Микроструктуры поверхностного слоя формы после воздействия жидкого чугуна в течение 15-20 сек. Под воздействием металла защитный слой краски начинает разрушаться, образуются несплошности, в которые может проникать жидкий металл, вызывая образование пригара на отливке. Под влиянием теплового воздействия металла происходит дегидратация глины, содержащейся в смеси. Процесс дегидратации глины в зависимости от толщины стенки отливки может достигать глубины в 100 мм и более. Процесс дегидратации связан с потерей способности глины к повторному набуханию водой, т. е. происходит потеря ее связующих свойств. Микрофотографии формовочных смесей, которые были подвергнуты тепловой обработке при 1200° С. При тепловом воздействии металла зерна песка покрываются многочисленными трещинами. Вокруг зерен образуются кристобалитовые оторочки.
Процесс кристобалитизации охватывает до 20-25% общего объема кварцевых зерен. С целью исследования способности отработанных смесей к повторному использованию без применения свежих метериалов исследовалась долговечность песчано-глинистой смеси (использовалась глина Боровичского карьера). Проведены две серии опытов. Для 1-й серии опытов соотношение приведенных толщин стенки формы и отливки было принято равным 10, для 2-й — 1,5, т. е. в первом случае форма подвергалась незначительному, во втором, наоборот, — значительному тепловому воздействию. Формы заливались чугуном.
После затвердевания и полного охлаждения отливки формы разрушались, отработанные смеси увлажнялись и подвергались повторному перемешиванию в бегунах, а затем из этих смесей изготавливались формы, которые заливались чугуном и т. д., т. е. смесь использовалась многократно до полной потери технологических свойств. Графики, характеризующие изменения физико-механических свойств песчано-глинистых смесей при многократном использовании. Показано изменение прочности смеси на сжатие во влажном состоянии.
В процессе проведения 1-й серии опытов, заметное падение прочности смеси начиналось после 10-15-го циклов использования смесей; во 2-й серии опытов разупрочнение наступило сразу.