Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке

 

1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ, включающая огнеупорный наполнитель на основе кремнезема, мочевино-формальдегидное связующее, сульфитно-дрожжевую и антиадгезионную противопригарную добавку , отличающаяся тем, что, с целью повьпиения качества стержней и форм за счет снижения прилипаемости смеси к оснастке, повышения ее противопригарных свойств и увеличения прочности стержней и форм, смесь содержит в качестве антиадгезионной противопригарной добавки побочный продукт производства низкоМолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена при следующем соотношении ингредиентов, мае.%: Мочевино-формальдегидное связунщее1,8-3,4 Сульфитно-дрожжевая бражка 0,2-0,6 Побочный продукт производства низкомолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и . окиси пропилена 0,08-0,20 Огнеупорный наполнитель на основе кремнезема Остальное 2. Смесь по п. 1, отличаю щ а я с я тем, что она содержит по (О бочный продукт производства низкомолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена следующего состава, мас.%: Низкомолекулярный полиэтилен с молеГО кулярным весом 1500-2500 1,5-2,5 Органические кислоты 0,5-0,7 00 Вода 0,2-0,8 Стабилизированный сополимер окиси этилена и окиси пропилена в массовом соотношении 70:30 соответственно Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ1;ЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делА изо етений v ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1,8-3,4

О, 2-0,6

0,08-0,20 кулярным весом t500-2500

Органические кислоты

Вода

Стабилизированный сополимер окиси этилена и окиси пропилена в массо1,5-" 5

0,5-0, 7

О, 2-0,8 вом соотношении 70:30 соотОстальное ветственно (21) 3568869/22-02 (22) 28.03.83 (46) 30. t0.84. Бюл. tt- - 40 (72) З.Я .Иткис, Ю.П.Васин, В.Б.Сизиков, Е.П.Круглов и Г.В.Чистяков (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.742.4(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 657903, кл. В 22 С t/22, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

И 801958, кл. В 22 С 1/22, 1981.

3. Авторское свидетельство СССР

В 950477, кл. В 22 С 1/10, 1980. (54) (») 1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ, включающая огнеупорный наполнитель на основе кремнезема, мочевино-формальдегидное связующее, сульфитно-дрожжевую бражку и антиадгезионную противопригариую добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества стержней и форм за счет снижения прилипаемости смеси к оснастке, повышения ее противопригарных свойств и увеличения прочности стержней и форм, смесь содержит в качестве антиадгезионной противопригарной добавки побочный продукт производства низкоМолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси нропилена при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

„„Я0„„1121087 A

pj s) В 22 С 1/22, В 22 С 1/02

Моч е в и но-фор мал ьдегидное связующее

Сульфитно-дрожжевая бражка

Побочный продукт производства низкомолекулярнorо полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена

Or н еуп орный нап олнитель на основе кремнезема Остал ьное

2. Смесьпоп. 1, отличающ а я с я тем, что она содержит побочный продукт производства низкомолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена следующего состава, мас.Х:

Низкомолекулярный полиэтилен с моле1121087

Данная смесь является моногокомпонентной, что приводит к усложнению и увеличению продолжительности процесса ее приготовления, а соответ- 35 ственпо и снижению производительности смесеприготовленного оборудования.

Кроме того, такая смесь не обладает достаточными антиадгеэионными и противопригарными свойствами, что 40 приводит к прилипаемости форм и стержней к нагретой оснастке и образованию пригара на отливках.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому 45 результату является смесь 3 3 для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке следующего состава, мас.Ж в пересчете с мас.ч.: 50

Огнеупорный наполнитель на основе кремнезема

Иочевино-формальдегидное связующее 2 6 55

Сульфит но-д,р ожжевая бражка 0,75

Антиадгезионные и

95, 55

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам песчано-смолянык смесей для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, и может найти широкое применение в изготовлении отливок из черных и цветных сплавов, Известна смесь для изготовления литейных стержней и форм нагреваемой 10 оснастки, включающая огнеупорный наполнитель, мочевино-формальдегидную смолу, кислотный катализатор отверждения и нефелиновый антипирен !1!.

