05 марта 2016г.
Пригар представляет собой неметаллическую корку, прочно удерживаемую на поверхности отливки и состоящую из зерен формовочного материала и цементирующего вещества. Пригар на отливках является одним из самых распространенных дефектов, значительно увеличивающим трудоемкость обрубных и очистных работ. Механизм образования пригара изучается уже много лет, однако до сих пор еще не найдены способы полного устранения пригара во всех случаях практики. Такое положение объясняется чрезвычайной сложностью процессов, происходящих на поверхности раздела металл-форма и приводящих к образованию пригара. Вопросу борьбы с пригаром на ОАО «Завод им. В.А. Дегтярева» уделяется постоянное внимание. Металлургическое производство завода располагает различными видами литья. При этом проблема пригара актуальна для литья в песчано-глинистые формы и формы из стержней с использованием вакуумно-пленочной формовки. Этими способами литья на предприятии получают отливки из легированной и нелегированной стали, серого чугуна, алюминиевых сплавов. Для конкретного метода литья и марки сплава используют различные средства для предотвращения пригара. Так, например, для литья, получаемого методом вакуумно-пленочной формовки (ВПФ), характерно образование механического пригара, обусловленного спецификой процесса получения литейной формы. Для поддержания заданной геометрии литейной формы из нее откачивается воздух. Влияние атмосферного давления при таких условиях становится достаточно для проникновения расплава через песок формы на расстояния гораздо большие, чем при отсутствии разрежения в форме. В результате получается очень ярко выраженный дефект типа механического пригара, называемый «шубой». Как правило, отливки с таким пригаром исправить не удается и они бракуются. Для предотвращения подобного пригара применяется противопригарная краска, состоящая из спирта, этилсиликата, прокаленного пылевидного кварца и клея БФ-4. Механизм работы такой краски заключается в заполнении пространства между крупными песчинками литейной формы более мелкой фракцией продуктов гидролиза этилсиликата. В результате мелкая фракция блокирует проникновение расплава вглубь формы. Этого оказывается достаточно для исключения пригара при технологическом перепаде давлений в форме и атмосфере. Методом ВПФ на заводе получают отливки из различных сплавов, температура заливки которых варьируется в широких пределах. Применяемые алюминиевые сплавы АК5М2, АК12 и АК7ч (ГОСТ 1583-93) заливают в формы при температуре в пределах 720-770°C. Температура заливки мелкого и среднего литья из нелегированной стали 15Л…50Л (ГОСТ 977-88) и серого чугуна СЧ10…СЧ15 (ГОСТ 1412-85) находится в пределах 1620-1660°C и 1340-1370°C, соответственно. Для всех перечисленных сплавов применяется противопригарная краска выше указанной рецептуры, которая даѐт хорошие результаты, как для алюминиевого, так и для чугунного и стального литья.
Для получения некоторых отливок из алюминиевых сплавов литейные формы ВПФ комбинируются со стержнями. Для литья с повышенными требованиями к внешнему виду, получаемому в комбинированных формах, применяют окрашивание литейных стержней противопригарной краской такого же состава что и краска для форм ВПФ. В случае со стержнями противопригарная краска помимо улучшения качества оформляющей полости играет роль теплового сопротивления между формой и жидким расплавом. Нагрев стержня происходит менее интенсивно, поэтому на поверхности раздела расплав-форма успевает образоваться твердая корка металла, непроницаемая для газов, выделяющихся из стержня под действием нагрева. Это приводит к улучшению качества поверхности отливки, так как без окрашивания стержня на качество поверхности отливки также влияет 200 и газотворность стержня (см. Рисунок 1). К недостатку противопригарнойкраски для стержней является необходимость обеспечения толщины ее слоя не менее 0,7-0,8мм. Для обеспечения такой толщины требуется наносить краску в несколько больших количествах, что неизбежно приводит к увеличению содержания в стержне жидкости. Поэтому окрашенный стержень подвергается сушке в течении 40-50 мин. При температуре 80-100°.
Для крупного стального литья в стержни по ХТС на заводе применяется самовысыхающая краска на основе циркона. Как известно, циркон химически инертен по отношению к окислам железа при высокой температуре и обладает высокой температурой плавления. Поэтому применение циркона в противопригарных красках дает возможность получать отливки с весьма чистой поверхностью. Однако, принимая во внимание дефицитность, дороговизну и сложность технологического процесса обогащения циркона, краски на цирконовой основе могут быть рекомендованы при изготовлении сложных по конструкции стальных отливок ответственного назначения, к качеству поверхности которых предъявляются повышенные требования. Для марок высоколегированных сталей с применением противопригарной краски на основе циркона и без.
Для получения заметного эффекта от нанесения противопригарной краски требуется толщина слоя не менее 1 мм. Поэтому стержни также приходится сушить посредством газовой горелки. В противном случае, на поверхности отливки, наблюдаются сильные следы газовыделения, не смотря
на то, что краска самовысыхающая. Таким образом, для борьбы
с пригаром выбор противопригарных красок
должен осуществляться не только
с учетом материала формы и марки литейных сплавов,
но и способа изготовления отливок.
