Каменное литье в энергетике
Состояние и перспективы совершенствования камнелитейного производства
Исходные материалы и составы шихт для производства каменных отливок
Строение и свойства камнелитого материала
Физико-механические и эксплуатационные свойства каменных отливок
Технологические особенности камнелитейных расплавов
Разработка технологии изготовления стандартных образцов
Разработка модельной оснастки
Определение предела прочности при сжатии и изгибе
Определение ударной вязкости
Определение износостойкости образцов
Определение кислотостойкости
Определение водопоглощения
Определение термостойкости
Технология изготовления каменных отливок
Технология производства плиточных изделий
Технология производства каменных фасонных изделий
Технология приготовления расплава
Защита быстроизнашивающихся узлов
Номенклатура каменных отливок
Экономика и организация камнелитейного производства
Производственная мощность предприятия
Годовая программа выпуска изделий и расчет численности работающих
Себестоимость продукции. Накладные расходы предприятия
Финансы предприятия и технико-экономические показатели производства

Строение и свойства камнелитого материала

По химическому составу каменные отливки относятся к многокомпонентным алюмосиликатным системам. Слагающие их минералы содержат окислы кремния, алюминия, кальция, магния, железа, щелочных металлов. В таблице I приведено содержание SWZ в типовых разновидностях каменного литья, указывающее, что двуокись кремния выступает в роли основного минералообразующего компонента*
Базовым структурным элементом кристаллической решетки силикатов являются тетраэдры 3[0ц . Они обладают значительной прочностью связей между ионами кремния и кислорода, имеющими большую долю ковалентности. При взаимодействии оксида кремния с основными окислами образуются сложные анионные радикалы типа (Si Of) и др., которые могут быть получены при различных сочленениях тетраэдров. В формирующихся при этом структурах комплексы «5V 0</ могут быть изолированными друг от друга ("островные" силикаты), связанными в кольца, цепочки, ленты, слои, в трехмерный пространственный каркас.
Между отрицательно заряженными ионами кислорода располагаются катионы Са+, Мр2+, Ре^+ и др., образуя в целом электро-нейтральную структуру силиката. С увеличением содержания SiD сложность структуры возрастает.
Как указывалось выше, в структуре отливки необходимо получить пироксен, Пироксены относятся к группе цепочных силикатов, В них кремнекислородные тетраэдры имеют по две общих вершины с соседями (Рис.1), что отвечает структурному составу. В поперечном направлении цепочки связаны между собой через анионы кислорода "мостиковыми" связями, образованными катионами Са^+, Рв^+ и др. Такое цепочечное строение напоминает структуру полимеров, элементы которой сохраняются и в жидком силикате* На рис.2 схематично изображено строение диопсида, являющегося типичным представителем пироксенового ряда# Характерной особенностью пироксенов является их способность к широким изоморфным (без существенных изменений кристаллической решетки) замещениям. Так, катионы Са могут замещаться на-M,. Это позволяет в значительной степени уменьшить влияние колебания химического состава исходной шихты на свойства изделий и обеспечивать в отливках получение преимущественно мономинеральной структуры.
Креме пироксенов в структуре каменных отливок могут присутствовать и другие минералы, например, шпинели, состав которых отвечает Формуле:
(Но, Ре2+) [(AI, Се3+, C)204J
Из железистых силикатных расплавов при высоких температурах в структуре каменных отливок выкристаллизовывается также магнетит.
Встречаются включения плагиоклазов, оливина и других минералов группы полевых шпатов. Полевые шпаты - наиболее распространенные в земной коре алюмосиликаты «Ж? и К. Их в ней по весу около 50 %0 сенов может быть представлена в виде XYZ.

Схема цепочки пироксена

Рис.1. Схема цепочки пироксена.

 

Структура диопсида

Рис 2. Структура диопсида

Полевые шпаты широко используются в стекольной и керамической промышленности, для чего их плавят в печах ваграночного типа.
До 15-20 % объема каменных отливок остаются незакристаллизованными и присутствуют 2 виде межкристаллического стекла. Это снижает прочностные характеристики отливок, но при литье в «оболочковые» формы, это исправимо.
Таким образом, цепочечное строение молекул пироксена - основной структуры каменных отливок, а также его изоморфность позволяют свести к минимуму влияние колебания химического состава исходной шихты. Как показывает практика, эти колебания довольно значительны.



 
Яндекс.Метрика