Однако указанная смесь характери- 15 зуется недостаточной текучестью и пластичностью, а стержни, изготовленные из нее, обладают повышенной хрупкостью.

Известна также смесь для изготов- 20 ления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, мочевино-формальдегидное связующее, комплексный кислый катализатор на основе хлори- 25 дов алюминия и аммония, мочевины и воды, а также продукт компаундирования депарафинированного дистиллятного компонента нефтяных масел избирательной очистки и однохлористую медь !23. !

О, 08-0, 20

Кроме того, смесь содержит побочный продукт производства низкомолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена (так называемое отработанное синтетическое смазочное масло) следующего состава, мас.X:

Низкомолекулярный полиэтилен с молекулярпротивопригарные добавки в виде: уайт-спирита 0,3 нефелинового антипирена 0,5

Уротропин технический О, 3

Однако эта смесь характеризуется повышенной прилипаемостью к нагреваемой оснастке, склонностью к пригару при получении отливок из черных сплавов и недостаточной прочностью в отвержденном состоянии.

Цель изобретения — повышение качества стержней и форм за счет снижения прилипаемости смеси к оснастке, повышения ее противопригарных свойств и увеличения прочности стержней и форм.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель на основе кремнезема, мочевиноформальдегидное связующее, сульфитно-дрожжевую бражку и антиадгезионную противопригарную добавку, содержит в качестве антиадгезионной противопригариой добавки побочный продукт производства низкомолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена при следующем соотношении ингредиентов, мас.У.:

Иочевино- формал ьдегидное связующее 1, 8-3, 4

Сульфитно-дрожжевая бражка 0,2-0,6

Побочный продукт производства низкомолекулярного полиэтилена иа основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси = пропилена

Огнеупорный наполнитель на основе кремнезема Остальное

1121087

3 ным весом 15002500 1,5-2, 5

Органические кислоты

Вода

Стабилизированный сonолимер окиси зти— лена и окиси пропилена в массовом соотношении 70:30 co- t0 ответственно Остальное

Стабилизированный сополимер окиси этилена и окиси пропилена имеет вид мутной маслянистой жидкости светло-желтого цвета с плотностью 1,351,60 г/см, хорошо растворяется в воде, совмещается с мочевино-формаль- дегидными смолами и хорошо распределяется в песчано-смоляной смеси.

0,5-0, 7

О, 2-0,8

Нижний предел содержания (0,08X) добавки на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена обусловлен тем, что более низкое содержание не обеспечивает существенного снижения прилипаемости смеси к нагретой оснастке и не способствует повышению прочности и противопригарных свойств отвержденной смеси. Содержание добавки выше

0,2% вызывает заметное увеличение

Зо газовыделения смеси при формообразовании.

Таблица 1

Содержание ингредиентов, мас.Ж, в смесях

Составляющие

1 ((1 2 3 4(прототип) 97,92 96,86 95,8

95,55

3,4

2,6

2,6

0,3

Уайт-спирит

0,3

0,6

0,4

0,75

0,2

008 О 14 020

0 5

Песок кварцевый 1К01 6 с содержанием глины 1,5-2,07.

Мочевино-формальдегидная смола марки M-3. Уротропин технический

Сульфитно-дрожжевая бражка

Добавка на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена

Нефелиновый антипирен

В качестве мочевино-формальдегидных смол предпочтительно использова ние продуктов марок МЗ, ИФФ-И, КФ-Ж, КФ-ИТ .

Сульфитно-дрожжевая бражка относится к классу жидких технических лигносульфонатов и применяется в виде товарного продукта согласно

МРТУ 13-04-35-66.

