Осадочная горная порода в виде мелких зерен минералов бывает природного и искусственного происхождения, а по назначению делится на песок формовочный и строительный. К последнему никаких требований по химическому составу не предъявляется, а вот на кварцевый песок естественного происхождения для формовки в части химии установлены требования ГОСТ: нормируется содержание диоксида кремния (не менее 90%), оксиды щелочных и щелочноземельных металлов (0,4-2,0%) и оксиды железа (0,2-1,0%).
Песок — один из компонентов формовочной смеси, в ее состав входят также вспомогательные материалы и связующие вещества. Свойства и составы миксов подбирают в соответствии с регламентом на производство форм и стержней и необходимой конфигурации изделий, их массы и вида металла.
Из чего состоит песок
Формовочный песок представляет собой мелкие зерна кварца с включениями глины — тех же обломков этого минерала, но еще более мелких. И в силу его переизмельченности порошок обладает вяжущими свойствами. В зависимости от содержания глинистой компоненты (менее 20 мкм) марка формовочного песка может быть следующей:
- кварцевой (глины до 2%) — К;
- жирной (12-50%) — Ж;
- тощей (2-12%) — Т.
Содержание кремнезема в песке формовочном для отливки стали нормируется в минимальном размере 97%, чугуна 90-95, а цветного металла — от 80 до 90%. По крупности песка идет разделение на группы 01, 016, 02, 025 и 03, где цифры указывают на средний размер частиц: 01 — это до 0,14 мм, а 03 — свыше 0,28.
Потеря массы при прокаливании — важный показатель песков формовочных: чем ниже значение потерь, тем выше качество сырья. Размер потерь может быть низким (до 0,2%), средним (1,0) и высоким (3,0%).
Свойства песков
Чтобы получить качественное изделие, исходные формовочные материалы, из которых приготавливают смесь, должны иметь определенные свойства, в совокупности определяющие параметры миксов. К основным характеристикам относят:
- Текучесть — способность смесевой массы заполнять опоку (ящик для литья без дна и верха) под воздействием внешних сил. Стенки ящика удерживают смесь при заливке металлом.
- Пластичность — способность к деформации и сохранению формы после извлечения модели из опоки. Состав смеси определяет этот показатель: влажность и количество глинистого материала — ключевые в песчано-глинистых миксах.
- Податливость — равномерная деформация при усадке после охлаждения отливки без образования трещин в изделии.
- Прочность — неразрушаемость в уплотненном состоянии в процессе формования, при перевозке и заливке металлом. Разрушаться не должна и конструкция, изготовленная из смеси.
- Газопроницаемость — способность пропускать через состав смеси избыточный воздух и газы, образующиеся при заливке расплава. Газовые раковины и пористость отливки — это следствие недостаточной проницаемости песков формовочных.
- Огнеупорность — стойкость к высоким температурам расплавов.
- Термохимическая характеристика определяет возможность образования пригара части песка к отливке при взаимодействии расплава с формой, что резко снижает качество изделия.
Где применяется
Применение формовочных смесей может быть в качестве облицовочных, наполнительных и единых. Определяется это по контакту массы с расплавом:
- лицевой слой, напрямую контактирующий с жидким металлом, должен иметь прочный состав, он и есть облицовочный;
- остальная часть формы выполняется из менее качественного формовочного материала, который и стоит дешевле, называется наполнительным;
- когда производство отливок ставят на поток, применяют однородную смесь, не выделяя лицевого слоя — при таком использовании формовочная масса будет единой.
В состав смеси включают б/у массу, называемую оборотной.
Как вам статья?
