Powłoki ochronne na formy i rdzenie – dodatkowe źródło gazów i potencjalna przyczyna wad powierzchniowych

Autorzy opracowali oryginalną metodę i sposób prowadzenia badania kinetyki wydzielania się gazów z materiałów stosowanych w technologii form poddawanych intensywnemu nagrzewaniu. Do tych materiałów pracy zalicza się masy formierskie oraz powłoki ochronne stosowane na formy i rdzenia piaskowe lub formy metalowe zalewane grawitacyjnie. Badania prowadzone są dwutorowo: z wykorzystanie zmodyfikowanej metody oznaczania gazotwórczości w piecu rurowym oraz badania gazotwórczości cienkich, przypowierzchniowych warstw form zalewanych ciekłym metalem. Kinetyka wydzielania gazów prezentowana jest w funkcji czasu nagrzewania oraz w funkcji temperatur próbki nagrzewanej masy lub powłoki. Badania obejmują również monitorowanie tych samych zjawisk przy nagrzewania cienkich warstw formy. Stwierdzono, iż zarówno w przypadku mas ze spoiwami jak i w przypadku powłok występują dwa maksima szybkości wydzielania gazów: przy temperaturze około 200 i około/ponad 500 ºC. Powłoki ochronne są znaczącym źródłem gazów po zalaniu formy metalem, co rzadko jest uwzględniane w ogólnym bilansie gazów powstających w formie. Warstwy wierzchnie form i rdzeni pokryte powłokami wydzielają dużo więcej gazów niż warstwy bez tych powłok. Z tego powodu odlewy wytwarzane w formach/rdzeniach z powłokami są w większym stopniu narażone na powstawania wad pochodzenia gazowego.

---

The authors developed the original method and the way of performing investigations of the kinetics of gases emission from materials applied in the mould technology and subjected to intensive heating. Moulding sands and protective coatings applied for sand moulds and cores or for metal moulds poured gravitationally belong to these materials. Investigations are performed in two ways: with utilising the modified method of determining the gas evolution rate in the tubular furnace and testing the gas evolution rate from thin near surface layers poured with liquid metal. The gas emission kinetics is presented as the heating time function and as the temperature function of the heated sample of the moulding sand or coating. Investigations encompass also monitoring of these effects at heating thin layers of moulds. It was found that in case of moulding sands with binders as well as in case of coatings two maxima of gases emission rates occur: at a temperature of approximately 200 ºC and of approximately/above 500 ºC. Protective coatings are significant sources of gases after the mould is poured with metal, which is seldom taken into account in the general balance of gases formed in the mould. Surface layers of moulds and cores covered with coatings emit much more gases than layers without these coatings. Due to this, castings produced in moulds/cores with coatings are, in a higher degree, exposed to defects of gaseous origin.