Шликерное литье - Добровольский А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
При написании книги использованы единицы старе системы, поэтому для перевода их в единицы систем следует пользоваться соотношениями, приведена ми ниже: ' f
J H=IO5 дин=0,102 кгс; 1 мм рт. ст. = 1,33-102 Н/м2-
ат^І.ОІ.Ю^н/м2; 1П=0,1Н.с/м2;
I3= ?lO»AB/n.
Глава I
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ШЛИКЕРОВ
I. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ШЛИКЕРОВ
Шликер представляет, собой концентрированную ^пензию порошка в жидкости. Он содержит твердую \зу (г), жидкую-фазу (ж) и добавки, улучшающие э свойства. Качественное формование отливок мо-Ьт быть достигнуто ^только при хорошей текучести Тикера, высокой седиментационной и агрегативной атойчивости, хорошей -заполняемости формы, высоком держании твердой фазы и т« п. При этом шликер обычно не должен обладать тиксотропией или дилатен-][;ей, связанных с изменением его вязкости во времени, основными из" перечисленных свойств шликера считает текучесть и устойчивость.
, Текучесть — величина, обратная вязкости, характеризующая сложность шликера литься, заполнять, форму, набирать отливку. Раз-кают вязкость динамическую и кинетическую.
u Динамическая вязкость характеризуется коэффициентом rj, вхо-
jjiuyiM в уравнение Ньютона-;
',е /—сила внутреннего трения ламинарно движущихся слоев при
Uv
градиенте скорости — \
do— изменение скорости течения от слоя к слою; dx— расстояние между слоями.
Отношение вязкости rj к плотности жидкости р носит название инетической вязкости;
При исследовании шликеров обычно пользуются значениями ди-амической вязкости. Для ньютоновских жидкостей коэффициент Tj вляется величиной постоянной. Однако для концентрированных су-пензий он может изменять значения в зависимости от приложенно-о извне давления или, что то же самое, от градиента скорости:
Шликеры, у которых rf с увеличением давления или градиента короста падает, называются тиксотропными, а шликеры, у которых
(2)
(3)
13
„^иях возрастает, называются дИЛат , л при этих же УсЛ°в"?*я и дилатенсня существенно J*-' В Ян с тем, чтс' ™к3сХЇЇости от условий ее движен„>
«SSLSI^^^ шликеров и способность нх <¦
ных системах и суспензии- инс^ е вязкости системР"с,
ном выстаивании происходи^!J ^ загустевшая масса J- О, при встряхивании и^ц^рет~есть. г. Фрейндлих [4] пое?1 обретает первоначальную текучест ? концентри^ї
TZ^^^^™»4*™0 гидратированніх «HE друг с другом, в золь при встряхивании обуСЛ0; 2Амод2?в неупорядоченное состояние и появлением брt ского движения. При этом необходимо, чтобы количество ^ сти было достаточным, иначе система при встряхивании не щь в жидкое состояние. Г. Фрейндлих указывал, что тиксотропия х наступать у гелей, величина частиц которых не превышает 5» так как при больших размерах частиц броуновское движение 1 переходе геля в золь не возникает. П. А. Ребиндер [5] 06? тиксотропиго образованием коагуляционной структуры, особеннос-которой является ее способность к обратному восстановлению п< механического разрушения связей. Эта коагуляционная струг обладает сравнительно низкой прочностью и ярко выражеии. пластично-вязкостными свойствами (ползучестью, структурной it честью), обусловленными тем, что частицы связаны ван-дер-ваа.і 1 выми силами через тонкие остаточные прослойки жидкости. Эти г слойки, с одной стороны, "значительно понижают прочность сце. иия, с другой — обеспечивают возможность восстановления кон: тов в результате благоприятных соударений при броуновс ™ЄТ П° Участкам. в которых прослойки водной среды юА пТуглаГиТебр'а! П° W™P°BaHHbiM местам, а тг
Бии5м™КС0ТР0ПНЬІМ ШЛикеРам приложимо уравнение Шведов,
Р = Я* + г,пл^, ах
где р_ напряжение сдвига; /'к-предел текучести;
Лпл-пластическая вязкость
нием ""злость, которая выражается отно
dx
Дилатенсия и
ЛаРА0иВаНоГ cS"S к00тТорТаИя"°ТроПИИ> «" сопрев свободной LZiT пР°являей?°Р*" ? связи с этим не имеет W
жидкость заполни ппУПаковки 4acS Л опРеделенных ci«*1 чивается в объеме и ПР°МежУтки Мезк™ "РИ Движении. Пр« ' -а суСПеНЗИи ^^^^
H
Чаще всего дилатенсия проявляется в грубодисперсных суспен-.ях с большим содержанием твердой фазы, например в крупиозео-стых шликерах окиси кремения [6]. Уменьшение зернистости твео-й фазы приводит к снижению дилатенсии, причем при переходе Ірез определенную дисперсность дилатенсный характер шликеров ;,жет смениться на тнксотропный. Характер реологических кривых ксотропных, дилатенсных и промежуточных суспензий показан * рис. 3.
і Из всех типов шликеров наиболее подходящими для литья являйся ньютоновские или приближающиеся к ньютоновским. Дила-
% pcrit
Риє. 3. Общий вид типов реологических кривых шликеров:
, ,- ньютоновский; 2 — дилатенсный с выраженной минимальной вязкостью:
'— дилатенсный с условно устанавливающейся равновесной вязкостью; 4—тик-
I ітропно-дилатенсиьій; S — дилатенсный с устанавливающейся скоростью ди-
оттенсного деформирования; 6 — дилатенсный с переходом в твердообразное
п, состояние; 7 — тиксотропний
Лі
а
:НСИЯ И ТИКСОТрОПИЯ, КЭК ПрЭВИЛО, ЯВЛЯЮТСЯ НеЖеЛатеЛЬНЫМИ SD-
ешиями, так как ухудшают текучесть шликеров и их литейную спорность. Однако иногда тиксотропия допустима и даже полезна, )гда она является необходимым фактором, повышающим устойчи-)сть шликеров.
