Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství Z. Kaňová – Z. Zugárková

Kerphalite KF, zirkon). Z těchto ostřiv byla vyrobena klínová jádra, která byla založena ve válcovitém odlitku. Odlitek byl vyroben z uhlíkaté oceli dle ČSN 42 26 33. Stupeň penetrace byl vyhodnocován v řezu odlitku (obr. 14, tab. III) [19]. U jádra zhotoveného z křemenného písku byla plocha penetrace 96 %. Jádro z chromitu mělo plochu penetrace pouze 8 %. Při použití Kerphalitu KF bylo dosaženo plochy penetrace pouze 2 %, u zirkonového jádra nebyly stopy po penetraci znatelné. V návaznosti na tyto zkoušky bylo provedeno také srovnání úhlu smáčení jednotlivých ostřiv kovem (obr. 15 a 16). Pro měření úhlu smáčení byla použita metoda ležící kapky kovu (uhlíková ocel) na podložce z příslušného ostřiva v grafitové lodičce. Nejvyššího úhlu smáčení dosahoval zirkon (alfa = 125°), Kerphalite KF měl úhel 115°, křemenný písek 105°. Hodnota úhlu smáčení chromitu je ovlivněna teplotou kovu. S rostoucí teplotou se snižuje úhel smáčení chromitu a chromit se tak stává kovem smáčivější (obr. 17). Úhel smáčení Kerphalitu KF není vlivem teploty výrazně ovlivněn (obr. 18) [19].

Tab. III. Vliv typu ostřiva a teploty odlévání na hloubku penetrace [19] Tab. III. Influence of the base sand type and casting temperature on the depth of penetration [19] plocha penetrace [%] 1589 °C 1601 °C 1638 °C

křemenný písek

chromit

96 8

Kerphalite KF

zirkon

Obr. 14. Řez zkušebním odlitkem s jádry z křemenného písku (1), chromitu (2), Kerphalitu (3) a zirkonu (4), teplota lití 1638 °C [19] Fig. 14. Cut through the test casting with cores from the quartz sand (1), chromite (2), Kerphalite (3) and zircon (4), casting temperature 1638 °C [19]

Obr. 15. Kapka oceli na chromitu (α = 92°) [19] Fig. 15. A steel drop on chromite (α = 92°) [19]

Obr. 16. Kapka oceli na ostřivu Kerphalite (α = 115°) [19] Fig. 16. A steel drop on the base sand Kerphalite (α = 115°) [19]

140

úhel smáčení α (°)

130 120 110 100 90 80 1560

1580

1600

1620

1640

1660

1680

1700

teplota (°C)

Obr. 17. Změna úhlu smáčení s teplotou chromitového ostřiva [19] Fig. 17. Change of the wetting angle with temperature of chromite base sand [19]

140

úhel smáčení α (°)

130

Kerphalite KF má i další výhody. Při výrobě jej lze použít v kombinaci s veškerými typy pojivových systémů. Je také kompatibilní s křemenným pískem, a to jak v ohledu sypné hmotnosti, která je u těchto dvou ostřiv téměř srovnatelná (Kerphalit KF – 1,6 g/cm3; křemenný písek – 1,5 g/cm3), tak i v ohledu vzájemných chemických interakcí ostřiv, kdy spolu tato dvě ostřiva nijak nereagují. Při použití chromitu v kombinaci s křemenným ostřivem dochází ke vzniku fayalitu, který následně snižuje žárovzdornost chromitu. Sypná hmotnost zirkonu a chromitu je okolo 2,7 g/cm3, v případě náhrady zirkonového a chromitového písku Kerphalitem KF dochází vlivem nižší sypné hmotnosti k úspoře materiálu. Zákazníci firmy SAND TEAM používají Kerphalite KF pro výrobu jader tvořící např. úzké dutinky v převodovkách, olejové kanálky či tvarové dutiny (obr. 19, 20, 21 a 22). Jde o dutiny v odlitcích, u kterých je obtížné či nemožné provést apretaci dutiny a je tedy nutné zajistit, aby vzniklý prostor byl bez vad (např. připečeniny, penetrace). V neposlední řadě se Kerphalite KF používá pro jádra, která jsou vysoce tepelně namáhána a hrozí u nich vznik připečenin.

120 110

Tab. IV. Složení zkušební směsi s ostřivem Kerphalite KF a pojivového systému cold box Tab. IV. The composition of the test mixture with the base sand Kerphalite KF and the cold box binder system

100 90 80 1560

1580

1600

1620

1640

1660

1680

teplota (°C)

Obr. 18. Změna úhlu smáčení s teplotou ostřiva Kerphalite KF [19] Fig. 18. Change of the wetting angle with temperature of the base sand Kerphalite KF [19]

Složení směsi ostřivo pojivo tvrdidlo

100 hm. d. složka A

1,0–1,2 hm. d.

složka B

1,0–1,2 hm. d. 0,5 cm3

typ pojiva

typ tvrdidla

typ ostřiva

Leganol HD131.4 + NL231

amin

Kerphalite KF 200/400

S l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12