Введение
1. Литературный обзор и задачи исследования
1.1 Работа адгезии и когезии в составах формовочных смесей 12
1.2 Адгезия жидкости и смачивание 17
1.3 Прилипаемость формовочной смеси к модельно- технологической оснастке и факторы, влияющие на данное взаимодействие 20
1.3.1 Влияние процессов смешивания, уплотнения и прочности смеси на возникновение прилипаемости 21
1.3.2 Влияние влажности формовочной смеси на прилипаемость 26
1.3.3 Влияние материала модели на прилипаемость формовочной смеси к материалу модельно-технологической оснастки 27
1.4 Методики определения прилипаемости формовочных смесей к модельно- технологической оснастке 28
1.5 Способы снижения адгезионного взаимодействия формовочной смеси с модельной оснасткой 35
1.5.1 Формовочные припылы (сухие разделительные покрытия) 37
1.5.2 Жидкие разовые разделительные покрытия 40
1.5.3 Полупостоянные разделительные покрытия 46
Выводы по,главе 1 49
Цели и основные задачи исследований 50
2. Методика проведения исследования
2.1 Методика определения краевых углов смачивания и работы адгезии жидких связующих к поверхностям модельно-технологической оснастки 51
2.2 Определение поверхностного натяжения методом П.А. Ребиндера (метод отрыва пузыря) 54
2.3 Определение прилипаемости формовочной смеси к модельно-технологической оснастке 55
2.4 Седиментационный анализ 63
2.5 Метод определения динамической вязкости 63
2.6 Хромато-масс-спектрометрический метод исследования 65
2.7 Дифференциально-термический и термогравиметрический анализ 65
2.7 Метод определения шероховатости поверхности 66
Выводы по главе 2 67
3. Расчеты, определяющие условия прилипания сырых песчано-глинистых смесей к модельно-технологической оснастке
3.1 Приближенный расчет предела прочности сырых песчано-глинистых смесей 68
3.2 Приближенный расчет предела прочности сырых песчаных смесей, учитывающий действие сил когезии 70
3.3 Условия разрушения склеенной массы наполнителя при статическом растяжении 75
3.4 Условия отсутствия прилипания пленки связующего к материалу модели 77
Выводы по главе 3 95
4. Исследование адгезии песчано-глинистых смеси и ее компонентов к поверхностям кварца и модельно-технологической оснастки 96
4.1.1 Влияние компонентов песчано-глинистых смесей на адгезию к модельно-технологической оснастке 97
4.1.2 Влияние зернового состава песчано-глинистой смеси на величину предела адгезионной прочности к модельно-технологической оснастке 103
4.1.3 Влияние шероховатости поверхности стальной оснастки на предел адгезионной прочности 110
4.2. Разработка состава разделительного покрытия для сокращения прилипаемости песчано-глинистой смеси 113
4.2.1 Влияние разделительного покрытия на адгезию компонентов песчано-глинистой смеси к поверхностям стальной модельной оснастки и огнеупорного наполнителя 120
4.2.2 Влияние разделительного покрытия на предел адгезионной прочности песчано-глинистой смеси к модельной оснастке 131
4.2.3 Влияние разделительных покрытий на предел адгезионной прочности к стальной модельной оснастке с различной шероховатостью поверхности 137
Выводы по главе 4 141
5. Применение в составе песчано-глинистой формовочной смеси органоминеральной технологической добавки для получения качественной литейной формы 142
5.1 Выбор материала и исследование его структуры 142
5.2 Исследование влияния кека на свойства песчано-глинистых смесей 152
5.3 Влияние добавки кека на прилипаемость смесей к модельно-технологической оснастке 158
5.4 Влияние шероховатости поверхности стальной оснастки и добавок, вводимых в состав формовочных песчано-глинистых смесей, на предел адгезионной прочности 161
5.5 Влияние органоминеральной добавки кека на величину образования пригара, дефектов газового происхождения и экологичности атмосферы литейного цеха. 164
Выводы по главе 5 168
6 Промышленные испытания разработанного разделительного покрытия и формовочной смеси 169
6.2 Расчет экономической эффективности от применения разработанного разделительного покрытия и состава формовочной смеси 176
Выводы по главе 6 178
Общие выводы 179
Список используемых источников 181
Приложения 196
