Дослідження процесів тверднення стрижневих сумішей з фосфатними зв’язувальними компонентами, в тому числі для адитивного формування
The results of the study of the hardening dynamics and physical and mechanical properties of sand core mixtures with phosphate binder components with the addition of liquid chemical reagents of various natures to these mixtures are presented. The binder components in the mixtures are phosphates of s...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/52 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471917887520768 |
|---|---|
| author | Лютий, Ростислав Дорошенко, Володимир Тишковець, Марія |
| author_facet | Лютий, Ростислав Дорошенко, Володимир Тишковець, Марія |
| author_sort | Лютий, Ростислав |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-05-24T08:05:22Z |
| description | The results of the study of the hardening dynamics and physical and mechanical properties of sand core mixtures with phosphate binder components with the addition of liquid chemical reagents of various natures to these mixtures are presented. The binder components in the mixtures are phosphates of silicon, aluminum, potassium and sodium, which are formed by the interaction of orthophosphoric acid with oxides or inorganic salts, which contain these elements. Core mixes contain ecologically safe and non-deficient components, provide high quality of castings from various foundry alloys. With thermal hardening, they are suitable for the manufacture of complex rods. Additive technologies for the production of foundry cores, which are actively developing, provide in particular layer-by-layer (up to 1 mm) application of molding material plus the fastest possible strengthening of each layer. In this case, chemical reagents that show increased activity to the components of the sand-phosphate mixture and do not allow the mixing process, can be considered as promising hardeners of instant or rapid action. The actions of 30 different organic and inorganic chemical reagents on 8 core mixtures' properties has been studied and it has been shown that some of them do provide fast surface hardening. At the same time they do not lead to hardening of samples on all volume even after long endurance within several days. The results of the total strength (at compression in MPa) and surface strength (shedding in %) of the samples show that of the thirty chemical reagents studied, only two mixtures are promising for improvement in survivability parameters and curing time as cold-hardening mixtures and simple cores. The effects of rapid surface hardening in a number of compositions have been established, which is the basis for further development of additive technology based on them. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:09Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-52 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:09Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-522023-05-24T08:05:22Z Investigation of hardening processes of core mixtures with phosphate binders, including for additive sand molding Дослідження процесів тверднення стрижневих сумішей з фосфатними зв’язувальними компонентами, в тому числі для адитивного формування Лютий, Ростислав Дорошенко, Володимир Тишковець, Марія core mixture binder component orthophosphoric acid phosphate surface hardening strength of sand mixture additive technology casting стрижнева суміш зв’язувальний компонент ортофосфорна кислота фосфат поверхневе тверднення міцність піщаної суміші адитивна технологія виливок The results of the study of the hardening dynamics and physical and mechanical properties of sand core mixtures with phosphate binder components with the addition of liquid chemical reagents of various natures to these mixtures are presented. The binder components in the mixtures are phosphates of silicon, aluminum, potassium and sodium, which are formed by the interaction of orthophosphoric acid with oxides or inorganic salts, which contain these elements. Core mixes contain ecologically safe and non-deficient components, provide high quality of castings from various foundry alloys. With thermal hardening, they are suitable for the manufacture of complex rods. Additive technologies for the production of foundry cores, which are actively developing, provide in particular layer-by-layer (up to 1 mm) application of molding material plus the fastest possible strengthening of each layer. In this case, chemical reagents that show increased activity to the components of the sand-phosphate mixture and do not allow the mixing process, can be considered as promising hardeners of instant or rapid action. The actions of 30 different organic and inorganic chemical reagents on 8 core mixtures' properties has been studied and it has been shown that some of them do provide fast surface hardening. At the same time they do not lead to hardening of samples on all volume even after long endurance within several days. The results of the total strength (at compression in MPa) and surface strength (shedding in %) of the samples show that of the thirty chemical reagents studied, only two mixtures are promising for improvement