Strefa przewilżona w masach ze szkłem wodnym - ultradźwiękowe badania kinetyki jej tworzenia

Zmiany właściwości mas w elementach formy podczas krzepnięcia i stygnięcia odlewów są aktualnie stosunkowo słabo rozpoznane. W pracy przedstawiono wyniki badań masy ze szkłem wodnym. W badaniach prowadzonych opracowaną przez Autora nową metodą ultradźwiękową wykazano, że szybkie nagrzewanie masy ze szkłem wodnym prowadzi do tworzenie się strefy przewilżenia. Oznacza to, że w warstwach przypowierzchniowych formy wytrzymałość masy w pierwszym okresie nagrzewania zmniejsza się do około 10-20% wartości początkowej. Masa ze szkłem wodnym traci wtedy również właściwości sprężyste. Takie zmiany właściwości masy sprzyjają deformacji form pod wpływem ciśnienia metalu. Dalsze nagrzewanie prowadzi do umocnienia się masy, co skutkuje pogorszeniem wybijalności. Strefa przewilżenia, znana dotychczas w masach klasycznych, jest przyczyną wielu wad: wady strupa, falistości powierzchni, zmian kształtu. Wykazanie przez Autora istnienie strefy przewilżenia pozwala lepiej zrozumieć szereg trudności przy wytwarzaniu odlewów w masach ze szkłem wodnym, trudności znanych z praktyki przemysłowej. Autor, opierając się na własnych rozwiązaniach, wykazał, iż technika ultradźwiękowa pozwala monitorować nie tylko proces utwardzania mas ze spoiwami, ale pozwala także badać kinetykę zmian właściwości tych mas podczas ich nagrzewania. Jest to nowy obszar badań.

---

The changes of the properties of moulding sands in the parts of mould during the solidification and cooling of castings are now not well known. In the study the investigation results of the moulding sand with water glass are presented. In the investigations carried out with the utilization of the new ultrasonic method, elaborated by the author, it was indicated that the quick heating of moulding sand with water glass leads to formation of the over-moisture zone. It means, that in the subsurface layers of the mould the strength of moulding sand in the first period of heating decreases to approx. 10-20% of its initial vallue Then the moulding sand with water glass also loses its elastic properties. Such changes in the properties of the moulding sand favour the mould deformation under the effect of the metal pressure. The subsequent heating causes an increase of the strength, what results in the worsening of the knock-out properties. The over-moisture zone, known hitherto in the classic moulding sands, is the cause of a lot of detects, such as: sand buckle, wavy surface and discrepancy of the shape and dimensions. The existence of the over-moisture zone, shown by the author allows to understand better the reasons of some difficulties during the production of castings in moulding sand with water glass, difficulties which are known from industrial practice . The author, basing on his own solutions, has proved that the ultrasonic method allows to monitor not only the hardening process of moulding sands with binders, but it also allows to investigate the kinetics of the properties changes of these sand mixtures during their heating. It is a new domain of investigations.