Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия:

И. О. Леушин, заведующий кафедрой «Металлургические технологии и оборудование», докт. техн. наук, профессор, эл. почта: igoleu@yandex.ru
О. С. Кошелев, профессор кафедры «Машиностроительные технологические комплексы», докт. техн. наук, профессор
Л. И. Леушина, доцент кафедры «Металлургические технологии и оборудование», канд. техн. наук
А. И. Марков, аспирант кафедры «Металлургические технологии и оборудование»

В последнее время активно ведутся поиск и разработки недефицитных и пригодных для применения в промышленных масштабах неорганических связующих, способных в составе стержневых смесей конкурировать с синтетическими смолами при производстве отливок, обеспечивая при этом комфортные условия работы персонала литейных цехов и сокращение вредных выбросов по ходу всего производственного процесса. Авторами в составе стержневой смеси рассмотрено связующее из неорганических солей, одна из которых жидкое стекло — водный раствор силикатов натрия или калия, а другие — одновременно обладающие свойством гидрофильности и хорошо растворимые в воде соли щелочных или щелочноземельных металлов. Рассмотрена группа сложных двойных солей, кристаллогидратов сульфатов трех- и одновалентных металлов — так называемых квасцов, обладающих требуемым набором свойств, и, в частности, недефицитных алюмокалиевых квасцов, ранее хорошо зарекомендовавших себя в качестве технологической добавки к жидкостекольной стержневой смеси. Предложен, экспериментально верифицирован и опробован в условиях действующего производства экологичный и простой в реализации вариант технологии, обеспечивающей отверждение стержня по механизму дегидратации стержневой смеси сочетанием теплового воздействия и наложения вакуума и достижение требуемого уровня эксплуатационных характеристик. Практическая проверка подтвердила эффективность применения разработанной технологии для производства отливок из чугуна и стали. В настоящее время ведутся работы по расширению ее применения в литейных цехах российских предприятий.

1. Илларионов И. Е., Гамов Е. С., Васин Ю. П., Чернышевич Е. Г. Металлофосфатные связующие и смеси : монография. — Чебоксары : Изд-во при Чувашском ун-те, 1995. — 524 с.
2. Илларионов И. Е. Применение технологии получения металлофосфатных связующих, стержневых и формовочных смесей на их основе // Черные металлы. 2018. № 4. С. 13–19.
3. Ткаченко С. С., Кривицкий В. С., Емельянов В. О., Мартынов К. В. Возможность применения жидкостекольных формовочных и стержневых смесей в художественном литье // Литье и металлургия. 2017. № 2 (87). С. 12–14.
4. Булитко Е. В. Исследование состава холоднотвердеющей смеси на основе фосфатного связующего // Технологии металлургии, машиностроения и материалообработки. 2018. № 17. С. 65–70.
5. Колодий Г. А., Ткаченко С. С., Кривицкий В. С. Перспектива применения фосфатных холоднотвердеющих смесей // Литейщик России. 2004. № 8. С. 23–24.
6. Ткаченко С. С., Колодий Г. А., Знаменский Л. Г., Ермоленко А. А. Холоднотвердеющие смеси на неорганическом связующем: состояние и перспективы развития (неорганика против органики) // Литье и металлургия. 2018. № 2 (91). С. 16–22.
7. Евстифеев Е. Н., Смирнов В. Н., Бессарабов В. С., Котова Л. А., Журавлев А. В. Экологически чистая технология изготовления холоднотвердеющих фосфатных смесей // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2011. № 6. С. 41–43.
8. Дмитриев Э. А., Свиридов А. В. Исследование свойств формовочных смесей со связующим на основе неорганических солей // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. 2016. Т. 1. № 3 (27). С. 72–79.
9. Евстигнеев А. И., Дмитриев Э. А., Сайгушкина В. А., Петров В. В. Стержневая смесь с сульфатным связующим // Литейное производство. 2014. № 8. С. 11–12.
10. Литейные связующие Cordis (неорганические) [Электронный ресурс]. URL: http://ucp-ha.ru/products/neorganicheskie-sistemy/neorganicheskiesvyazuyushchie-cordis/ (дата обращения: 23.05.2021).
11. Pat. DE10200927 A1. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formen oder Kernen für Giessereizwecke, 2003.
12. Pat. WO 2004/080145 A2. Magnesium and/or aluminium sulphate moulds and cores comprising a phosphate or borate additive and their production, 2004.
13. Pat. DE19632293 C2. Process for the production of core moldings for foundry technology, 1999.

14. Wintgens R. Angepasste Maschinentechnik für die Kernherstellung mit anorganischen Bindemitteln // Giesserei. 2012. № 2. P. 28–32.
15. Boehm R. Anorganische Kernbinder-Technologie: von Deutschland in die Welt // Giesserei. 2016. № 12. P. 30–35.
16. Zach A., Kleinert B., Nitsch M., Nitsch U. Anorganische Kernbinderreste in bentonitischen Formstoffsystemen // Giesserei. 2020. № 10. P. 34–40.
17. Polzin H., Kooyers T. Anorganisches Kernbindersystem für den Eisenguss – ein neuer Ansatz // Giesserei. 2018. № 10. P. 42–47.
18. Polzin H. Anorganische Binder: Zur Form- und Kernherstellung in der Gießerei. — Verlag : Schiele & Schön, 2019. — 228 p.
19. Steinhäuser Th. Regenerierung von anorganisch gebundenen Kernsanden // Giesserei. 2012. № 3. P. 58–61.
20. Евстигнеев А. И., Петров В. В., Дмитриев Э. А., Тарасова А. А. Исследование свойств смесей со связующими на основе сульфата магния // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева. 2010. № 2 (81). С. 232–237.
21. Леушин И. О., Маслов К. А., Субботин А. Ю., Чистяков Д. Г. Новый способ изготовления высокотехнологичных литейных стержней на жидкостекольном связующем // Черные металлы. 2010. № 12. С. 18–20.
22. Пат. 2630399 РФ. Способ изготовления литейных стержней из жидкостекольных смесей в нагреваемой оснастке «Термо-шок-СО₂-процессом» / Никифорова М. В. и др. ; заявл. 28.12.2015 ; опубл. 07.09.2017, Бюл. № 25.
23. ГОСТ 13078–81. Стекло натриевое жидкое. Технические условия. — Введ. 01.01.1982.
24. ГОСТ 15028–77. Квасцы алюминиево-калиевые технические. Технические условия. — Введ. 01.01.1978.
25. ГОСТ 2138–91. Пески формовочные. Общие технические условия. — Введ. 01.01.1993.
26. ГОСТ 23409.7–78. Пески формовочные, смеси формовочные и стержневые. — Введ. 01.01.1981.
27. ГОСТ 23409.6–78. Пески формовочные, смеси формовочные и стержневые. — Введ. 01.01.1980.
28. ГОСТ 23409.9–78. Смеси формовочные и стержневые. — Введ. 01.01.1980.
29. ГОСТ 977–88. Отливки стальные. Общие технические условия. — Введ. 01.01.1990.
30. ГОСТ 10772–78. Покрытия литейные противопригарные водные. — Введ. 01.01.1978.