Смесь для изготовления литейных стержней

 

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитель, алюминиевую пудру и фосфатное связующее, о т личающаяся тем, что, с Целью снижения прилипаемости смеси к модельно-опочной оснастке, снижения осыпаемости, повышения живучести , сухой прочности и термостойкости стержней, в качестве фссфатного связующего содержит алюмохромфосфатное связующее при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Алюмохромфосфатное связующее2,0-5,0 Алюминиевая пудра 0,5-2,0 Огнеупорный наполнительОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«« i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ hOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3309335/22-02 (22) 81 (46) 07,03,84. Бюл. 9 9 (72) И.Е, Илларионов, Н.В. Багрова, l0.Ï. Васин и Л.M. Неофитов (71) Чувашский государственный университет им. И.H. Ульянова (53) 621.742(088 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Ì 548358, кл. В 22 С 1/10, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 459298, кл, В 22 С 1/00, 1973, 3. Авторское свидетельство СССР

Р 339090, кл, В 22 С 1/10, 1968. (54)(57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеÄÄSUÄÄ 1077692 А (5 ) В 22 С 1/00; В 22 С 1/10 упорный наполнитель, алюминиевую пудру и фосфатное связующее, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с

Пелью снижения прилипаемости смеси к модельно-опочной оснастке, снижения осыпаемости, повышения живучести, сухой прочности и термостойкости стержней в качестве фссфатно го связующего содержит алюмохромфосфатное связующее при следующем сооТношении ингредиентов, мас.%:

Алюмохромфосфатное связующее 2,0-5,0

Алюминиевая пудра 0 5-2,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

1077692

35

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для литейных стержней, Известна суспензия.для изготовления керамических форм, содержащая алюмохромфосфатное связующее, хлористый барий, поверхностно-активное вещество, воду и огнеупорный наполнитель Г1 3.

Однако данная смесь непригодна для изготовления стержней.

Известна стержневая смесь f 23 содержащая, вес.%:

Огнеупорный наполнитель, Основа

Глина 8,0-12,0

Уголь каменный, молотый 1 5-5,0

Вода 3,0-3,5

Алюмохромфосфатное связующее 0 5"2 0, 20

Четвертичная аммониевая соль полигликолевых эфиров алкилфенолов 0,2-0,5

Однако данная смесь обладает не- 25 высокими прочностныму свойствами (6p = 4 0-5р 25 кг/см,бс = 12

14,5 кг/см 2 . Кроме того, смесь имеет невысокую газопроницаемость (125-150 ед.), что может привести к браку отливок по газовым раковинам, а также в смеси содержится большое количество влаги (3,5%), что вызывает опасность образования ужимин и других видов брака. Данная смесь также содержит в своем составе четвертичную аммониевую соль полигликолевых эфиров алкилфенолов,вклю чающих в свой состав фенол, который является источником вредных выделений в воздушную среду, что приводит к ухудшению санитарно-гигиенических условий труда.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является смесь для из- 45 готовления литейных стержней,включающая огнеупорный наполнитель фосфатное связующее, окислы железа и алюминиевую пудру (3 ).

Однако данная смесь обладает 50 повышенной прилипаемостью к оснастке, маленькой жинучестью, что затрудняет технологический процесс изготонления стержней, кроме того, смесь имеет невысокие прочностные характеристики после термообработки .и является неподатливой при высоких температурах, следствием чего является образование поверхностных дефектов отливок.

Целью изобретения является снижение прилипаемости смеси к модельноопочной оснастке, снижение осыпаемости, повышение живучести, сухой прочности и термостойкости стержней. 65

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных стерж ней, включающая огнеупорный наполнитель, алюминиевую пудру и фосфатное связующее, н качестве фосфатного связующего содержит алюмохромфосфатное связующее при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Алюмохромфосфатное снязующее 2,0-5 0

Алюминиевая пудра 0,5-2,0 Огнеупорный наполнитель Остальное

Предлагаемый состав стержневой смеси оптимален. Если приготовить смесь, содержащую в своем составе: алюмохромфосфатное связующее 1,8%; алюминиевую пудру 0,3%; песок до

100%, то прочностные показатели будут низки (Ьр = 4,0 ° 6<+= 8,3 кг/см ) кроме того, смесь будет с недостаточной влажностью (т.е. сухоната), а следовательно, и процесс изготовления образцов затрудняется. Увеличение количеств АХФС до 5,2%, алюминиевой пудры до 2,2%, песка до

100% приводит к увеличению влажности смеси,до 2,1%, следовательно,увеличивается опасность образования брака (ужимин ), кроме того, чем выше содержание АХФС в смеси (5,5% ), тем сложнее становится процесс формовки образцов из-за низкой начальной прочности смеси, тогда как предлагаемый состав обладает достаточной начальной прочностью.

