Порядок выполнения работы. Приготовить 2 кг смеси, состоящей из 95 частей кварцевого песка и 5 частей бентонитовой
Приготовить 2 кг смеси, состоящей из 95 частей кварцевого песка и 5 частей бентонитовой глины, перемешивая ее в течение 2 мин в лабораторном катковом смесителе. Затем добавить 110 мл воды и перемешивать увлажненную смесь в течение 20 мин. Определить влажность полученной смеси, для чего подготовить навеску смеси 50± специальной чаше и установить ее в прибор для определения влажности. Температура в приборе находится в пределах 105-1100 С. По истечении 30 мин, чашку с навеской вынимают, охлаждают и взвешивают, затем опять помещают в прибор и высушивают в течение 15 мин до постоянной массы. Влажность смеси определяют формулой: . Одновременно сушат три образца. Из приготовленной смеси изготовить шесть образцов в цилиндрической гильзе Ø 50 и высотой 50±1 мм, на лабораторном копре трехкратным ударом груза и, не извлекая образцы из глины, испытать их на газопроницаемость. После этого, извлечь образцы из гильзы и три образца испытать на прочность при сжатии в сыром состоянии и три образца на осыпаемость. В цилиндрической гильзе с вкладышем изготовить три ступенчатых образца и определить текучесть смеси по методике, представленной в работе № 4. Повторить все испытания, приведенные выше, на смесях, содержащих 70 и 100 мл воды при том же количестве кварцевого песка и бентонитовой глины. По результатам работы построить графические зависимости влияния влажности смеси на прочность при сжатии в сыром состоянии, газопроницаемость, текучесть и осыпаемость.
Содержание отчета По законченной работе оформить отчет, в котором должно быть отражено следующее: 1. Название работы 2. Цель работы 3. Краткая теоретическая часть 4. Методика проведения работы 5. Результаты работы 6. Выводы по работе
Вопросы для контроля 1. Что входит в состав ПГС? 2. Перечислите основные физико-механические свойства формовочных смесей. 3. Как определяется влажность смесей? 4. Объясните изменение значений сырой прочности при различном содержании влаги. 5. Как изменяются газопроницаемость, текучесть, осыпаемость при увеличении содержания влаги в смеси?
Лабораторная работа № 7 Изучение влияния количества жидкого стекла и времени продувки углекислым газом на физико-механические свойства жидкостекольных смесей
Цель работы: экспериментальное определение зависимости предела прочности при растяжении образцов из жидкосткольных смесей, отверждаемых углекислым газом, от количества связующего материала в смеси и времени отверждения образцов.
Общие сведения Жидкие стекла – это водные растворы щелочных силикатов, относящиеся к водорастворимым неорганическим связующим материалам, которые отличаются относительно низкой стоимостью, доступностью и хорошими экологическими показателями. Жидкое стекло для литейного производства (ГОСТ 13079-81) получают из водорастворимых силикатов натрия «мокрым» или «сухим» способом. «Мокрый» способ заключается в том, что производство жидкого стекла осуществляется в автоклаве путем растворения материалов на основе кристаллического или аморфного кремнезема в водном растворе едкого натра при давлении пара 1,5-2,5 МПа. Этот процесс весьма длителен и имеет низкие технико-экономические показатели, в связи с чем применимость его в производстве жидкого стекла весьма ограничена. Наиболее широко используется «сухой» способ производства жидкого стекла, осуществляемый в два этапа; первый – производство силикат глыбы, которое осуществляется на стекольных заводах путем сплавления при температуре 1300-1500 0С кварцевого песка с содой, сульфатом натрия и углем, второй – автоклавное растворение силикат-глыбы в воде при давлении пара 0,4-0,8 МПа. Получаемое таким способом натриевое жидкое стекло представляет собой коллоидный раствор силиката натрия Na2O×nSiO2×mH2O. Кроме натриевого существует калиевое жидкое стекло, однако оно в литейном производстве не применяется. Основной