Выбор связующих на водной основе для оболочковых форм литья по выплавляемым моделям титановых сплавов

Abstract

Проведены исследования влияния различных связующих на водной основе: EHT Binder (США), Remаsol (Великобритания), Армосил разных модификаций (Россия, г. Казань) на физико-механические свойства оболочковых форм и глубину альфированного слоя. Определены наиболее перспективные связующие для литья титановых сплавов. Получены данные о взаимодействии порошка АСД-4 с водными связующими и даны рекомендации его процентного соотношения для получения оптимальных свойств. Все керамические суспензии готовились по единой технологии. В смеситель вводили связующее и наполнитель, перемешивали до получения гомогенной массы, доводя до нужной вязкости, и затем на модельном блоке формировали покрытие методом послойного нанесения. Обсыпку блоков осуществляли по существующей в серийном производстве технологии. С целью повышения прочностных характеристик оболочковых форм в суспензию был введен мелкодисперсный порошок алюминия АСД-4 в количестве 5 и 7,5 % от массы наполнителя. Для определения альфированного слоя был использован микроструктурный анализ. Для определения толщины альфированного слоя были изготовлены микрошлифы из образцов с выходом на исследуемые поверхности. Вырезка заготовок для макро- и микрошлифов производилась с помощью абразивных кругов с охлаждающей средой. На основании проведенных исследований разработана технологическая инструкция по изготовлению оболочковых форм на основе связующих Remаsol, Remаsol с добакой 5 % АСД-4, Армосил АМ и Армосил АМ с добавкой 5 % АСД-4. The paper presents the studies of influence of various water-base binders, viz. EHT Binder (USA), Remasol (UK), Armosil of different modifications (Russia) on physical and mechanical properties of shell molds and alpha layer depth. The most perspective binders for casting of titanium alloys are defined. Data on interaction of the ASD-4 powder with water binders are obtained and recommendations of its percentage ratio for obtaining optimum properties are given. All ceramic slurries were prepared by the same technology. The binder and filler were added to the mixer, stirred until homogeneous mixture of desired viscosity was obtained, and then the coating was formed by layering with a modeling unit. Dusting of units was carried out according to existing mass production technology. In order to improve the strength characteristics of shell molds fine powder of aluminum ASD-4 was added to the slurry in an amount of 7.5 % of the filler weight. Alpha layer depth was determined by microstructural analysis. Microsections were made from samples with access to the surface under investigation. Pieces for macro- and microsections were cut using abrasive wheels with a cooling environment. On the basis of studies a technological instruction on making shell molds based on Remasol, Remаsol with 5 % ASD-4, Armosil and Armosil AM with 5 % ASD-4 binders is developed.