осадков на них связана как с воздействием электрофореза, так и с содержанием ПОВ, которые вводятся в ЭФС для усиления электрокинетического потенциала дисперсной фазы. Однако, учитывая, что на металлических моделях не применяются щелочные или жидкостекольные ЭП, которые являются дополнительными упрочнителями электрофоретических осадков, необходимо было исследовать упрочняющее действие ПОВ. В качестве ПОВ в литературе рекомендованы фосфатные соединения натрия: гексаметофосфат натрия (ГМФН) - (Ыа3Р03)б; тринатрийпирофосфат (ТНПФ) - №3НР207; триполифосфат натрия (ТПФН) - Ыа5РзОю. На приборе ЭДД проверили изменение электродинамического давления (ЭДЦ) суспензии на модель при увеличении содержания ПОВ в ЭФС. Установлено, что величина ЭДД, измеряемая в мм. В. е., с увеличением содержания ПОВ, например ГМФН, до 0,8 мас.% возрастает при напряжении 70 В с 30 до 35 мм.В.с., затем снижается до 7-8 мм.В.с. при увеличении ПОВ до 2,5 мас.%. Это показывает, что оптимальное содержание ГМФН составляет 0,8 мас.%, выше которого снижается эффективность ЭФО-процесса. Это связано с тем, что чрезмерное увеличение в ЭФС содержания ПОВ величина диэлектрической проницаемости суспензии снижается. Таким образом, ПОВ в виде фосфатов натрия не могут существенно увеличить прочность керамических форм из-за малого их содержания.

В связи с этим, в работе исследованы высококремнеземные коллоидные растворы в виде «кремнезолей» (КЗ), которые характеризуются большим содержанием коллоидного кремнезема (до 30 мас.%) с высоким зарядом коллоидных частиц и малым содержанием щелочного иона натрия (от 0,5 до 1,2 %). Поэтому КЗ при электрофорезе проявляет высокие значения ЭДД. Из исследованных 5 марок КЗ наилучший результат получен на КЗ

марки «Сиалит 30-60» и «Сиалит 20-25». Установлено, что КЗ, например марки «Сиалит 30-60» с модулем 60 ед., увеличивает ЭДД при полной замене воды на КЗ до 115 мм.В.с., что почти в 4 раза выше, чем на фосфатных ПОВ. Это свидетельствует о высоком заряде мицелл коллоидных частиц кремнезема. Вместе с тем, КЗ при электрофорезе и воздушной сушке проявляет высокие связующие свойства за счет содержания большого количества коллоидного кремнезема, упрочняющегося за счет концентрационной коагуляции в процессе электрофореза. Таким образом, КЗ при электрофорезе проявляет как свойство ПОВ, так и свойство связующего материала. Для повышения плотности упаковки зерновой структуры керамики на пылевидном кварце применили 15%-ю комбинированную добавку мелкозерновой фракции наполнителя в виде смеси в равных долях микрокремнезема МК-85 и пылевидного шамота.

В работе проверены различные варианты изготовления керамических форм. Способ погружения, по которому металлическая модель с графитовым порошковым ЭП погружается в ЭФС с последующим осаждением оболочки электрофорезом. Слоевой способ, по которому между моделью и контрмоделью в виде металлической сетки заливается ЭФС и формируется керамическая оболочка. Бункерный способ включает операцию закрепления модели на емкости с ЭФС и проведение электрофореза при повороте ее на 180°, когда ЭФС покрывает модель. После возвращения емкости в исходное состояние производится съем готовой оболочки. При использовании указанных способов получаемые оболочки после сушки и, в некоторых глучаях, прокалки собираются в единую форму и заливаются металлом.

Испытаны варианты использования ЭФО-процесса для формирования эблицованных керамикой песчаных форм и кокилей при изготовлении крупных стальных отливок с высокими требованиями к их качеству: корпуса $адвижек для нефте-химической промышленности, рабочих колес насосов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Известные щелочные ЭП не удовлетворяют производство, так как

буют длительной сушки оболочек и ухудшают исходные свойства ЭФС. При

проведении ЭФО-процесса на щелочных ЭП рН суспензии увеличивается с 7,8 до 10,5-11,5 ед., что снижает величину диэлектрической проницаемости ЭФС и эффективность процесса в целом.

2. Предложенное и исследованное жидкостеколыюе коагуляционное ЭП увеличивает электропроводность на 15-18% по сравнению с щелочными ЭП, уменьшает его влияние на изменение исходных свойств ЭФС и обеспечивают сокращение цикла формообразования. При этом электропроводность жидкостекольных ЭП увеличивается за счет насыщения скоагулированной структуры кремнегеля хлористым кальцием, который применен как коагулянт жидкого стекла и упрочнитель электрофоретических осадков.

3. Определен механизм упрочнения оболочек при электрофорезе и последующей выплавке моделей, который показывает, что упрочнение твердой фазы происходит' за счет уплотнения структуры и образования Ван-Дер-Ваальсовых сил, а также за счет насыщения структуры кальцием из ЭП и при выплавке моделей в растворе хлористого кальция. Дополнительное упрочненш электрофоретических осадков достигается применением 15%-ноГ комбинированной добавки твердой фазы с разнородной зерновой структурой I виде смеси кварцевого песка и микрокремнезема в соотношении 70 на 30%.

4. Исследованные жидкостекольные ЭП и ЭФС обеспечиваю: формирование керамики с высокой огнеупорностью, связанной с уменьшение-! натриевых соединении, являющихся сильными плавнями для силикатное керамики, и присутствием кальция, способствующего твердофазном; упрочнению при высоких температурах. Дилатометрические измерена показали, что керамика, полученная электрофорезом на щелочных ЭП, начинае проявлять пластическую деформацию уже при температурах 750-780°С, тогд как керамика на жидкостекольном коагуляционном ЭП - при 950-980°С Прочность керамики на щелочном ЭП при этих температурах в 2-2,5 раз меньше прочности керамики на жидкостекольном ЭП. Это снижает опасност пластической деформации керамики с жидкостекольным ЭП при высоки

температурах, что позволяет производить прокалку и заливку форм без опорного наполнителя.

5. При электрофорезе на контактной поверхности металлических моделей происходит электрохимическая коррозия, которая является основной причиной затрудненного съема оболочек. Продукты коррозии в виде оксидов металлов взаимодействуют с фосфатами натрия ПОВ из суспензии и вызывают повышение адгезии осадков к металлу. При измерении усилия съема оболочек установлено, что отделение оболочки от металла происходит по материалу керамики и связано с его прочностью. На модели же прочно удерживается тонкий слой керамического материала. Особенно высокая прочность адгезии наблюдается на моделях из железосодержащих сплавов и силуминов. Химический анализ показал, что на контактной поверхности этих моделей в значительных количествах присутствуют прочные соединения фосфатов железа и алюминия.

6. При проведении электрофореза контактная поверхность металлических моделей подвергается коррозионному разрушению. Исследования показали, что уже после первого же приема электрофореза модели из углеродистой стали и силумина на 25-45% поражаются коррозией. С увеличением числа приемов электрофореза интенсивность коррозионного разрушения возрастает. Для защиты моделей от коррозии необходимы покрытия, которые обеспечили бы также легкий съем оболочек с моделей. Из исследованных трех групп покрытий: жидких, плавящихся и порошковых наилучшие результаты достигаются при использовании: из жидких -технического глицерина и минерального масла, из порошковых - аморфного дисперсного графита.

7. Осадки, получаемые электрофорезом по металлическим моделям, сравнительно слабо упрочняются фосфатными ПОВ, так как их предельное содержание в ЭФС составляет всего 0,8 мас.% . Увеличение фосфатных ПОВ выше этого предела приводит к снижению ЭДД и эффективности ЭФО-процесса. Поэтому взамен фосфатных ПОВ исследованы и применены

кремнезоли (КЗ), которые содержат большое количество коллоидного кремнезема с высоким отрицательным зарядом и малое содержание гидроксида натрия, которое обычно снижает эффективность ЭФО-процесса. Поэтому КЗ при электрофорезе проявляют свойства ПОВ и высокоэффективного упрочнителя. Из исследованных 5 марок КЗ наилучшие результаты получены на «Сиалите 30-60» с силикатным модулем 60 ед.

8. Разработаны, испытаны и частично внедрены различные варианты технологии электрофореза по металлическим моделям: способ погружения, бункерный, слоевой способы, применение керамики для облицовки песчаных форм и кокилей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Никифоров П.А., Бандуркик В.В. и др. Способ нанесения покрытия на модель. A.c. на изобретение № 623633, кл. В22С 23/02, 1978.

2. Никифоров П.А., Мяснянкин Н.В.и др. Способ изготовления литейных форм по разовым моделям. А.с.на изобретение № 703216, кл. В22С 9/04, 1979.

3. Никифоров П.А., Бандурхин В.В. Способ изготовления керамических форм методом электрофоретического осаждения и устройство для его осуществления. А.с.на изобр. № 747910,кл. В22С 9/04, С25Д 1/12,1980.

4. Никифоров П.А., Дрягин Ю.А. Суспензия для изготовления литейных форм методом электрофореза. A.c. на изобр. № 919226, кл. В22С 9/04, 1981.

5. Никифоров П.А., Дрягин Ю.А. Устройство для электрофоретического изготовления керамических изделий. А.с.№ 884831, кл. В22С 9/04, 1981.

6. Никифоров П.А., Бандуркин В.В. Способ изготовления керамических литейных форм электрофорезом. A.c. № 966985, кл. В22С 9/04, 1982.

7. Никифоров IIA., Дрягин Ю.А. Устройство для изготовления керамических образцов методом электрофореза. A.c. № 1073600, кл. C25D 17/10,1984.

!. Никифоров П.А., Бандуркин В.В. Способ изготовления оболочковых литейных форм. А.с. № 949916, кл. В22С 9/00, 1983.

>. Исследование отечественных кремнезолей марки «Сиалит» для изготовления керамических форм в литье по выплавляемым и постоянным моделям / Кулаков Б.А., Никифоров П.А., Южно-Ур.гос. унт, Челябинск, 2000.-21 е.- Библиогр.12 назв.// Деп. в ВИНИТИ , № 866-

воо.

0. Изготовление оболочковых форм методом электрофореза по постоянным моделям/ Кулаков Б.А., Никифоров П.А., Южно-Ур.гос. ун-т, Челябинск, 2000,- 19 с.-ил.-Библиогр.7 назв.// Деп.в ВИНИТИ, № 867-В00.

1. Суспензия на основе кремнезолей для изготовления оболочковых форм методом электрофореза по постоянным моделям / Кулаков Б.А., Никифоров П.А., Южно-Ур.гос. ун-т, Челябинск, 2000,- 15 е.- Библиогр. 3 назв.// Деп. в ВИНИТИ, № 864 -В00.

2. Изготовление оболочковых форм из пастообразных активных суспензий методом электрофореза / Кулаков Б.А., Никифоров П.А., Южно - Ур. гос. ун-т, Челябинск, 2000.-18 с.-Библиогр. 6 назв./Деп. в ВИНИТИ, №

АННОТАЦИЯ.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Современные направления в развитии технологий литья в керамические формы

1.2. Современные представления о сущности ЭФО-процесса

1.3. Перспективные направления в развитии ЭФО-процесса

1.4. Цель работы и задачи исследования

Глава 2. Исследование свойств щелочных концентрированных и жидкостекольных коагуляционных электропроводных покрытий для выплавляемых моделей

2.1. Предпосылки к исследованию.

2.2. Методика исследования

2.3. Исследование щелочных концентрированных и разработка жидкостекольных коагуляционных электропроводных покрытий

2.4. Оптимизация состава жидкостекольного электропроводного покрытия.

2.5. Исследование свойств электрофоретических осадков, формируемых на жидкостекольном ЭП.

2.6. Выводы.

Глава 3. Исследование адгезии электрофоретических осадков к металлическим моделям и разработка способа их защиты

3.1. Исследование физико-химических процессов на границе раздела металл-электрофоретическая суспензия при проведении электрофореза

3.1.1. Предпосылки к исследованию.

3.1.2. Методика исследования.

3.1.3. Исследование поверхности электродов из различных материалов после электрофореза.

3.1.4. Анализ механизма адгезии электрофоретических осадков к поверхности металлических моделей.

3.2. Исследование и разработка защитных покрытий для металлических моделей.

3.2.1. Методика исследования.

3.2.2. Исследование жидких покрытий.

3.2.3. Исследование плавящихся покрытий.

3.2.4. Исследование порошковых покрытий.

3.2.5. Анализ механизма защиты металлических моделей.

3.3. Выводы.

Глава 4. Исследование электрофоретических суспензий на основе кремнезолей для изготовления керамических форм электрофорезом по металлическим моделям.

4.1. Предпосылки к исследованию

4.2. Методика исследования.

4.3. Исследование электродинамического давления стандартной электрофоретической суспензии

4.4. Анализ свойств отечественных кремнезолей

4.5. Исследование электродинамического давления электрофоретической суспензии на основе кремнезолей.

4.6. Исследование прочностных свойств электрофоретических осадков на основе кремнезоля

4.6.1. Методика исследования.

4.6.2. Проведение экспериментов.

4.7. Выводы.

АННОТАЦИЯ

Диссертация изложена на 150 страницах, содержит 56 рисунков, 27 таблиц. Состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературных источников из 76 названий, приложений.

В первой главе приведены сведения о современных направлениях в развитии технологий литья с использованием керамических форм, получаемых по выплавляемым моделям, из огеливаемых суспензий по ШОУ-процессу, методом электрофореза. Рассмотрены современные представления о сущности метода электрофореза, определены перспективные направления развития его в литейном производстве. Приведены цель работы и задачи исследования.

Во второй главе представлены результаты исследования электропроводных покрытий, наносимых на выплавляемые модели для проведения электрофоретического осаждения оболочковых форм из водных огнеупорных суспензий. Приведены результаты разработки новых эффективных электропроводных покрытий на основе коагулированного жидкого стекла.

В третье главе рассмотрены результаты исследования и разработки технологии изготовления керамических форм электрофорезом по металлическим моделям. Представлены результаты разработки порошковых защитных коммутационных покрытий для металлических моделей.

В четвертой главе представлены исследования новых суспензий для электрофореза по металлическим моделям с применением кремнезолей. Исследовано электродинамическое давление суспензий разного состава в зависимости от различных факторов.

Пятая

глава посвящена разработке и результатам внедрения различных вариантов технологий с использованием электрофореза по выплавляемым и металлическим моделям.

На 4-м Съезде литейщиков в г. Москве в 1999 году отмечалось, что одной из задач литейного производства в переходный период развития экономики является всемерное развитие специальных способов литья, которое обеспечивает значительное повышение качества отливок и улучшение экологии окружающей среды [1]. С этих позиций перспективным является прогрессивный способ изготовления точного литья в керамические формы, получаемые методом электрофореза.

Применение электрофореза в производстве точного литья позволяет значительно увеличивать производительность труда, исключить из использования дефицитные и дорогостоящие исходные материалы такие, как этилсиликат, спирт, ацетон и улучшить экологические условия производства и окружающей среды.

Разработанный в 80-е годы новый способ формообразования оболочковых форм методом электрофореза нашел применение в основном при изготовлении крупногабаритных отливок ответственного назначения, для которых требуется изготавливать оболочки с большим числом слоев. Учитывая, что современные литейные цехи точного литья с крупносерийным и массовым производством оснащены специфическим технологическим оборудованием, применительно к традиционной технологии этилсиликатной оболочки, широкое внедрение метода электрофореза оказалось затруднительным. Вместе с тем, известная технология изготовления оболочковых форм методом электрофореза по выплавляемым моделям имеет ряд недостатков, которые также ограничивают распространение этого прогрессивного метода. В частности, применение для выплавляемых моделей известных электропроводных покрытий на основе концентрированных щелочей удлиняют по времени процесс формообразования и ухудшают качество оболочек и отливок.

Работа с концентрированными щелочами создает опасность поражения обслуживающего персонала.

Поэтому необходимо совершенствовать процесс формообразования оболочек на выплавляемых моделях при использовании метода электрофореза.

Перспективным является развитие процесса электрофореза для различных вариантов технологий точного литья, в частности, литья в керамические формы по металлическим моделям взамен известного способа формообразования - Шоу-процесса. При использовании Шоу-процесса требуется большой расход дорогостоящего связующего - этилсиликата для керамических суспензий. Поэтому замена указанного способа на более прогрессивный способ электрофореза обеспечивает значительную экономию средств только на сокращении расхода этилсиликата, при этом достигается улучшение качества литья и сокращается цикл формообразования.

Большой вклад в развитие науки и технологии точного литья внесли известные ученые России. К их числу относятся докт. техн. наук, проф. Н.П. Воздвиженский, докт. техн. наук, проф. В.А. Грачев, докт. техн. наук, проф. В.М. Александров, докт. техн. наук, проф. Б.А. Кулаков, докт. техн. наук, проф.Ю.П. Васин, докт. техн. наук, проф. В.А. Смолко, докт. техн. наук, проф. 3.Я. Иткис, докт. техн. наук, проф. A.B. Афонаскин, доцент к.т.н. Я.И. Шкленник, доцент, к.т.н. В.А. Озеров, докт. техн. наук Б.Б. Гуляев, докт. техн.наук, проф. O.A. Корнюшкин, докт. техн. наук, проф. И.Е. Илларионов, докт. техн. наук, проф. С.С. Жуковский, докт.техн. наук, проф. Ф.Д. Оболенцев, докт. техн. наук, проф. JI.A. Иванова и ряд других ученых и производственников.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Известные щелочные ЭП не удовлетворяют производство, так как требуют длительной сушки оболочек и ухудшают исходные свойства ЭФС. При проведении ЭФО-процесса на щелочных ЭП рН суспензии увеличивается с 7,8 до 10,5-11,5 ед., что снижает величину диэлектрической проницаемости ЭФС и эффективность процесса в целом.