показатель жидкого стекла, который значительно влияет как на свойства жидкого стекла, так и свойства жидкостекольных смесей, является силикатный модуль, определяющий соотношение основных компонентов SiO2 и Na2O. Силикатный модуль определяется из выражения: где 1,0323 – отношение молекулярной массы оксида натрия к молекулярной массе диоксида кремния. Известно, что по мере повышения силикатного модуля расчет степени полимеризации кремнекислородных анионов, приводящая при равной плотности к повышению вязкости раствора и увеличению его реакционной способности. Плотность жидкого стекла зависит от химического состава и общего количества растворенных в нем силикатных образований и должна находиться в пределах 1470-1520 кг/м3. При ее снижении возрастает опасность образования в отливках газовых раковин в результате увеличения общей влажности смеси, а при повышении затрудняет обволакивание зерен наполнителя. В соответствии с ГОСТ 13078-81 различают три марки содового жидкого стекла (А, Б и В с силикатным модулем соответственно 2,31-2,6; 2,61-3,0; 3,01-3,5) и две марки содово-сульфатного (А и Б с силикатным модулем соответственно 2,31-2,6 и 2,61-3,0) жидкого стекла. Уровень силикатного модуля жидкого стекла целесообразно выбирать в зависимости от назначения смеси: для крупных форм и стержней с многосуточным циклом производства m=2,0-2,3; для форм и стержней с циклом производства 1-2 суток m=2,31-2,6; для небольших форм и стержней в крупносерийном и массовой производстве m=2,61-3,0. В летний период при повышении температуры воздуха и исходных материалов до 30-32 0С живучесть смеси резко падает. В таких случаях рекомендуется работать с жидким стеклом, имеющим пониженный модуль, достигать которого можно добавлением в жидкое стекло 42-48%-го водного раствора NaOH. Стержневые смеси с жидким стеклом, отверждаемые углекислым газом, содержат 4,5-5,0% жидкого стекла (m=2,3-2,5, ρ=1400-1420 кг/м3), 0,4-0,8% (10%-й раствор NaOH) и 3,0-4,0% добавок для увеличения выбиваемости (сланцевые материалы и др.). В формовочные смеси с силикатным связующим дополнительно вводят 4,0-5,0% глинистого связующего материала для придания смеси сырой прочности. Живучесть смеси для СО2-процесса – обычно 3-4 ч, но лучшие результаты свойств достигаются при использовании смеси сразу же после ее приготовления, которое можно осуществлять практически в любых смесителях непрерывного или периодического действия. Отверждение при взаимодействии углекислого газа и жидкого стекла проходит по реакции: в результате чего образуется твердый силикагель 2Si(OH)4·aq·2H2O, связывающий зерна наполнителя и придающий стержням и формам сухую прочность. Удельный расход СО2 обычно составляет 0,5-1,5 дм3 на 1 г жидкого стекла. Отверждение стержней осуществляется в контакте с оснасткой, а форм, как правило, после извлечения модели. Смеси, продутые углекислым газом, гигроскопичны, так как продукты отверждения – карбонаты (Na2CO3) и силикогель (2Si(OH)4·aq·2H2O) – гидрофильны и частично растворимы в воде. Поглощение влаги из воздуха при хранении готовых форм и стержней приводит к снижению их прочности. Большим недостатком жидкостекольных смесей является затрудненная выбиваемость после их прогрева до высоких температур. Для улучшения выбиваемости применяют различные органические и минеральные доавки.
Постановка работы 1. Приборы и материалы, используемые в работе: лабораторный смеситель, лабораторный копер, стержневые ящики для изготовления цилиндрических образцов и образцов на разрыв «восьмерок», прибор для определения прочности, весы лабораторные с пределом взвешивания 500 г и погрешностью ±10 мл, баллон с углекислым газом, оснащенный редуктором, шлангом и насадками, сухой кварцевый песок, жидкое стекло, вода. 2. Каждая группа студентов приготавливает и изучает один номер смеси, приведенный в таблице 7.1.
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (752)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |