В настоящее время использование керамических оболочек для литья металлических расплавов достаточно широко распространено на большинстве машиностроительных предприятий. Основным методом производства керамических форм является способ формирования их на выплавляемых или выжигаемых моделях с последующим удалением модельного материала. Формирование керамики из керамической суспензии методом постепенного наращивания требует применения связующих, обладающих рядом физико-химических свойств, обеспечивающих качество подготовленных оболочек. Любое связующее, приготовленное на водной основе, имеет достаточно сложный состав, включающий несколько органических соединений, в связи с чем возникают проблемы их совместимости, а также работоспособности длительное время (до года) в условиях непрерывного перемешивания седиментационно-неустойчивой керамической суспензии и при изменении состава за счет неравномерного выноса компонентов в процессе эксплуатации. Очевидно, что разработка работоспособного связующего обязательно требует глубокой проработки физико-химических свойств компонентов и их совместных водных растворов, позволяющей оптимизировать выбор компонентов и их концентрацию в связующих.
Николай Павлович Углев – канд. хим. наук, доцент кафедры химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета, Пермь, Россия
Екатерина Николаевна Новокрещенных – аспирант, кафедра химических технологий Пермского национального исследовательского политехнического университета, Пермь, Россия
1. Мартынов К. В. Керамические формы на кремнезольном связующем для литья по выплавляемым моделям: дис... канд. техн. наук: 05.16.04. СПб., 2005. 184 с.
2. Каблов Е. Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, технология, покрытия). М.: МИСИС, 2001. 632 с.
3. Репях С. И. Технологические основы литья по выплавляемым моделям. Днепропетровск: Лира, 2006. 1056 с.
4. Паршукова Н. Ю. Использование добавок для улучшения свойств керамических форм в литье по выплавляемым моделям // Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2013. № 56(2). С. 69–70.
5. Романов М. К., Журавлева Л. И. Анализ технологической и экономической целесообразности применения аддитивных технологий при изготовлении керамических деталей // Стекло и керамика. 2019. Т. 92, № 9. С. 9 – 16. [Romanov M. K., Zhuravleva L. I. Analysis of the technological and economic feasibility of using additive technologies in the manufacture of ceramic parts // Glass Ceram. 2020. V. 76. P. 328 – 333.]
6. Пат. 2754261 РФ. Сырье для способа аддитивного производства, использующий это сырье способ аддитивного производства и получаемые из него изделия / Э. Дин, М. Дарнис, С. Нильссон, А. Флодин. № 2019118480; заявл. 15.11.2017; опубл. 31.08.2021, Бюл. 2021. № 25.
7. Максютина Л. Г., Шилов А. В., Звездин В. Л., Коряковцев А. С. Литье по выплавляемым моделям отливок авиационно-космического назначения: учеб. пособие. Пермь: ПГТУ, 2005. 140 с.
8. Иванов В. Н., Волков В. Н., Казеннов С. А. и др. Литье по выплавляемым моделям / под общ. ред. Шкленника Я. И., Озерова В. А. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Машиностроение, 1984. 408 с.
9. Кудрявцев П. Г. Получение неорганических композитов и керамики с использованием коллоидных // Инженерный вестник Дона: электрон. Журнал. 2018. № 4. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2018/5333
10. Пат. 2670115 РФ, МПК 51 B 22 C 1/18 (2006.01). Связующее для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, и способ получения связующего для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов / Д. А. Ордин, В. Л. Звездин, А. В. Шилов, В. З. Пойлов, Н. П. Углев; заявитель и патентообладатель АО «ОДК–Авиадвигатель» (RU). № 2017136653; заявл. 17.10.2017; опубл. 18.10.2018, Бюл. № 29.
11. Пат. 2446910 РФ, МПК 51 B 22 C 1/18 Связующее для изготовления оболочковых форм в литье по выплавляемым / А. С. Максютин, Н. А. Зотов, Н. С. Петелькина; заявитель и патентообладатель ООО «НТЦ «Компас» (RU). № 2010154014/02; заявл. 28.12.2010; опубл. 10.04.2012, Бюл. № 10.
12. Кириллин В. А., Шейндлин А. Е., Шпильрайн Э. Э. Термодинамика растворов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1979. 288 с.
13. Тагер А. А. Термодинамика смешения полимеров и термодинамическая устойчивость полимерных композиций // Высокомолекулярные соединения. 1977. T. 19, № 8. C. 1659 – 1669.
14. Кирьянов А. В. Калориметрические методы исследования: учебно-методические материалы по программе повышения квалификации «Современные методы исследования новых материалов электроники и оптоэлектроники для информационно-телекоммуникационных систем». Нижний Новгород, 2007. 76 с.
15. Попов М. М. Термометрия и калориметрия. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1954. Т. 2. 943 c.
16. Новокрещенных Е. Н., Пойлов В. З., Углев Н. П., Ордин Д. А. Термодинамическая совместимость компонентов водно-коллоидных связующих // Вестник ПНИПУ. 2017. № 3. С. 104 – 115.
17. Мельникова Е. Р., Новокрещенных Е. Н., Углев Н. П. Исследование химической стабильности алюминия в водных растворах органических компонентов связующих // Химия. Экология. Урбанистика. 2019. № 2. С. 343 – 346.
18. Мухамадеев И. Р., Деменок О. Б., Ганеев А. А. и др. Выбор связующих на водной основе для оболочковых форм литья по выплавляемым моделям для титановых сплавов // Вестник ЮУрГУ. Сер. Металлургия. 2015. Т. 15, № 3. С. 95 – 104.
19. Бессмертный В. С., Стадничук В. И., Бондаренко Н. И. и др. Кинетика окисления алюминиевого порошка, используемого в корундово-силлиманитовой керамике // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2015. № 1. С. 151 – 154.
20. Мырзина К. М., Новокрещенных Е. Н., Ордин Д. А., Углев Н. П. Сравнительное исследование и выбор смачивателя для водно-коллоидных связующих // Вестник ПНИПУ. 2017. № 4. С. 550 – 553.
21. Углев Н. П., Пойлов В. З., Дьяков М. С., Новокрещенных Е. Н. Разработка экспресс-метода определения механической прочности литейных керамик // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. № 11(53). Ч. 4. Ноябрь. С.126 – 129.
22. Новокрещенных Е. Н., Гуляева А. С., Углев Н. П. Повышение качества литейных керамических форм за счет улучшения смачиваемости восковых моделей керамической суспензией на водной основе // Стекло и керамика. 2022. Т. 95, № 3. С. 32 – 37.[Novokreschennykh E. N., Gulyaeva A. S., Uglev N. P. Improving the quality of foundry ceramic molds by improving the wettability of wax models with a water-based ceramic suspension // Glass Ceram. 2022. V. 79. P. 103 – 106.]
23. Новокрещенных Е. Н., Мырзина К. М., Ордин Д. А. и др. Исследование и выбор реагентов при разработке составов водно-коллоидных связующих для литейных керамик // Международный научно-исследовательский журнал. 2017. № 10 (64). Ч. 2. Октябрь. С. 14 – 18.
24.Пат. 2792535 РФ, МПК B 22 C 9/04 (2023.01); B 22 C 7/02 (2023.01). Способ подготовки восковой модели, используемой для высокоточного литья по выплавляемым моделям / Н. П. Углев, Е. Н. Новокрещенных; патентообладатель ФГАОУ ВО ПНИПУ (RU). № 2022132979; заявл. 15.12.2022; опубл. 22.03.2023, Бюл. № 9.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2024.04.pp.045-054
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