2. Предложенное и исследованное жидкостекольное коагуляционное ЭП увеличивает электропроводность на 15-18% по сравнению с щелочными ЭП, уменьшает его влияние на изменение исходных свойств ЭФС и обеспечивают сокращение цикла формообразования. При этом электропроводность жидкостекольных ЭП увеличивается за счет насыщения скоагулированной структуры кремнегеля хлористым кальцием, который применен как коагулянт жидкого стекла и упрочнитель электрофоретических осадков.

3. Определен механизм упрочнения оболочек при электрофорезе и последующей выплавке моделей, который показывает, что упрочнение твердой фазы происходит за счет уплотнения структуры и образования Ван-Дер-Ваальсовых сил, а также за счет насыщения структуры кальцием из ЭП и при выплавке моделей в растворе хлористого кальция. Дополнительное упрочнение электрофоретических осадков достигается применением 15%-ной комбинированной добавки твердой фазы с разнородной зерновой структурой в виде смеси кварцевого песка и микрокремнезема в соотношении 70 на 30%.

4. Исследованные жидкостекольные ЭП и ЭФС обеспечивают формирование керамики с высокой огнеупорностью, связанной с уменьшением натриевых соединений, являющихся сильными плавнями для силикатной керамики, и присутствием кальция, способствующего твердофазному упрочнению при высоких температурах. Дилатометрические измерения показали, что керамика, полученная электрофорезом на щелочных ЭП, начинает проявлять пластическую деформацию уже при температурах 750-780°С, тогда как керамика на жидкостекольном коагуляционном ЭП -при 950-980°С. Прочность керамики на щелочном ЭП при этих температурах в 2-2,5 раза меньше прочности керамики на жидкостекольном ЭП. Это снижает опасность пластической деформации керамики с жидкостекольным ЭП при высоких температурах, что позволяет производить прокалку и заливку форм без опорного наполнителя.

5. При электрофорезе на контактной поверхности металлических моделей происходит электрохимическая коррозия, которая является основной причиной затрудненного съема оболочек. Продукты коррозии в виде оксидов металлов взаимодействуют с фосфатами натрия ПОВ из суспензии и вызывают повышение адгезии осадков к металлу. При измерении усилия съема оболочек установлено, что отделение оболочки от металла происходит по материалу керамики и связано с его прочностью. На модели же прочно удерживается тонкий слой керамического материала. Особенно высокая прочность адгезии наблюдается на моделях из железосодержащих сплавов и силуминов. Химический анализ показал, что на контактной поверхности этих моделей в значительных количествах присутствуют прочные соединения фосфатов железа и алюминия.

6. При проведении электрофореза контактная поверхность металлических моделей подвергается коррозионному разрушению. Исследования показали, что уже после первого же приема электрофореза модели из углеродистой стали и силумина на 25-45% поражаются коррозией. С увеличением числа приемов электрофореза интенсивность коррозионного разрушения возрастает. Для защиты моделей от коррозии необходимы покрытия, которые обеспечили бы также легкий съем оболочек с моделей. Из исследованных трех групп покрытий жидких, плавящихся и порошковых наилучшие результаты достигаются при использовании: из жидких -технического глицерина и минерального масла, из порошковых - аморфного дисперсного графита.

7. Осадки, получаемые электрофорезом по металлическим моделям, сравнительно слабо упрочняются фосфатными ПОВ, так как их предельное содержание в ЭФС составляет всего 0,8 мас.% . Увеличение фосфатных ПОВ выше этого предела приводит к снижению ЭДД и эффективности ЭФО-процесса. Поэтому взамен фосфатных ПОВ исследованы и применены кремнезоли (КЗ), которые содержат большое количество коллоидного кремнезема с высоким отрицательным зарядом и малое содержание гидроксида натрия, которое обычно снижает эффективность ЭФО-процесса. Поэтому КЗ при электрофорезе проявляют свойства ПОВ и высокоэффективного упрочнителя. Из исследованных 5 марок КЗ наилучшие результаты получены на «Сиалите 30-60» с силикатным модулем 60 ед.

