Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 7)

Chia sẻ: Thiên Lăng Sở | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:46

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 7) cung cấp cho học viên những kiến thức về đúc trong khuôn cát – nước thủy tinh, cấu trúc silicat natri, cơ chế đông rắn của nước thủy tinh, hỗ hợp cát - nước thủy tinh dẻo tự đông rắn,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 7)

CHƯƠNG 4 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐÚC PHẦN 7 ĐÚC TRONG KHUÔN CÁT – NƯỚC THỦY TINH PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 1
Từ khóa • Glass Water PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 2
1. MỞ ĐẦU 1.1. Nguyên lý Trộn hỗn hợp cát – nước thủy tinh (NTT) theo một tỉ lệ thích hợp Điền đầy HH vào khuôn hoặc hộp ruột Làm đông cứng HH bằng một phương pháp nào đó PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 3
1.2. Ưu điểm Độ chính xác của vật đúc cao hơn so với đúc trong khuôn cát – sét Giảm được các thao tác làm xương, găm đinh do độ bền khuôn, ruột cao hơn Tính chảy HH cao  dễ điền đầy hòm khuôn Năng suất lao động cao Ít ô nhiễm môi trường PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 4
1.3. Nhược điểm Độ bền tươi của HH thấp Thời gian bảo quản khuôn, ruột bị hạn chế Tuổi xuân HH ngắn Chất lượng cát nguyên liệu phải cao Khó phá khuôn, ruột nếu không có biện pháp thích hợp Tính bám dính của HH vào mẫu cao PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 5
1.4. Phạm vi sử dụng Dùng đúc các VĐ bằng gang, thép có kích thước nhỏ, trung bình, lớn với độ chính xác và độ bóng bề mặt khá Phù hợp với tất cả các loại hình SX PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 6
2. NƯỚC THỦY TINH (NTT) 2.1. Mở đầu Là chất dính vô cơ không thuận nghịch Dung dịch nước của silicat kiềm có công thức R2O.mSiO2.nH2O, trong đó: - m: module của NTT - R: Na, K, Li Công dụng: - Silicat natri: làm khuôn, ruột, vữa xây lò … - Silicat kali: thuốc bọc vỏ que hàn - Silicat liti: công nghệ thủy tinh PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 7
2.2. Cấu trúc silicat natri Bao gồm các oxit silixit mang điện tích âm và các ion natri mang điện tích dương Khi hàm lượng oxit natri lớn: silicat natri có cấu trúc lớp: tính chất được đặc trưng bởi liên kết ion Khi hàm lượng oxit natri bé: silicat natri có cấu trúc không gian: tính chất được đặc trưng bởi liên kết cộng hóa trị PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 8
2.3. Cấu trúc của NTT  Silicat natri hòa tan trong nước tạo thành NTT  NTT là dung dịch của các ion Na+, OH-, H+ và các anion. Số lượng và dạng tồn tại phụ thuộc vào nồng độ silicat natri và m theo quy luật: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 9
2.4. Cơ chế đông rắn của NTT 2.4.1. Hình thành silicat natri Khi sấy, NTT mất nước  hình thành cấu trúc có dạng khung xương tứ diện silixit có đỉnh tự do và ion Na+ liên kết ion với khung xương Silicat natri có độ bền cao PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 10