in survivability parameters and curing time as cold-hardening mixtures and simple cores. The effects of rapid surface hardening in a number of compositions have been established, which is the basis for further development of additive technology based on them. Представлено результати дослідження динаміки тверднення і фізико-механічних властивостей піщаних стрижневих сумішей з фосфатними зв’язувальними компонентами при додаванні до цих сумішей рідких хімічних реагентів різної природи. Зв’язувальними компонентами у сумішах є фосфати кремнію, алюмінію, калію та натрію, які утворюються внаслідок взаємодії ортофосфорної кислоти із оксидами або неорганічними солями, які містять вказані елементи. Стрижневі суміші містять екологічно безпечні та недефіцитні компоненти, забезпечують високу якість виливків із різних ливарних сплавів. За умови теплового зміцнення вони є придатними для виготовлення складних стрижнів. Адитивні технології виготовлення ливарних стрижнів, які активно розвиваються, передбачають зокрема пошарове (до 1 мм) нанесення формувального матеріалу плюс максимально швидке зміцнення кожного шару. В такому разі хімічні реагенти, які проявляють підвищену активність до компонентів піщано-фосфатної суміші та не дають змоги здійснити процес перемішування, можуть розглядатися як перспективні затверджувачі миттєвої або швидкої дії. Досліджено дії 30 різних органічних та неорганічних хімічних реагентів на властивості 8 стрижневих сумішей та показано, що деякі із них дійсно забезпечують швидке поверхневе тверднення. При цьому вони не призводять до зміцнення зразків по всьому об’єму навіть після тривалої витримки протягом декількох днів. Наведені результати загальної міцності (при стисканні у МПа) і поверхневої міцності (обсипаємість у %) зразків показують, що з тридцяти досліджених хімічних реагентів лише дві суміші перспективні для удосконалення за параметрами живучості та терміну зміцнення як холоднотвердні суміші для простих стрижнів та стрижнів середньої складності. При цьому установлені ефекти швидкого поверхневого тверднення у ряді композицій є основою для подальшого розроблення адитивної технології на їх основі. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-05-24 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/52 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 29 No. 1 (2021): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 29 № 1 (2021): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/52/52 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | стрижнева суміш зв’язувальний компонент ортофосфорна кислота фосфат поверхневе тверднення міцність піщаної суміші адитивна технологія виливок Лютий, Ростислав Дорошенко, Володимир Тишковець, Марія Дослідження процесів тверднення стрижневих сумішей з фосфатними зв’язувальними компонентами, в тому числі для адитивного формування |
| title | Дослідження процесів тверднення стрижневих сумішей з фосфатними зв’язувальними компонентами, в тому числі для адитивного формування |
| title_alt | Investigation of hardening processes of core mixtures with phosphate binders, including for additive sand molding |
| title_full | Дослідження процесів тверднення стрижневих сумішей з фосфатними зв’язувальними компонентами, в тому числі для адитивного формування |
| title_fullStr | Дослідження процесів тверднення стрижневих сумішей з фосфатними зв’язувальними компонентами, в тому числі для адитивного формування |
| title_full_unstemmed | Дослідження процесів тверднення стрижневих сумішей з фосфатними зв’язувальними компонентами, в тому числі для адитивного формування |
| title_short | Дослідження процесів тверднення стрижневих сумішей з фосфатними зв’язувальними компонентами, в тому числі для адитивного формування |
| title_sort | дослідження процесів тверднення стрижневих сумішей з фосфатними зв’язувальними компонентами, в тому числі для адитивного формування |
| topic | стрижнева суміш зв’язувальний компонент ортофосфорна кислота фосфат поверхневе тверднення міцність піщаної суміші адитивна технологія виливок |
| topic_facet | core mixture binder component orthophosphoric acid phosphate surface hardening strength of sand mixture additive technology casting стрижнева суміш зв’язувальний компонент ортофосфорна кислота фосфат поверхневе тверднення міцність піщаної суміші адитивна технологія виливок |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/52 |
| work_keys_str_mv | AT lûtijrostislav investigationofhardeningprocessesofcoremixtureswithphosphatebindersincludingforadditivesandmolding AT dorošenkovolodimir investigationofhardeningprocessesofcoremixtureswithphosphatebindersincludingforadditivesandmolding AT tiškovecʹmaríâ investigationofhardeningprocessesofcoremixtureswithphosphatebindersincludingforadditivesandmolding AT lûtijrostislav doslídžennâprocesívtverdnennâstrižnevihsumíšejzfosfatnimizvâzuvalʹnimikomponentamivtomučislídlâaditivnogoformuvannâ AT dorošenkovolodimir doslídžennâprocesívtverdnennâstrižnevihsumíšejzfosfatnimizvâzuvalʹnimikomponentamivtomučislídlâaditivnogoformuvannâ AT tiškovecʹmaríâ doslídžennâprocesívtverdnennâstrižnevihsumíšejzfosfatnimizvâzuvalʹnimikomponentamivtomučislídlâaditivnogoformuvannâ |