8. Разработаны, испытаны и частично внедрены различные варианты технологии электрофореза по металлическим моделям: способ погружения, бункерный, слоевой способы, применение керамики для облицовки песчаных форм и кокилей.

1. Дибров И.А. О состоянии и перспективах развития литейного производства России и задачах Ассоциации литейщиков в современных условиях/ Тезисы докладов на 1Y -ом съезде литейщиков России, 1999 год, г. Москва // М.: Машиностроение , 1999 .- 288 с.

2. Гини Э.И. К развитию специальных способов литья / Литейное производство, 1999, № 2 .- С. 23.

3. Дибров И.А. О состоянии литейного производства России и задачах Ассоциации литейщиков / Литейное производство, 1995, № 4. С. 3.

4. Сухарев В.И., Яновский A.M. О развитии специальных способов литья на Украине/ Литейное производство, 1992, № 11.- С.2.

5. Строченко A.A., Захарченко Э.В. Керамические формы в точном литье по постоянным моделям.- М.: Машиностроение, 1988 .- 122 с.

6. Конгресс по точному литью в Мюнхене/ Hauschild Ervin// Giesserei. -1988.- 75.-№ 19.-С. 569-572.

7. Конференция по развитию литья по выплавляемым моделям/ Burdiff Michael// Mod. cast .-1988.- 78.-№ 11.-C.73-76.

8. Новые достижения в литье по выплавляемым моделям/Twazog Daniel// Mod.cast.- 1988.-№ 1.- С. 43.

9. Развитие литья по выплавляемым моделям / Burdiff Michael// Mod.cast.-1988.- 78.- № 10.- С. 27-30.

10. Суспензия для форм по выплавляемым моделям/ Kadajusu Muzuo // Заявка 59-197338, Япония. Заявл. 21.04.83, № 58-69105, опубл. 08.11.84, МКИ В22 С 1/18.

11. Жидкостекольные керамические оболочки/ Ochiro Dzendzo// Заявка Японии, № 54-133779. Заявл. 12.06.79, № 53-54112, опубл. 10.11.81. МКИ В22С 1/09, В22С 1/18.

12. Оболочковые формы для литья по выплавляемым моделям с направленной кристаллизацией/ Takanajga Takesi // Заявка Японии 61-46346. Заявл. 09.08.84, № 59-167224, опубл. 06.03.86. МКИВ22С 1/08.

13. Наполнительная смесь для керамических оболочковых форм/ Mijmoto Jsichiro// Заявка Японии 62-137138. Заявл. 10.12.85, № 60-275866, опубл. 20.06.87. МКИ В22С 1/00.

14. Озеров В.А., Муркина A.C. Исследование процессов, протекающих при сушке и прокалке в системе фосфаты-кремнезем// Повышение качества и эффективности литья по выплавляемым моделям.-М.:МДНТП,1981.-С. 50-54.

15. Опыт внедрения в производство низкокремнеземистого этилсиликатного водного связующего "ЗИЛ ЭФ" / А.Д. Чулкова, М.Г. Паршикова, С.И.Переборщиков, Н.С. Ростова и др. // Литейное производством 1977.- №4.- С. 20-22.

16. Использование коллоидального кремнезема для форм при литье по выплавляемым моделям/ В.В.Иванов, И.М.Гарбер, Л.Р. Желязняков, В.Г. Арсеньев Литейное производство.-1977.-№5 .-С. 17-18.

17. Илларионов И.Е. Теоретические основы формирования свойств фосфатных ХТС // Новые формовочные материалы в литейном производстве: Тез. докл. научн.-техн. конф.-Челябинск: УДНТП, 1989.- С. 73-76.

18. Илларионов И.Е. Фосфатные смеси в литейном производстве/ Вопросы теории и технологии литейных процессов// Сб.научн. трудов под ред. д.т.н.,проф. В.М.Александрова.-Челябинск:ЧГТУ, 1991.-С. 28-34.

19. 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.

20. Рыжков И.В. Электрофорез в литейном производстве: Изготовление оболочковых форм по выплавляемым моделям.-Харьков:Выща школа. Изд. при Харьк. ун-те , 1979.- 160 е.; С. 23; С. 66; С. 81; С. 83.

21. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. Учебник для вузов.- 2-е изд. перераб. и доп. М.: Химия, 1988.- С.15; С. 16.

22. Литье по выплавляемым моделям / Под общ. ред. Я.И.Шкленника,

23. B.А.Озерова.- 3-е изд. перераб. и доп. -М.Машиностроение, 1984- С.210;1. C.200.

24. Фридрихсберг Д. А., Се Юань-цой. Исследование электрофоретического осаждения дисперсной фазы в глинистых суспензиях. ЖПХ, т. 29.-вып. 11.- 1956.- С.34.

