Добавки специального назначения

Добавки для улучшения свойств смесей на стадии формовки и отверждения.

1. Добавки, снижающие внутреннее трение между частицами песка и улучшающие реологические характеристики смесей (сыпу­честь, подвижность, формуемость, уплотняемость). К таким добав­кам относятся поверхностно активные вещества (ПАВ), в частности, алкиларилсульфонаты (РАС, КЧНР, НБ, НЧЛ и др.).

Рафинированный алкиларилсульфонат (РАС) на основе сульфокислот керосиновых фракций представляет собой натриевые соли нефтяных сульфокислот.

Смачиватель НБ - натриевая соль сульфированного продукта конденсации нафталина с бутиловым спиртом (бутилнафталинсульфонат натрия).

НЧК - 25%-й раствор аммонийных солей нефтяных сульфокислот нейтральной или слабощелочной реакции.

КЧНР - контакт черный нейтрализованный рафинированный на основе натриевых солей алкилароматических кислот, представляющий собой водный раствор кислого нефтяного гудрона, нейтрализо­ванный и рафинированный от масел, смол и сульфата натрия.

При введении ПАВ в смеси в количествах до 0,1% улучшается сыпучесть смесей, что особенно важно при пескодувном и пескострельном способе изготовления стержней. При повышении их расхода до 0,2-0,55 и при дополнительном введении воды они проявляют пе­нообразующие свойства и позволяют перевести смесь при активном перемешивании в жидкоподвижное состояние (ЖСС).

2. Добавки для повышения живучести готовой смеси; для жидко­стекольных смесей используют водные растворы едкого натра, для песчано-смоляных - добавки аминоспиртов, гликолей.

3. Добавки для повышения прочности смесей, устранения разу­прочнения смесей при хранении: продукты синтеза глюкозы или продукты взаимодействия метиламина и полисахаридов (крахмалит).

4. Добавки, химически связывающие вредные выделения и улуч­шающие санитарно-гигиенические условия труда. Для связывания паров формальдегида при отверждении песчано-смоляных смесей используют добавки мочевины или других аминосоединений. Выде­ления высокотоксичного фенола при нагреве фенолсодержащих смол могут быть в значительной степени обезврежены при введении в смеси сильных окислителей (марганцевокислый калий, персульфат калия, кальциевая селитра).

5. Добавки улучшающие свойства форм и стержней:

1) добавки, улучшающие теплопроводность смеси. Благодаря дей­ствию этих добавок повышается скорость теплоотвода от жидкого металла, быстрее формируется его твердая корка в зоне контакта со стержнем (формой). К такого рода добавкам относятся порошки оксидов железа и марганца, металлические порошки (алюминия, железа, ферросилиция), чугунная или стальная дробь и т. д.;

2) добавки, препятствующие образованию газовых дефектов в от­ливках из черных сплавов. При термическом разложении азотосо­держащих смол выделяются азот и водород, служащие причиной об­разования пористости и раковин в металле. Эффективным средством предупреждения газовых дефектов является введение тонкодисперс­ных порошков оксида железа или диоксида марганца. Эти же добавки препятствуют насыщению поверхности отливки углеродом (науглероживанию), что актуально при получении отливок из низкоугле­родистой стали.

В качестве материалов на основе оксидов железа применяется

сурик железный сухой для лакокрасочной промышленности (ТУ 6-10-1216-72) - природный неорганический пигмент красно­коричневого цвета на основе красковых руд Криворожского месторождения;

3) противопригарные добавки. Примерами служат добавки, обра­зующие блестящий углерод в ПГС (каменный уголь, пенополистироловая крошка, специальные масла и др.), добавки фторидов и серы, препятствующие окислению при заливке магниевых сплавов, и мно­гие другие;

4) добавки, легирующие поверхностный слой металла. Добавки этой группы вводят, как правило, в состав противопригарной краски. При контакте с жидким металлом легирующая добавка диффундиру­ет из краски в поверхностный слой отливки, придавая ему требуемые специальные свойства. Например, добавки карбида бора, феррохрома служат для повышения твердости поверхностного слоя отливок из черных сплавов; добавки теллура, свинца, серы, сурьмы, висмута и их соединений снижают твердость поверхностного слоя металла и улучшают его механическую обрабатываемость;

5) добавки для улучшения податливости стержней при высоко­температурном нагреве. Вследствие силового взаимодействия отлив­ки и формы в начальные моменты остывания в затвердевшем металле развиваются внутренние напряжения, которые могут привести к об­разованию в отливке горячих трещин. Для улучшения податливости формы используют выгорающие добавки (древесную муку или опил­ки, пенополистироловую крошку и т. п.) или волокнистые и высоко­пористые молотые материалы (асбест-крошка, вспученные перлит и вермикулит и т. п.). Для высокотермостойких смоляных связующих возможно внедрение добавок пластификаторов (дибутилфтолат, гли­церин) или окислителей (KMn0₄, NaN0₃ и др.).

6. Добавки для улучшения выбиваемости смеси. Кероген непыля­щий (ТУ 38.10940-75) - однородный порошкообразный концентрат сланца, смешанного со смягчителем - нефтяным маслом ПН-6.

Кероген вводят в составы ЖСС, ПСС и смесей по СО₂-процессу в количестве 2-3 масс. долей, %.

Диспергатор НФ технический (ГОСТ 6848-79) - нейтрализованный продукт конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом.

НФ жидкий пожаробезопасен, сухой - горючее вещество с темпе­ратурой самовоспламенения 564°С; относится к III классу умеренно опасных (по токсичности) веществ. Используется преимущественно в составах смесей по ССГ-процсссу после дополнительного кон­центрирования до содержания активного вещества 60-65% на сухой продукт. Позволяет уменьшить содержание жидкого стекла до 3-4 мае. ч. на 100 мае. ч. песка. Возможно использование ХТС с жидкими отвердителями.