Удаление газов из форм

Форма испытывает менее сильное воздействие жидкого металла, чем тигель. Однако при заливке под вакуумом любая реакция, приводящая к образованию газов, более опасна, чем при нормальном давлении.

Многие формовочные материалы, прокаленные при температуре 950°, сохраняют летучие вещества, которые выделяются при соприкосновении формы с еше более горячим жидким металлом. Поэтому вопрос дегазации формы имеет важное значение. Опыты показывают, что если прокаленную до 950° форму поставить в вакуум-камеру и, поддерживая температуру формы, производить дегазацию формы в течение непродолжительного времени (10— 15 мин.), то в ней все же остается большое количество газов. После слива в форму металла вакуум падает вследствие гало-выделения формы.

Только при продолжительном вакуумировании насосами до статочной мощности хорошо прокаленной формы дегазация е-происходит достаточно полно; в момент заливки вакуум в камере 66 падает примерно на один порядок, что свидетельствует о хорошей дегазации формы (табл. 16).

Однако следует отмстить, что в том случае, если температура формы не сохраняется и форма остывает в процессе вакуумирования, степень дегазации ее становится меньше. Экспериментами установлено, что пониженная температура прокалки форм также уменьшает степень ее дегазации. Так, например, при температуре прокалки формы 850° и времени вакуумирования в течение 35 мин. насосом БЫ-1500 был достигнут вакуум 7-10^-3 лл рт. ст. После заливки формы металлом весом 8 кг с температурой 1420° вакуум упал до 3- 10"¹ мм рт. ст.

При температуре прокалки 750° и времени вакуумирования в течение 15 мин. насосом ВН-4 был достигнут вакуум 5-10^-1 мм рт. ст. После заливки формы металлом весом 8 кг вакуум упал до 500 леи рт. ст. Эти результаты говорят о том, что для улучшения степени дегазации формы решающим фактором является температура формы. Эта температура должна быть максимально высокой и се необходимо поддерживать в течение всего процесса вакуумирования вплоть до заливки. Иными словами, необходим электроподогрев форм в процессе их дегазации.

В табл. 17 приведены экспериментальные данные по определению продолжительности дегазации формы в зависимости от мощности применявшихся насосов и достигнутой величины вакуума.

При дегазации форм указанных габаритов вакуум 4 • 10~³— 9-10~³ /го рт. ст. создается насосами БН-3 и БН-1500 примерно за 30—35 мин. (включая время работы форвакуумных насосов), причем па сое БН-3 справляется с откачкой газов из формы при наличии в вакуум-камере 8 кг холодного металла; при разогреве ¹¹ плавлении металла вакуум резко падает, так как насос не справляется с эвакуацией газов. Насос БН-1500 обеспечивает вакуум Ю-з леи рт. ст. при одновременной дегазации формы и жидкого металла. Однако продолжи тельность дегазации формы до начала плавления и в этом случае большая.

Кроме времени на дега зацию формы, еще затрачивается значительное время на расплавление металла а выдержку его в вакууме; общая продолжительность плавки получается большой и формы сильно остывают.

В табл. 18 приведены температуры остывания форм в зависимости от времени их охлаждения.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что для сокращения продолжительности пла-вки при литье в вакууме, а также для улучшения дегазации форм необходимо осуществлять ,ва-куумиро в а мне ф ор м и а р ал -лелыго с плавкой в отдельной камере, оборудованной электроподогревом.

В табл. 17 (последние пять граф) приведены результаты плавок на вакуумной печи непрерывного действия. Дегазация форм на этой печи производится параллельно с плавкой в специальной камере отсеченной от литейной камеры шлю-зом. Как видно из ппиветен-пых данных, вакуум 5- 10~^э— 1 10^-2 мм рт. ст. в этой камере при наличии -в ней восьми форм создается за 18—22 мин., что позволяет сократить общую продолжительность плавки.

Как уже говорилось, насос БН-1500 создает вакуум 5- 10^-3 мм рт. -ст. при одновременной дегазации горячей формы и 8 кг жидкого металла. Этот вакуум сохраняется к моменту заливки и после заливки только в том случае, если заливку производить при работающем насосе. В этом случае нс наблюдается падения вакуума.

Если же, откачав камеру до определенного разрежения, бустерный насос отключить, то уже через несколько секунд наблюдается падение вакуума вследствие продолжающегося газоотде-ления формы. В табл. 19 приведены величины, до которых падает вакуум после отключения насоса.

Из приведенных данных следует, что слив металла в форму нужно производить немедленно после отключения насоса, тогда потери вакуума будут минимальными. В тех же случаях, когда эти потери недопустимы, заливку следует производить с работающими насосами; только в этом случае будет обеспечена постоянная величина вакуума до заливки и в момент заливки.