Фосфатні зв’язувальні компоненти для виготовлення форм і стрижнів у технологіях лиття заготовок штампового інструменту - Fedorov, Mykola; Liutyi, Rostislav; Dyachenko, Yuri; Kocheshkov, Anatoly; Liuta, Dar'ya (Обробка матеріалів тиском, 2024)
Федоров М. М., Лютий Р. В., Дьяченко Ю. Г., Кочешков А. С., Люта Д. В. Фосфатні зв’язувальні компоненти для виготовлення форм і стрижнів у технологіях лиття заготовок штампового інструменту Ливарні технології виготовлення деталей штампового інструменту мають відчутні переваги перед використанням поковок, сортового прокату або порошкових деталей. Сталі, які використовують для штампових вставок, матриць, пуансонів тощо, в цілому мають задовільні ливарні властивості і дають змогу отримувати точні литі заготовки. Однак вибір способу лиття на сьогодні залишається актуальним питанням, оскільки технології виготовлення литих штампів дорогі, енергоємні матеріалоємні. Виробництво таких деталей дрібносерійне, в той час як провідні ливарні технології розраховані на більші серії або на масове виробництво. Важливим завданням є створення технологічних умов виготовлення заготовок із легованих сталей з використанням мінімальної кількості матеріалів, які, в свою чергу, є доступними та дешевими. Порівняно із спеціальними способами лиття, які використовують зараз, лиття у разові форми дає змогу вирішити це завдання. Однак постає нове питання – створення ефективних формувальних матеріалів, придатних для цієї технології та орієнтованих на умови дрібносерійного виробництва, тобто якісних і простих у використанні стрижневих сумішей. У статті представлено результати дослідження процесів утворення зв’язувальних компонентів у системах ортофосфорної кислоти з сульфатами металів MgSO4·7H2O, MnSO4·5H2O, FeSO4·7H2O, CoSO4·7H2O та Al2(SO4)3·18H2O. Експериментально встановлено, що усі вказані сульфати під час нагрівання в інтервалі від 150 оС до 300 оС вступають у хімічну взаємодію з ортофосфорною кислотою, в результаті чого відбувається твердіння сумішей на їхній основі. Найкращі показники як зв’язувальні компоненти для стрижневих сумішей мають системи із сульфатами заліза та алюмінію. Для них установлено оптимальне співвідношення сульфату та кислоти, температуру нагрівання та необхідний вміст зв’язувального компонента в суміші. Досліджено різні способи приготування сумішей і встановлено доцільність попереднього змішування сульфатів металів з ортофосфорною кислотою з отриманням розчину або сухої композиції. Лабораторні випробування полягали у застосуванні сумішей в процесах лиття високолегованої хромоалюмінієвої сталі. Виливки не мають пригару та інших поверхневих дефектів, отже створені стрижневі суміші потенційно придатні для лиття легованих, в тому числі штампових сталей.