Оптимальное содержание сульфитнодрожжевой бражки в смеси составляет

О, 2-0,6 мас.X. При меньшем ее содержании снижаются прочностные свойства смеси в горячем и холодном состоянии, а при большем ее содержании прочностные свойства смеси не улучшаются.

Предлагаемую смесь готовят следующим об ра з ом.

В смеситель загружают огнеупорный наполнитель, перемешивают 30 с, добавляют сульфитно-дрожжевую бражку и перемешивают 2 мин, затем вводят мочевино-формальдегидную смолу и добавку на основе стабилизированного сополимера окиси пропилена и перемешивают 1 мин, после чего смесь готова к употреблению.

В табл. 1 приведены составы смесей 1-3 согласно изобретению и смеси 4 согласно известному техническому решению, принятому в качестве про- тотипа и базового объекта, в табл.2 свойства смесей.

112108 7

Та бли ца 2

Смесь

Свойства

1 J 2

4 (прототип) 17,0

19,5

15 0

12,5

98

90

0,15 0

1,35

4,0

6,0

4,2

9,0

43,0

39,0

30,5

31,0

0,6

0,02 0

16,0

10,5

20,0

7,0

Из данных табл. 2 следует, что предлагаемая смесь на высокоглинистом песке имеет лучшие физико-механи-З5 ческие и технологические свойства в сравнении с прототипом (баэовым объектом) при одинаковом содержании связующего (смеси 2 и 4) .

Введение в смесь при ее приготовлении добавки на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена обеспечивают предлагаемой смеси высокие антифрикционные (текучесть) и пластические свойства, 45 которые способствуют качественному saполнению оснастки со сложной внутренней конфигурацией и получению стержней с повышенной прочностью и плотностью.

S0

Повышение прочности форм и стержней из предлагаемой смеси происходит также sa счет релаксации внутренних напряжений„ возникающих в процессе отверждения и охлаждения форм и стерж- 5 ней.

Вместе с тем введение в смесь добавки на основе стабилизированного

Иивучесть, ч

Текучесть (по методике ЗИД), 7

Прилипаемость по отношению поверхности оснастки с остатками смеси к общей поверхности оснастки, Ж

Прочность на растяжение в горячем состоянии при температуре испытания 220 С и продолжительности отверждения 20 с, кна/см2

Прочность на растяжение в холодном состоянии при температуре отверждения 220 С и продолжительносО ти отверждения 30 с, кгс/см

Наличие пригара по отношению поверхности отливки с пригаром к общей поверхности отливки, Е

Газотворность (800 С), см /г сополимера окиси этилена и окиси пропилена позволяет придать ей высокие антиадгезионные свойства, которые обеспечивают эффективное предотвращение прилипаемости форм и стержней к поверхности нагретой оснастки, по— вышение геометрической точности и качества форм и стержней, а следовательно, и качество отливок.

Кроме того, присутствие в смеси укаэанной добавки приводит к образованию пироуглерода при термодеструкции в поверхностном слое форм и стержней в процессе заливки их жидким металлом, созданию восстановительной атмосферы на границе металл-форма и предупреждению возникновения пригара на отливках.

Таким образом, использование составов по изобретению позволяет значительно повысить живучесть и текучесть смеси, ее прочность в горячем и холодном состояниях, а также эффективно предотвращать прилипаемость форм и стержней к поверхности нагретой оснастки. Снижение прили7

11 паемости приводит к уменьшению трудоемкости изготовления форм и стержней и повьппению производительности труда.

Образование пироуглерода в процессе заливки жидким металлом форм и стержней из состава по изобретению пре21087 пятствует возникновению пригара н снижает брак отливок.

Предлагаемая смесь может применяться при получении отливок из магние5 вых и алюминиевьи сплавов, а также из чугуна.

Составитель С.Тепляков

Редактор Е. Конча Техред Ж. Кастелевич Корректор 0 Вилак

Заказ 7862/9 Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная