Материаловед

Влажность – одна из основных характеристик многих смесей. Она определяет значение ряда других свойств и оказывает прямое воздействие на качество отливок.

Химически связанная влага входит в состав минеральных компонентов. При высокотемпературных воздействиях на смесь эта влага удаляется, а первоначальные свойства компонентов утрачиваются.

Поверхностно-связанная влага подразделяется на капиллярно-связанную и адсорбированную. Адсорбированная влага удерживается на поверхности смеси электростатическими силами. Толщина слоя такой влаги может доходить до 0,5 мкм. Капиллярно-связанная влага удерживается на поверхности частичек капиллярными силами.

Влажность формовочных и стержневых смесей, определяемая стандартным способом, колеблется в пределах 3,0÷7,9 %.

Влажность определяют по изменению массы в процессе сушки навески при 105110 °С и рассчитывают по формуле

где В – влажность, %; М₀ и М₁ – массы смеси до и после сушки соответственно, г.

Пористость характеризуется объемом пустот (пор), отнесенным к объему смеси. Пористость в основном определяет степень проникновения жидкого металла или его оксидов вглубь формы и тем самым вероятность возникновения механического пригара на отливках.

Газопроницаемостью называют способность формовочной смеси пропускать газы. Это одна из важнейших характеристик. Недостаточная газопроницаемость смеси затрудняет удаление газообразных продуктов из полости формы при заливке металла. Это может послужить причиной появления различных пороков в отливках. Газопроницаемость определяют путем пропускания воздуха через стандартный образец испытуемой смеси и рассчитывают по формуле

,

где К – коэффициент газопроницаемости; V – объем воздуха, прошедшего через образец, см³; h – высота образца, см; F – площадь сечения образца, см²; p – давление воздуха перед входом в образец, Па; τ – продолжительность прохождения воздуха через образец, мин.

Газотворность – это показатель, определяемый в основном для смесей, из которых изготавливают формы для стальных отливок. Он характеризуется количеством газа, выделившегося во время выдержки навески смеси массой 1 г при температуре 1000 °С в течение 30 с. Газотворность смесей зависит от содержания органических добавок и влаги, от скорости выделения газообразных продуктов. Чем выше газотворность, тем больше опасность образования газовых раковин в отливках. Чем позже начинают выделяться газы, тем меньше вероятность возникновения раковин, так как к этому времени успевает образоваться корочка затвердевшего металла. Для стального литья критическое значение газотворной способности смеси соответствует примерно 15 см³/г.