Способ определения податливости стержневых и формовочных смесей Советский патент 1988 года по МПК G01N3/18 

(21)4142463/31-02

(22)10.07.86

(46) 23.06.88. Вкш. № 23

(71)Муромский филиал Владимирского политехнического института

(72)Г.Ф.Селихов, Р.ШоБлурцян и М.Г.Залазинский

.(53) 621.742.42.08 (088.8)

(56)Валисовский И.В., Медведев Я.И. Технологические испытания формовочных материалов. - М.: Машиностроение, 1973, с.258 и 259, рис.149.

Валинский В.В. и др. Проба на податливость. - Литейное производство, 1975, 12, с.17.

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДАТЛИВОСТИ СТЕРЖНЕВЫХ ШШ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ

(57)Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам технологического контроля при определении физико-механических свойств стержневых или формовочных смесей при высоких температурах. Цель изобретения - упрощение определения податливости и обеспечение оценки склонности литой пробы к короблению за счет развития в ней внутренних напряжений. Способ определения податливости по изобретению, включающий изготовление литой кольцеобразной технологической пробы, внутреннюю полость которой вьшолняют из испытуемой стержневой или формовочной смеси, заключается в разрезке литой пробы по образующей с последующим определением податливости путем измерения разности между наружными диаметрами технологической пробы до и после ее разрезки Параметр разности диаметров характеризует величину технологических остаточных напряжения в литой пробе, которые определяют возможность образования в отливке таких распространенных дефектов, как горячие трещины и коробление. При варьировании составов сплавов и смесей склонность к короблению может быть оценена количественно. Кроме того, способ по изобретению позволяет значительно упростить определение, т.к. не требует применения специальных устройств и источников питания. 1 ил,, 1 табЛо

с

(Л

00 00

со

: Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам технологического контроля при определении физико-механических свойств стержневых и формовочных смесей при высоких температурах.

Цель изобретения - упрощение определения податливости и обеспечение оценки склонности литой пробы к короблению за счет развития в ней внутренних напряжений.

На чертеже показана кольцеообраз- ная отливка.

Способ определения податливости стержневых или формовочных смесей заключается в следующем

Кольцеобразную отливку, высоту h и толщину & которой выбирают в зависимости от реальных требова:ний производства, изготовляют в опоке. Внутренняя полость отливки выполняется образцом из испытуемой смеси, например стандартным цилиндрическим образцом с диаметром и высотой 50мм Податливость формовочной и стержневой смесей определяется технологическими остаточными напряжениями, возникающими в отливках в процессе их кристаллизации. Напряжения, возникающие в отливке, оценивают по величине изменения диаметра кольцеобразной отливке D до и после разрезки кольца по образующей

i.D D - D,

где D - наружный диаметр кольцеобразной отливки, измеренньй с точностью до сотых долей J миллиметра;

D - наружньш диаметр отливки, измеренньй после разрезки кольца по образующей. Параметр оценки податливости смесей путем определения изменения диаметра кольцеобразной отливки до и после разрезки по образующей в виде AD D - D принимается в связи с тем, что он в конечном итоге является основным фактором в определении внутренних остаточных напряжений G

Е

2i;-zм1.

+ г

1,:

где С - напряжения, удаляемые в исследуемой кольцевой отливки после разрезки кольца по

образующей, эквивалентные обратным остаточным;

Е - модуль упругости материала кольцевой отливки, МПа;

oi - коэффициент поперечной жест- кости, учитывающей исключение искривления стенок кольца в осевой плоскости

1

где

Ы.

р - г tZ 1 - Ц -постоянная Пуассона;

-радиус кривизны средней окружности кольца, мм; расстояние от средней окружности до рассматриваемого волокна, мм.

20

z

66

5

0

5

0

5

5

0

где о - толщина стенки кольца, MMJ D - изменение диаметра после разрезки кольцевой отливки, мм (увеличение диаметра кольца условно принято положительным) .

Как видно из формулы расчета напряжений, при всех составляющих этой зависимости только величина йС является переменной,, остальные составляющие формулы для определенного сш1ава и размеры кольцевой пробы являются постоянными величинами. Конфигурация отливки в виде кольца существенно снижает силы трения отливки о стенки формы и повышает тем самым точность измерений величины напряжений в отливке. Кроме того, кольцеобразная отливка позволяет осуществить всестороннее воздействие залитого металла на испытуемьш образец смеси, что моделирует реальные условия испытания.

В таблице расчет Q сделан для поверхностного слоя кольцеобразной отливки из алюминиевого сплава, в качестве стержневой смеси использует-г ся песчано-глинистая.

Из приведенных данных следует, что между составом формовочной смеси (глиносодержанием) и изменением диаметра кольцеобразной втулки, внутренняя полость которой выполнена образцом из испытуемой смеси, существует зависимость (близкая к линейной), что является результатом влияния податливости смеси на технологические напряжения, возникаюс е в отливке ввиду сопротивления формы. Таким образом,предлагаемьй способ дает однозначную оценку податливости смесей, отражая как качественную, так и количественную оценку показателя податливости смесей, так как именно изменение диаметра кольца после разрезки его по образующей характеризует величину технологических остаточных напряжений, которые связаны с деформацией литейной формы, определяет возможность образования в отливках таких распространенных дефектов, как горячие трещины и коробление.

Внутренние остаточные напряжения, образовавшиеся в результате низкой податливости смесей, помимо горячих трещин, если величина их не критическая, могут оказывать влияние на коробление отливок, предлагаемый способ позволяет количественно оценить склонность к короблению пробы при варьировании составов сплавов ,и смесей. Кроме того, способ не требует применения специальных устройств, приспособлений, источников питания и других конструкций, связа-нных между собой в единой установке и измеряющих величину Деформации образца испытуемой смеси и величину напряжений в отливке в процессах ее кристаллизации и охлаждения, что значительно упрощает и повышает точность оценки податливости смеси.

Формула изобретения

Способ определения податливости стержневых или формовочных смесей, включающий предварительное изготов-

ление литой кольцеобразной технологической пробы, внутреннюю полость которой выполняют из испытуемой стержневой или формовочной смеси, отличающийся тем, что,

с целью упрощения определения податливости и обеспечения оценки склонности литой пробы к короблению за счет развития в ней внутренний наг пряжений, осуществляют разрезку

литой кольцеобразной технологической пробы по образующей и определяют податливость испытуемой стержневой или формовочной смеси путем из- мерения разности между наружными

диаметрами технологической пробы после и до ее разрезки.

95 6 93,5 6 90 6

59,38 59,34 59,17 59,22 59,20 59,35

-40 +12,3 +50 -15,4 +150 -46,2