2.4.2. Hình thành gel silixit (silicagel) Gắn liền với sự thay đổi pH của NTT bởi các chất xúc tác đông rắn Quá trình tạo Silicagel: - Chất đông rắn kết hợp với ion natri: axit silixit đơn được tạo thành trong NTT - Các axit silixit đơn trùng hợp tạo ra đa axit silixit, kết quả là tạo thành Silicagel ngậm nước PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 11
2.4.2. Hình thành gel silixit Xúc tác đông rắn là axit: Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 H2SiF6 + 3Na2SiO3 + 7H2O  6NaF + 4Si(OH)4 H2SiF6 + 3Na2Si2O5 + 13H2O  6NaF + 7Si(OH)4 Xúc tác đông rắn là natrisiliflorat: Na2SiF6 + 4H2O  2NaF + 4HF + Si(OH)4 Na2O.mSiO2.nH2O + 2HF  2NaF + mSiO2.(n+1)H2O PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 12
2.4.2. Hình thành gel silixit Xúc tác đông rắn là các hydroxit KL kiềm thổ: Na2O.mSiO2 + Ca(OH)2 + 6H2O = NaOH + (m- 1)SiO2 + CaSiO3.6H2O Xúc tác đông rắn là ferosilic: Na2O.mSiO2 + 2mH2O +FeSi = Na2O.nSiO2 + mSi(OH)4 + nFe + 2nH2 Xúc tác đông rắn là khí CO2: Na2O.mSiO2 + CO2 = NaCO2/NaHCO2 + Si(OH)2 nSi(OH)2 = SinO2n-m + 2(n-m)H2O PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 13
2.4.3. Hình thành pha mới Khi tác dụng các chất chứa Ca (xi măng, thạch cao, disilicat canxi …), NTT sẽ đông rắn Các phản ứng đông rắn (khi m= 2 và 3): 2CaSiO4+Na2O.2SiO2+5H2O = 4CaH2SiO4+2NaOH Ca2SiO4+Na2O.2SiO2+3H2O= 2CaH2SiO4+Na2H2SiO4 3Ca2SiO4+Na2O.3SiO2+7H2O= 6CaH2SiO4+ 2NaOH 2Ca2SiO4+Na2O.3SiO2+5H2O=4CaH2SiO4+Na2H2SiO4 PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 14
2.5. Các tính chất của NTT 2.5.1. Module của NTT M= số mol SiO2 / số mol Na2O M=(%khối lượng SiO2/%khối lượng Na2O)x1,032 Module M ảnh hưởng mạnh đến các tính chất của NTT PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 15
Điều chỉnh module của NTT Để tăng M, cho clorua amôn vào NTT: Na2O.mSiO2+2NH4Cl  mSiO2+2NaCl+2NH3+H2O Để giảm M, cho xút khô vào NTT: Na2O.mSiO2 + nNaOH  (1 + n/2)Na2O.mSiO2 + (n/2)H2O PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 16
2.5.2. Độ nhớt của NTT Là tính chất quan trọng của NTT: khi độ nhớt cao, NTT khó phân bố đều trên bề mặt các hạt cát Khi tăng M và tỉ trọng: độ nhớt của NTT tăng và ngược lại Khi tăng nhiệt độ: độ nhớt của NTT giảm PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 17
3. CHẾ TẠO KHUÔN, RUỘT BẰNG HỖN HỢP CÁT – NTT 3.1. Hóa bền bằng cách thổi khí CO2 3.1.1. Mở đầu Đây là pp phổ biến và đơn giản Khi tác dụng với CO2, NTT chuyển thành gel axit silixic một cách nhanh chóng, liên kết các hạt cát lại với nhau PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 18
3.1.1. Mở đầu Khi thổi CO2 vào thì không phải toàn bộ NTT kịp biến thành gel axit silixit. Khi để ngoài không khí, cả gel và silicat chưa phân hủy đều mất nước và xảy ra 2 quá trình ngược nhau: - Gel mất nước: làm giảm bền HH - Silicat mất nước: làm tăng bền HH  Khuôn chế tạo xong không rót ngay: ngừng thổi CO2 trước khi khuôn đạt độ bền tối đa để sau đó độ bền sẽ tăng dần khi để khuôn ngoài không khí PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 19
3.1.2. Một số vấn đề công nghệ a. Chế tạo mẫu  Mẫu gỗ phải được mài bóng và sơn với những chất không phản ứng với NTT  Mẫu KL cần gia công thật bóng và không cần sơn  Hệ đường ống để dẫn khí CO2 vào HH có thể bố trí ngay trên mẫu PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 20