ИВМ СО РАН Поиск 
институт
структура
сотрудники
конференции
семинары
ученый совет
совет молодых ученых
комиссия по РИД
техническая база
история
фотогалерея

исследования
разработки
экспедиции
эл. архив
годовые отчеты

ссылки
библиотека
документы
адреса и телефоны
 

Противопригарные покрытия разовых печано-глинистых литейных форм и песчаных стержней при литье отливок из сталей и чугунов

Разработка Института вычислительного моделирования СО РАН, Красноярск

Автор — д.т.н., профессор Г. Г. Крушенко

А.с. СССР №№: 774060; 858242; 980922. Патент РФ № 2048952

Пригар представляет собой прочно сцепленную с телом отливки корку, состоящую из зерен формовочного материала (кварцевый песок) и металла, образующийся при заливке сталей и чугунов в разовые песчано-глинистые формы с установленными в них разовыми песчаными стержнями, оформляющие внутренние полости отливок.

Удаление пригара связано с большим объемом обрубных и зачистных работ, с применением пневмозубил, значительным расходом инструмента, с потерей металла, с повреждением повеохности деталей, с ухудшением экологической обстановки, с возникновением травматического заболевания позвоночника у обрубщиков, связанного с применением вибрационного обрубного инструмента.

Несмотря на значительное количество применяющихся в литейном производстве противопригарных покрытий и до настоящего времени не разработаны составы, предотвращающие образование этого дефекта.

С применением нанопорошков (НП) тугоплавких химических соединений разработаны и опробованы в производственных условиях (завод «Сибтяжмаш», Красноярск; Алма-Атинский завод тяжелого машиностроения; Красноярский судоремзавод, Красноярский завод автоприцепов и др.) противопригарные покрытия песчано-глинистых литейных форм и стержней, полностью предотвращающие образование пригара на поверхности отливок.

Основой разработанных составов служили применяемые на заводах стандартные покрытия, с тем отличием, что каждый из содержащихся в них компонентов был несколько уменьшен с целью компенсации дополнительно введенного количества НП.

При использовании покрытий с НП, повышается чистота и улучшается качество поверхности литых деталей, практически отпадает необходимость проведения обрубных и зачистных работ, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда и экологическое состояние, предотвращается возможность возникновения трещин в отливках от воздействия обрубного инструмента.

Применение противопригарных покрытий, содержащих НП, предотвращает образование пригара на отливках, произведенных на следующих предприятиях:

Красноярский завод «Сибтяжмаш»

При окраске песчаных стержней покрытием с НП Al${}_{2}$O${}_{3}$ полностью исключено образование пригара на отливках, производимых в литейном цехе завода «Сибтяжмаш»:

  1. Броня неподвижная; сталь 110Г13Л; масса 3,0 т; окрашенная поверхность 3,12 м${}^{2}$. При окраске стандартным покрытием толщина пригара составляла 9 мм.
  2. Зубчатое колесо $\varnothing$ 3,66 м; сталь 45Л3; масса 18,42 т; окрашенная поверхность 15,528 м${}^{2}$. При окраске стандартным покрытием толщина пригара составляла 3 мм.
  3. Изложница для литья анодов; чугун СЧ15; масса 1,08 т; окрашенная поверхность 1,03 м${}^{2}$. При окраске стандартным покрытием толщина пригара составляла 6 мм.
  4. Сквозная изложница; чугун СЧ15; масса 0,445 т; окрашенная поверхность 0,878 м${}^{2}$. При окраске стандартным покрытием толщина пригара составляла 3 мм.
  5. Изложница для литья конических слитков; чугун СЧИ; масса 2,86 т; окрашенная поверхность 4,5 м${}^{2}$. При окраске стандартным покрытием толщина пригара составляла 3 мм.

Примеры:

Рис. 1
Рис. 1. Зубчатое колесо $\varnothing$ 3,66 м; сталь 45Л3; масса 18,42 т.
Рис. 2
Рис. 2. Сквозная изложница; чугун СЧ15; масса 0,445 т.

Красноярский судоремонтный завод

При окраске литейных форм покрытием с НП Al${}_{2}$O${}_{3 }$было предотвращено образование пригара на лопастях судовых четырехлопастных гребных винтов (диаметр 470 мм, масса 20 кг; окрашиваемая поверхность — 0,18 м${}^{2}$), отливаемых из стали 25Л. При литье винтов в формы, окрашенные заводской краской, толщина пригара на обеих сторонах лопастей составляла 12...15 мм.)

При окраске покрытием с НП поверхности песчаного стержня (площадь окраски — 0,052 м${}^{2}$) при литье детали судового двигателя «дебаланс» (габариты 127х408х420 мм, масса 88,6 кг,) из стали 25Л, длительность и трудоемкость удаления стержня сократились в три раза.

Алма-Атинский завод тяжелого машиностроения

При окраске песчаных стержней покрытием с НП Al${}_{2}$O${}_{3}$${}_{ }$было предотвращено образование пригара на отливках «крышка редуктора» и «букса рольганга» из стали 45Л, а также «звена» из стали 35Л.

Другие предприятия

Разработанные покрытия показали высокий противопригарный эффект при литье сложных фасонных отливок из сталей 40Л, 45Л, 110Г13Л, 110Г13Х2БРЛ и др. Трудоемкость зачистных работ при этом уменьшилась на 90...95 %.