В табл. 1 приведены составы смесей: в табл. 2 - их физико-механические и технологические свойства.

В качестве алюминиевой пудры принедена пудра марки ПАП-1.

Как следует из табл. 1 и 2 живучесть заявляемой смеси составляет

20-25 мин,тогда как живучесть известной смеси не более 2.5 мин:, т.е ° смесь почти нежизнеспособна. Применение смесей в производстве с такой малой живучестью затруднено,так как эа такой короткий промежуток времени практически невозможно приготовить образцы. При изгОтовлении образцов иэ предлагаемой смеси прилипаемость практически отсутствует.

Кроме того, одним из отрицательных свойств известной смеси является ее высокая влажность (2,5-2,7%1, т.е., ее склонность к ужиминообразованию (чем выше содержание влаги,тем больше возможность образования ужимин). Влажность предлагаемой смеси невысокая (1,2-1,9%), следовательно, смесь менее склонна к ужиминообраэованию. Осыпаемость образцов иэ предлагаемой смеси невелика (0,73-0,81), тогда как.образцы, приготовленные из известной смеси, имеют осыпае1077692 мость 2-8%, следовательно, брак отливок при использовании предлагаемой смеси значительно уменьшается.

Прочность образцов на сжатие из предлагаемой смеси значительно выше чем .у образцов, приготовленных из известной смеси. Термостойкость образцов иэ предлагаемой смеси -f также значительно выше, чем у образцов, приготовленных из известной смеси.

Способ приготовления предлагаемой смеси следующий.

Песок и алюминиевую пудру перемешивают в лабораторных бегунах в течение 1,5-2,0 мин. Затем добавляют АХФС и перемешивают еще 1,0

1 5 мин. После этого смесь готова к употреблению. После формовки стандартных образцов и выдержки их в сушильном шкафу при 150-160 С в теСодержание ингредиентов, мас.% в составах,9

Ингредиенты

1 .2 3 4 5

Алюминиевая пудра

IIAII-1

1,0

3,0

96,0

1,5

4,0

94,5

0,5

2,0

97,5

2,0

5,0

0,6

АХФС

80,4

Кварцевый песок

Ортофосфорная кислота

5 0

2,0

Вода

Материал, содержащий окислы железа

Таблица 2

Состав, Р

Физико-механические и технологические свойства

1 2 3 4 5

313

275 440

275

300

Газопроницаемость

Прилипаемость

Отсутствует

20-23

22-25 22-25 22-25

1-1,5

Живучесть, мин

Осыпаемость, %

Влажность, %

0,81

1,2

0,79

1,6

0,73

1,9

О,"81 .

1,2

3,2

2,6

13,45 16,14 21,35 36 9

14,5

Термостойкость при

1000ОC в течение 1 ч, кгс/см

0,60

0 80 0,35

0,3 0,55

ВНИИПИ Заказ 824/6 Тираж 775 Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Прочность образцов на сжатие, после выдержки в печи при 150-160 С

2 в течение 15 мин, кгс/см чение 15 мин проводят физико-механи- ческие испытания.

Таким образом, очевидно, что предлагаемая смесь превосходит известную по всем физико-механическим показателям.

Как видно из табл. 1 и 2, использование предлагаемых составов позволяет получить стержневые смеси с хорошими прочностными свойствами, 10 снизить брак отливок по газовым раковинам, просечкам, пригару, горячим трещинам.

При использовании изобретения ожидаемый положительный эффект на

15 единицу продукции составит 5-10 руб, на одну тонну отливок за счет снижения брака отливок по газовым раковинам, просечкам, пригару, за счет улучшения санитарно-гигиенических условий труда, сокращения расхода материала и себестоимости отливок, Таблица 1

Отсутст- Отсутст- Отсутст- Большая вует вует вует