Vormisegu omaduste määramine (0)

Laboratoorne töö
VORMISEGU  OMADUSTE MÄÄRAMINE
Töö eesmärk
Tutvuda vormisegu omadusteedega ja nende määramise meetoditega, ning omaduste 
praktiline määramine
1. Töö selgitav osa
Liivvormid valmistatakse vormisegudest, mille valmistamiseks lisatakse liivaosakeste 
siduvuse parandamiseks savi ja vett. Kvaliteetsete  valandite  saamiseks esitatakse 
vormisegudele järgmisi nõudeid, nagu tugevus, gaasiläbilaskvus,  plastsus , väljalöödavus, 
järeleandlikkus, kuumuspüsivus jt.
Vormisegu tugevus
Vormisegu tugevus sõltub savi ja niiskuse sisaldusest, liivaosakeste  suurusest  ja kujust.
Vormisegul määratakse tugevus (vt. 2.3 Vormisegu  survetugevuse  määramine) survele 
ühesuguse tihedusega silindrilistel proovikehadel läbimõõduga 50 mm (vt. 2.1 Proovikehade  
valmistamine).
Gaasiläbilaskvus
Sula metalli valamisel  liivvormi  tekivad seal gaasid, mis seotud õhu paisumisega  vormisegus, 
sulametallis lahustunud gaaside eraldumisega, niiskuse aurustumisega,  sideainete  ja 
keemiliste ühendile lagunemisega.
Juhul, kui  valandi  pind ei ole veel piisavalt  tardunud , siis kui nad ei saa väljuda läbi vormi 
seinte, võivad valandites tekkida gaasitühikud. Tekkinud gaaside 
rõhk sõltub gaaside tekkimise ja  vormist  eraldumise kiirusest, mida 
iseloomustatakse vormi gaasiläbilaskvusteguriga.
Vormisegu gaasiläbilaskvus määratakse eriseadmel (vt. 2.2 
Gaasiläbilaskvusteguri määramine), kus vormisegust silindrilisest 
katsekehast (läbimõõduga 50 mm ja kõrgusega 50 mm) surutakse 
läbi 2000 cm3 õhku, mille rõhku p katsekeha ees mõõdetakse 
manomeetriga (joon. 1).
Joon. 1 Gaasiläbilaskvusteguri määramise seade. 1- hülss, 2 – 
manomeeter , 3 –  proovikeha
Gaasiläbilaskvustegur arvutatakse valemiga
V ⋅ h
K = 
F ⋅ p ⋅ t
kus V – läbi katsekeha juhitav õhu ruumala cm3, h – proovikeha kõrgus cm, F – katsekeha 
ristlõige cm2, p – rõhk katsekeha ees g/cm2 ja t – 2000 cm3 õhu läbimineku aeg.
Praktikas määratakse gaasiläbilaskvustegurit  kiirendatud  meetodil. Katsekeha ette on 
paigutatud kas 1,0 või 1,5 mm  avade  läbimõõduga düüs ja manomeetriga mõõdetakse 
rõhkude vahet. Manomeeter on kalibreeritud nii, et näitab ringskaalal (sõltuvalt valitud düüsi 
läbimõõtust kas sisse-, keskmine- või välisskaala) gaasiläbilaskvustegurit K.
1
2. Töö käik
2.1 Proovikehade valmistamine
Kaaluda 170 g vormisegu, kallata see põhjaga hülssi (1 ja 
2, vt joon. 2) ning paigutada rammimisseadmesse, viia 
rammimisseadme langevad osad (3, mass 6,35 kg) 
vasakpoolse  hoova  abil alla ja tihendada vormisegu 
parempoolse hoova abil kolme löögiga.
Proovikeha (5) kättesaamiseks eemalda hülsi põhi (2) ja 
suru abitempliga (6) hülsi ühe otsa poole.
Joon. 2 Rammimisseade: 3 – ramm; 4 – juhtliist; 1 – hülss; 2 – 
hülsipõhi; 5 – proovikeha; 6 – tõukur (abitempel).
Et tagada katsekehale pärast kolme  lööki  ettenähtud kõrgus 
h = 50±0,8 mm, peab rammi juhtvardal (4) olev kriips 
jääma  juhtliistul olevate äärmiste kriipsude vahele (joon 
2a). Vastasel korral tuleb vormisegu hülsist välja suruda ja 
kaaluda uuesti kas veidi rohkem või vähem 170 grammist, 
olenevalt vajadusest.
Joon. 2a Rammimisseade: 1 – ramm; 2 – kriipsud; 3 – 
juhtvarras.
2.2 Gaasiläbilaskvusteguri määramine
Kontrollida, et seadme kolmikkraan (2) on õiges asendis (B).
Puhastada  kummikork sinna jäänud vormisegust, suruda 
sinna peale hülss koos tihendatud seguga.
Tõsta ettevaatlikult  kuppel  (1) ja fikseerida välisel 
ringskaalal (5) (düüsi läbimõõt d = 1,5 mm) näit (pos. 3, vt. 
joon. 3). Hülss koos proovikehaga peab olema tihedalt 
paigutatud kummikorgi koonuspinnale (4). Kahtluse  korral 
katta  hülsi ülemine osa peopesaga, seejuures peab 
manomeetri näit olema 0. Kui seda pole, sobitada hülssi 
paremini kummikorgile. Juhul, kui manomeeter ei näita 
nulli, käsitleda saadud näitu süstemaatilise veana ja võtta 
seda arvesse katsetulemuste tõlgendamisel.
Määrata gaasiläbilaskvustegurid valmistatud proovikehadel 
ja tulemused kanda tabelisse 2 (vaata lisatud vormi). 
Proovikehade arvu määrab õppejõud.
Joon. 3 Gaasiläbilaskvuse määramise seade: 1 – kuppel, 2 – 
kolmikkraan, 3 – kalibreeritud avaga düüs, 4 – kummikork, 5 – skaala/manomeeter
2