25. Шелудко А. Коллоидная химия: Пер. с болг.-2-e изд. переаб. и доп.-М.: Мир, 1984.-С. 143.

26. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л.: Химия, 1984.-368 с.

27. Куколев Г.В., Шукарева Л.А. К вопросу обогащения Часовярских полукислых глин методом электрофореза. Сб.научн. работ по химии и технологии силикатов. М.: Промсторйиздат, 1956 .-210 с.

28. Обухов А.Н., Гудинова Л.И. Нанесение керамических покрытий электрофоретическим методом. Сб. нучн.работ "Исследования по жаропрочным сплавам", т.5, изд. АН СССР, 1959, 212 с.

29. Сайфулин P.C., Зайцева Л.В. Электрофоретическое осаждение неорганических веществ из органических сред. ЖФХ, т. 39, вып. 7, 1965.

30. Рыжков И.В., Сыч Б.И., Каширин Б.А. и др. Получение огнеупорных оболочек методом электрофореза для литья по выплавляемым моделям. Производственно-технический бюллетень № 7, 1975.

31. Рыжков И.В., Сыч Б.И., Каширин Б.А. Токопроводящее покрытие для изготовления литейных керамических форм. А.с. СССР № 610604, Опубл. в БИ № 22, 1978.

32. Рыжков И.В., Сыч Б.И., Каширин Б.А. Токопроводящее покрытие для изготовления литейных оболочек методом электрофореза. А.С. СССР № 790023, Опубл. в Б.И. № 47, 1980.

33. Каширин Б.А. Разработка и внедрение технологии электрофоретического изготовления крупногабаритных шамотных оболочек. Автореферат кандидатской диссертации. Горький, 1984.-С.9; С. 12-15; С. 14.

34. Суспензия для изготовления керамических форм электрофоретическим методом. А.С. СССР, № 727314, МКИ В22С 1/024 , Опубл. 1980 в информписьме № 083-2-5505, Челябинский ЦНТИ.

35. Тимофеев Г.И., Бушуев А.И., Железков Ю.Д. Метод интенсификации сушки форетических форм/ Литейное производство, № 4, 1983.-С.43.

36. Сзабо Е.И. Изготовление оболочек для литья по выплавляемым моделям методом электрофореза/ Mod. cast, 1974.- 64.-№ 8.-С.50.

37. Свойства коллоидального кремнезема, применяемого при литье по выплавляемым моделям/ Schiefelbein Glen// Mod. cast,-1988.-78.-С.44.

38. Способ изготовления керамических форм/ Flagin Roy С. // Пат США № 4740246, Заявл. 24.11.86. № 933838, опубл. 26.04.88, МКИВ22С 9/04.

39. Зарецкий Л.Ш., Блехман Г.Х. Экологическая безопасность производства гильз цилиндров в облицованный кокиль./ Литейное производство, № 11, 1992.- С. 28.

40. Снежной Р.Л. Основные направления повышения эффективности специальных способов литья/ Литейное производство, № 4, 1983.- С. 23.

41. Foundry Management Technology.- 1990.- V. 118.-№ 8.-P. 40-44.

42. Выставка технологического оборудования "ГИФА-89'V Литейное производство, № 6, 1990. С. 34.

43. Никифоров П.А. и др. Устройство для изготовления керамических образцов методом электрофореза. A.c. СССР, № 1073600, МКИ С 25Д 17/10.

44. Першин П.С. Литой инструмент.-М.: Машгиз, 1962.- 191 с.

45. Перевозкин Ю.Л., Шкленник Я.И. Алюмосиликатное связующее при литье по выплавляемым моделям/ Литейное производство, 1969.-№ 4 .С. 17.

46. Рыжков И.В., Борисенко В.Н. О некоторых свойствах суспензии при получении литейных форм методом электрофореза.- В кн.: Материалы научн.-техн. конф. Калужского филиала МВТУ. Калуга, 1972.- С. 113-114.

47. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии.-М.: Химия.-1975.- 512 С.

48. Илларионов И.Е., Васин Ю.П. Формовочные материалы и смеси: Монография. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1992. Ч 1.- 223 с.

49. Васин Ю.П., Васина З.М. Формовочные материалы и смеси. Уч. пособие Ч. 2.: Челябинск, ЧПИ. 1981.

