Избыток влаги в форме или стержне неизбежно приведет к появлению следующих дефектов в отливке: раковин гладких, светлых, блестящих, рассредоточенных по поверхности контакта стержня или формы с металлом.
Раковины могут иметь сферическую или близкую к ней форму.
Содержание влаги в стержне
Испарение влаги с поверхности стержней при их отверждении зависит от следующих факторов:
- Влажность газовой среды, окружающей стержень.
- Температура этой среды.
- Скорость движения газов над поверхностью стержня.
- Барометрическое давление.
Чем ниже влажность, выше температура, больше скорость движения газов и меньше давление. тем интенсивнее идет процесс испарения.
Диффузия влаги из глубинных слоев стержня зависит от зернового состава смеси и содержания влаги в исходном материале. Процесс сушки нельзя ускорить только улучшением условий для испарения влаги с поверхности материала. так как влага из глубинных слоев из-за незначительной скорости диффузии не успевает поступать к поверхности испарения и может остаться в стержне.
Необходимо контролировать качество сушки стержня путем взятия пробы на влажность из средней части стержня при нормальных условиях. Оптимальное содержание влаги - 0,2-0,4%.
Стержни, выдержанные во влажной форме более 1 часа, должны быть извлечены оттуда для просушки или окончательной отбраковки (в зависимости от требований к прочностным свойствам стержней, поскольку повторная сушка в ряде случаев приводит к потере прочности). При подсушке противопригарного покрытия следует обращать внимание на сушку вогнутых мест и поднутрений в стержне, где может быть скопление краски и неполное удаление влаги.
Содержание влаги в форме
Влажность является одним из важнейших факторов, определяющих свойства смеси и качество полученных отливок. Прочность, плотность, газопроницаемость формы изменяется в зависимости от влажности, так как связуюшие материалы (глина. сульфитная барда, жидкое стекло и др.) также изменяют свои свойства в зависимости от влажности.
Для каждого состава смеси существует оптимальная величина влажности. Ее принято выбирать по максимуму прочности смеси во влажном состоянии. Диапазон изменения влажности может меняться от 2 до 8%. Отклонение влажности в большую или меньшую сторону сказывается на работе технологического оборудования. Повышенная влажность является причиной образования различных дефектов, в том числе и объемных газовых раковин. При контакте с заливаемым в форму металлом излишняя влага способствует интенсивному парообразованию. При парообразовании воды ее объем увеличивается примерно в 1250 раз. Поэтому при увеличении содержания влаги в форме возможно появление газовых раковин. В ряде случаев возможен вскип формы с выбросом из нее заливаемого металла.
Для снижения возможности образования газовых раковин рекомендуется:
- Содержание влаги в формовочной смеси не должно превышать 4,5%,
- Увеличить вентиляцию формы за счёт создания незаливаемой металлом вентиляционной системы,
- Уменьшить скорость заливки форм металлом,
- Увеличить количество выпоров в форме,
- Увеличить зернистость песка для улучшения газопрониuаемости формы,
- Выполнять наколы на верхней полуформе душником 5-7 мм в количестве не менее 4 шт. на l дм2,
- Использовать подсушенные или сухие литейные формы.
Недоотвержденные стержни также вызывают опасность возникновения газовых раковин.
На рисунке представлен фрагмент отливки "Колесо" с гладкими, светлыми, рассредоточенными раковинами.
Газовые раковины образовались в результате недосушенного стержня из жидкостекольной смеси.
Полная просушка оставшихся стержней ликвидировала возникновение раковин.