2.3 Vormisegu survetugevuse määramine
Peale gaasiläbitavuse määramist eemaldada proovikeha hülsist välja pressides, kasutades 
selleks vastavat proovikeha tõukurit. Sama vormisegust katsekeha  survetugevus  määratakse 
joonisel 4 kujutatud seadme abil.
Survetugevuse määramise seadmel keerates vänta (1) vastupäeva viia  kolb  (3) lähteasendisse. 
Viia skaalal (2) punane osuti null-asendisse. Asetada proovikeha haaratsite (4) vahele, vänta 
(1) päripäeva keerates koormata proovikeha purunemiseni (magistraalpragu arenemiseni). 
Lugem  lugeda punase osuti järgi välimiselt skaalalt (2) (N/cm3). Kanda tulemus tabelisse.
Joon. 4 Vormisegu survetugevuse määramise seade: 1 –  vänt ; 2 – skala; 3 – kolb; 4 - haaratsid.
Vormisegu kasutusala määramisel juhinduda tabelis 1.1 toodud infost.
Tabel 1
Vormisegude omadused ja kasutusalad
Gaasi-
Savi-
Niiskus,
läbilaskvuse-
Survetugevus,
Vormisegu kasutusala
sisaldus,
%
tegur,
MPa
%
K
Märgvormid malmile massiga
  kuni 20 kg
4,5-5,5
8-10
25-30
0,03-0,05
  kuni 200 kg
4,5-5,5
8-10
40-70
0,03-0,05
  kuni 2000 kg
4,5-6,5
9-12
60-100
0,04-0,07
Märgvormid terasele massiga 
4-5
8-12
80-120
0,03-0,06
kuni 500 kg
Kuivvormid malmile
6-8
12-16
60-100
0,05-0,08
Kuivvormid terasele
5-7
12-14
70-160
0,05-0,07
Märgvormid alumiiniumile
4-5
8-10
30
0,03-0,05
Kuivvormid alumiiniumile
5-6
8-12
30
0,04-0,06
3
Aruande sisu
Tiitelleht  koos aruandevormiga. Katsetulemused kanda tabelisse 2, arvutada välja vajalike 
andemete aritmeetilised keskmised väärtused koos standardhälbeteega.
Lühike hinnang saadud tulemuste ja vormisegu kasutatavuse kohta, kasutades tabelit 1.
Kasutatud mõisted (tagasi)
Vormisegu tugevus (прочность,  strength )
On vormisegu võime vastu pidada jõududele, mis tekivad vormi valmistamisel, koostamisel, 
sulametalliga täitmisel, transpordimisel. Määratakse enamasti survekatsetel, kasutades vormi- 
ja kärnisegudest valmistatud standartseid proovikehi. Eristatakse märgtugevust (сырая 
прочность,  green strength) ja kuivtugevust (сухая прочность, dry strength). Tugevus 
suureneb sideaine  sisalduse ja segu tiheduse kasvades ning liivaterade suuruse vähenedes.
Gaasiläbilaskvus (газопроницаемость, permeability)
On vormi- või kärnisegu omadus lasta läbi  gaase . Gaasiläbilaskvus kasvab, kui suureneb 
vormiliiva hulk ja  tera  läbimõõt.
Plastsus (пластичность, plasticity)
On segu omadus omandada mudeli (kärnkasti) kuju. Plastsus suureneb, kui suureneb savi- ja 
veesisaldus  ning peenenevad liivaterad.
Väljalöödavus (выбиваемость, ability to crumble, friability)
On vormi- või kärnimaterjali omadus, mis näitab, kui raske on jahtunud kärni ja vormiosi 
valandilt eemaldada. Hea väljalöödavusega on segud, mis  kaotavad  kuumenedes sideaine 
lagunemise tõttu tugevuse.
Järeleandvus (податливость, collapsibility)
On valuvormi või kärnimaterjali (segu) võime deformeeruda või puruneda metalli 
kahanemisel tekkinud jõudude toimel. Kui suureneb vormisegu  poorsus , suureneb ka 
järeleandvus.
Termokeemiline püsivus (термохимическая стойкость, thermochemical stability)
Näitab segu võimet taluda sulamata või metalliga keemiliselt reageerimata kõrgeid 
temperatuure . Termokeemiline püsivus väldib segu valandile paakumist.
4
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Materjalitehnika  instituut
Metallide  tehnoloogia   õppetool
Laboratoorne töö 
(aines)
Töö nimetus      VORMISEGU OMADUSTE MÄÄRAMINE
Töö nr:
Üliõpilane:
Rühm:
Üliõpilaskood:
Juhendaja :
Töö tehtud:
Töö esitatud:
Arvestatud:
Järeldused (vormisegu võimalikud kasutusalad, vormisegu puudused):
Tabel 2
Gaasiläbilaskvustegur
Survetugevus
Katse nr.
K
N/cm2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Keskmine
Keskmine survetugevus, MPa
5

Document Outline

• 1. Töö selgitav osa
• 2. Töö käik
• 2.1 Proovikehade valmistamine
• 2.2 Gaasiläbilaskvusteguri määramine
• 2.3 Vormisegu survetugevuse määramine
• Vormisegu tugevus (прочность, strength)
• Gaasiläbilaskvus (газопроницаемость, permeability)
• Plastsus (пластичность, plasticity)
• Väljalöödavus (выбиваемость, ability to crumble, friability)
• Järeleandvus (податливость, collapsibility)
• Termokeemiline püsivus (термохимическая стойкость, thermochemical stability)