50. Васин Ю.П., Никифоров С.А., Гурлев В.Г., Судариков М.В. Высокотемпературные превращения в материале оболочковых форм/ Рациональное использование материальных ресурсов в литейном производстве//Тез.докл. научн.-техн.конф.Челябинск: УДНТП.-1991.-С.З7-39.

51. Рыжков И.В., Сыч Б.И., Ридный A.A., Алексеев Ю.П. Технология изготовления литейных форм электрофоретическим способом.- В кн.: Тез.докл. 1 Всесоюзного съезда литейщиков. Минск, 1978.- С. 36-38.

52. Рыжков И.В., Сыч Б.И., Некрасов А.П. Некоторые способы упрочнения оболочковых форм для литья по выплавляемым моделям.- Вестн. Харьк. политехи, ин-та, 1977, № 131. Прогрессивная технология обработки металлов, вып. 4.-С. 8-10.

53. Рыжков И.В., Толстой B.C., Сыч Б.И., Некрасов А.П. О применении фосфатных связующих при изготовлении корундовых форм методом электрофореза.-Вестн. Харьк. политехи, ин-та, 1977, № 131. Прогрессивная технология обработки металлов, вып. 4.- С. 3-7.

54. Никифоров С.А. Химическое модифицирование жидкого стекла для получения высококремнеземистого литейного связующего. Южно-Ур.гос. ун-т. Челябинск, 1999, 24 с. Деп. в ВИНИТИ, № 28-11-В99, 09.09.99.

55. Айлер Р.К. Химия кремнезема. Т. 1.-М.: Мир.- 1982.- С.75.

56. Григорьев П.Н., Матвеев В. А. Растворимое стекло.-М.: Промсторойиздат 1956 . - С 92.

57. Матвеев В.А. Растворимость стеклообразных силикатов натрия.-М.: Промстройиздат.- 1957.- С. 54.

58. Люсняк Лех Л., Стаханьчик Е., Миленкевич В. Сизоль -0-30-новое связующее для литья по выплавляемым моделям / Литейное производство.-1974, № 12.- С. 7-9.

59. Нечитайлов Г.И., Васильева Н.Ф. Исследование применения кремнезоля в качестве связующего для керамических оболочковых форм/ Литейное производство.- 1988, № 11.- С. 15-17.

60. Хмелев Ю.Г., Дубровская Е.И. Применение кремнезоля при изготовлении оболочковых форм в условиях массового производства/ Литейное производство.- 1989.-№3.- С. 18-19.

61. Никифоров П.А. и др. Устройство для электрофоретического изготовления керамических изделий. A.C. СССР. № 884831, Заявл. 05.03.80 , № 2889592, опубл. 30.11.81. в Б.И. № 44

62. Александров В.А., Кулаков Б.А., Солодянкин A.A. Повышение прочности и снижение химической активности керамических форм/ Литейное производство, № 4, 1988.- С. 19.

63. Кулаков Б.А., Александров Б.А., Солодянкин A.A., Стадничук В.И. Низкокремнеземистое этилсиликатное связующее для керамических форм/ Литейное производство, № 3, 1988.- С. 19.

64. Еднерал Ф.П. Электрометаллургия стали и ферросплавов.-М.: Гос. научн.-техн. изд. литерат. по черной и цветной мет-гии, 1955.- С. 69.

65. Айлер Р.К. Химия кремнезема. Т.2. -М.: Мир, 1982.- С. 236.

66. Никифоров П.А. Способ изготовления керамических форм методом электрофоретического осаждения и устройство для его осуществления. A.c. СССР, № 747910. Заявл. 10.02.78. № 2579327/22-02,опубл.15.07.80.БИ, № 26.

67. Никифоров С.А. Химическое упрочнение жидкостекольных суспензий при изготовлении оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям/ Южно-Ур. гос. ун-т. Челябинск. 1999. 18 с. Деп. в ВИНИТИ, № 2053-В99.

68. Никифоров П.А. Способ изготовления керамических литейных форм электрофорезом. A.c. СССР, № 966985, Заявл. 05.12.77. № 2552481/2202, опубл. 15.06.82. Б.И. № 43.

69. Эльцуфин С.А. Литье повышенной точности. Ленинград.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1981- С. 62.

70. Никифоров П.А. Способ нанесения покрытия на модель. A.c. СССР, № 623633, Заявл. 11.04.77, № 2475515/22-02, опубл. 03.08.78. Б.И. № 34.

71. Аппен A.A. Химия стекла.: Ленинград, изд. " Химия", 1974 350 с.