Багатошарова оболонка. Поверхня блоку моделей змочують суспензією зануренням і відразу обсипають зернистим матеріалом. Суспензія прилипає до його поверхні й точно відтворює конфігурацію; зернистий же матеріал впроваджується в шар суспензії, змочується нею, фіксує суспензію на поверхні блоку, створює кістяк оболонки й утолщает її.

Свеженанесенний шар оболонки практично не має міцність і втримується на поверхні блоку тільки завдяки дії сил змочування; зміцнення його відбувається в процесі сушіння — хімічного твердіння. Оболонку формують послідовно: змочують блок суспензією, обсипають і сушать. Звичайно наносять чотири — шість шарів, а при виготовленні великих виливків до 12 і більш. Перший лицювальний шар обсипають дрібнозернистим (0,1—0,16 мм) матеріалом, щоб одержувати гладку контактну поверхню

Двошарова оболонка. Перший лицювальний шар одержують так само, як при багатошарових оболонках, а перед нанесенням другого шару — форетического — перший обов`язково змочують суспензією, що містить електроліт (провідник 2-го роду, наприклад, соляну кислоту) спільно зі сполучним (наприклад, кальцій-алюмохромфосфатом), і обсипають зернистим матеріалом. Перший шар — токопроводний, а другий осаджують на перший в єлектролизере з“форетической грубодисперсной суспензії (мал. 6.1) і обсипають зернистим матеріалом. Після нарощування другого шару оболонку сушать. Якщо необхідна оболонка з товщиною стінки більшої, ніж 6—8 мм, після сушіння перших двох шарів на блок наносять наступні два шари. Такі оболонкові форми називають двухцикличними [42, 76].

мал. 6.1. Схема єлектрофоретического способу йзготовле-ния двошарових оболонок:.

/ — блок моделей; 2 — лицювальний і токопроводний шар зі сполучним розчином; 3 — форетическнй шар;.

4 — форетнческая суспензія; 5 — водоохлаждаемий гн-дролизер нз коррозионно-стойкой стали

.

Моделі при обох способах видаляють без порушення цілісності оболонок, що забезпечує підвищену геометричну точність виливків

Процес виготовлення оболонок закінчують прожарюванням їх при 800-.

1100 °С для видалення газотворних складових і кращого заповнення розплавом

Особливості затвердіння виливків

Звичайно розплав заливають у гарячі оболонкові форми. Це обумовлює гарну заповнюваність тонких перетинів виливків складної конфігурації, високу їх щільність

Оцінити вплив температури форми на тривалість затвердіння виливка або її частини й розрахувати цю тривалість із достатньою точністю можна Гб. 1081 по Аоомуле

де R

— ефективна наведена товщина частини виливка, м, у загальному виді R

= V/S

IV — об`єм частини виливка, м

; S

— площа поверхні виливка, через який вона (або її частина) віддає теплоту формі, м

); р

— щільність розплаву поблизу t

, кг/м

; L

— теплота кристалізації сплаву, Дж/кг; Ь

— коефіцієнт акумуляції теплоти оболонки, Вт-З/мЗ); t

— температура кристалізації сплаву, °З, /

= (t

+ t

)/2 (t

і /

— температури ліквідусу й солідуса сплаву відповідно, °З);

— температура оболонки на початку заливання, °З; в

— безрозмірний коефіцієнт, що характеризує конфігурацію тієї частини виливка, для якої розраховують т

, наприклад, можна ухвалювати для частини виливка типу плити в

- 1; якщо частина виливка можна вважати брусом або циліндром, в

= 0,6; якщо частина виливка за формою близька до кулі, в

= 0,4.

Тривалість т

- найважливіший параметр процесу формування структури сплаву й внутрішніх пороків у виливках. Як випливає из формули (6.1), т

тим більше, чим менше різниця температур у другому ступені між

і t

ф. При цьому на поверхні виливка не завжди утворюється тверда кірка, і сплав якийсь час проходить через стадії рідко-твердого й твердо-рідкого станів; укрупнюються зерна його, а при об`ємному затвердінні може утворюватися розосереджена усадочна пористість. Однак при повільному затвердінні одночасно створюються умови, благоприятствующие процесу фільтрації рідкого сплаву із ЛПС у виливок і одержанню щільного металу в ній з підвищеними міцністю й особливо пластичністю. При вповільненому затверде-

Рис. 6.2. Вплив температури форми на властивості бронзи ОЦС5-5-5: а — середній розмір зерна; р — щільність; з

— тимчасовий опір при розтяганні; НВ — твердість по Бринеллю; б — відносне подовження

вании збільшується тривалість проникнення розплаву в, що утворюються межкристаллитние усадочні порожнечі, тобто поліпшується харчування виливків; розчинені в сплаві гази встигають виділитися й вийти з виливка

На мал. 6.2 наведені досвідчені дані для бронзи БрОЦС 5—5 -Аналогічно поліпшуються властивості сталей типу коррозионно-стійких і углеродистих (див. гл. 8).

Для того, щоб оболонка, нагріта до 900—1000 °С, акумулювала теплоту перегріву й кристалізації, наприклад стали, товщина її повинна бути близька до товщини виливка або більше. Це завжди слід ураховувати при розташуванні виливків вблоке.

У гарячих формах внаслідок сприятливих умов фільтрації при обов`язковому забезпеченні спрямованого затвердіння убік живильних елементів (стояка, колектора, прибутки) і достатнього запасу розплаву в них до кінця повного затвердіння теплового вузла одержують щільні, без усадочних пороків, виливка

При підвищенні температури форми збільшується радіус (дистанція) дії прибутки. Уповільнене остигання в гарячій формі затверділого виливка сприяє зменшенню температурного перепаду в товстих і тонких частинах її, внаслідок чого снижаютсятемпературние напруги й імовірність утвору тріщин. Однак розплав і його окисли можуть проникати в пори оболонки, утворюючи механічний і хімічний пригар. Поверхня виливка окисниться, а поверхневий шар, наприклад стали, обезуглерожи* вается на глибину до 1 мм. На виливках з високохромистих сталей спостерігаються поверхневі пороки у вигляді плям або крапок ( пнт-тинги), що глибшаються в тіло виливка до 0,6 мм. При заливанні в гарячу форму потрібен особливий підхід до вибору сполуки оболонки залежно від природи сплаву

Таким чином, нагріванням і охолодженням оболонки перед заливанням розплаву можна регулювати хід процесу кристалізації, а вибором формувальних матеріалів забезпечувати одержання якісної поверхні виливків з будь-яких сплавів