Смесь для упрочнения оболочковых форм при прокаливании их без опок

 

СМЕСЬ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПРИ ПРОКАЛИВАНИИ ИХ БЕЗ ОПОК, включанщая -кварцевый песок, пшак феррохромового производства. жидкое стекло и пенообразователь, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения обеэуглероженного слоя на отливках, снижения осыпаемости форм в процессе и после прокаливания и увеличения степени разрушения упрочняющего слоя формы после заливки металла и при взаимодействии с водой, смесь дополнительно содержит карбонат кальция и поваренную соль при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Шлак феррохромового производства9-11 Карбонат кальция 15-60 Поваренная соль 3-7 Жидкое стекло 14-16 (Л Пейообразователь 0,2-0,3 Кварцевый песок Остальное

ÄÄSUÄÄ1142212

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) В 22 С 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07НРЫТИЙ (21) 3578658/22-02 (22) 15.04.83 (46) 28.02.85. Бюл. У 8 (72) А.И.Савчишин, В.А.Шевченко, В.П.Кораблин, С.П.Дорошенко и А.П.Макаревич (71) Институт проблем литья АН УССР (53) 621.742.4:621.?4.045 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 482234, кл. В 22 С 9/04, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

Ф 457528, кл. В 22 С 9/04, 1973.

З.Авторское свидетельство СССР

Ф 222604, кл. В 22 С 3/00, 1969. (54)(57) СМЕСЬ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПРИ ПРОКАЛИВАНИИ ИХ БЕЗ

ОПОК, включающая -кварцевый песок, шлак феррохромового производства, жидкое стекло и пенообразователь, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения обеэуглероженного слоя на отливках, снижения осыпаемости Аорм в процессе и после про-. каливания и увеличения степени разрушения упрочняющего слоя формы после заливки металла и при взаимодействии с водой, смесь дополнительно содержит карбонат кальция и поваренную соль при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х:

Шлак Аеррохромового производства 9-11

Карбонат кальция 15-60

Поваренная соль 3-7

Жидкое стекло 14-16

Пенообразователь 0,2-0,3

Кварцевый песок Остальное

1142212

Пенообразователь

Поваренная соль

Кварцевый песок

0,2-0,3 .

3-7

Остальное l0

Шлак феррохромового производства

Карбонат кальция

Жидкое стекло

9-11

15-60

14-16

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям.

Известны в литейном производстве текущие смеси и суспенэии для упроч" нения оболочковых форм по выплавляемым моделям, включающие огнеупорный наполнитель, связующее, катализатор и пенообразователь (1 3 и 32 )

Однако данные смеси, как правило, обладают плохой выбиваемостью после охлаждения отливок.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемо-1 му эффекту является смесь (33, включающая кварцевый песок, шлак Аерро— хромового производства, жидкое стекло и пенообраэователь при следующем соотношении ингредиентов, мас.7: 20

Шлак Аеррохромового производства (катализатор 9-11

Жидкое стекло 14-16

Пенообразователь 0,2-0,3 25

Кварцевый песок Остальное

Использование этой смеси для упрочнения оболочковых форм при прокаливании не устраняет обеэуглероживание отливок,„ . так как атмосАера при прокаливании и заливке оболочек окислительная, что способствует образованию обезуглероженного слоя на отливках.

Кроме того, смесь после прокаливания и заливки форм расплавом спекает-ся, что затрудняет процесс очистки отливок от оболочки.

Цель изобретения — уменьшение обезуглероженного слоя на отливках, 4-, снижение осыпаемости Аорм в процессе и после прбкаливания и увеличение степени разрушения упрочняющего слоя формы после заливки металла и при взаимодействии с водой.

Указанная цель достигается тем, что смесь для упрочнения оболочковых форм при прокаливании их беэ опок, включающая кварцевый песок, шлак Аеррохромового производства, жидкое стекло и пенообразователь, дополнительно содержит карбонат кальция и поваренную соль при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

- Карбонат кальция в смеси для упрочнения блоков оболочковых форм под воздействием высоких температур при заливке металла разлагается на окись кальция и двуокись углерода, которая по своим свойствам при температуре более 850 С нестабильна и разлагается на окись углерода и кислород. Смесь этих газов создает защитную атмосферу, которая способствует уменьшению обеэуглероженного слоя на отливках в процессе их затвердевания.

Поваренная соль резко снижает прочность, опорного слоя после заливки и охлаждения оболочковых форм, что улучшает очистку отливок от упрочняющего слоя.

Исследуют микроскопическим анализом обеэуглероженный слой поверхности отливок, полученных в оболочке с упрочняющим слоем иэ смеси, включающей песок кварцевый, шлак Аеррохромового производства, жидкое стекло и пенообразователь как с добавкой карбоната кальция, так и беэ добавки, а также их выбиваемость (степень разрушения) после охлаждения отливок (таблица) при взаимодействии с водой.

Используют жидкое стекло с модулем 2,6 — 2,9 и плотностью

1180-1200 кг/м, в качестве пенообразователя — контакт Петрова.

Смесь пля лтвочнякщего слоя приготавливают в смесителе. Загружают сыпучие материалы, перемешивают

5 мин. В отдельной емкости подготав-. ливают жидкие составляющие, выливают в смеситель. После перемешивания в течение 10 мин смесь готова к применению.

Оболочковую форму устанавливают в гнездо подцона литниковой воронкой вниз. Устанавливают на поддон разьемный пакет так, чтобы между оболочкой и жакетом образовался зазор не менее 15 мм. Заливают приготовленную смесь в жакет, включают вибрацию на

20-30 с и после затвердевания смеси жакет разбирают. Форму поворачивают на 180 и направляют на сушку.

Сушат упрочняющий слой после самозатвердевания 20-30 мнн в воздушной атмосфере при 100-120 С.

1142212

Ингредиенты, мас.%

Свойства

Состав Песок

Поваренная соль

Глубина обезуглерожен ного

Шлак феррохромового

Карбонат

Пенообтепень азрушения, %

Жидкое стекло кварцевый разователь— кальконтакт

Петрова ция производства слоя, мм

5,0

9,0 14,0 0,2

1 64,3

2 54,7

3 19,8

4 7,8

5 2,3

6 74,8

0,5

10,0 2,5

15,0 3,0

15,0

11,0 16,0 0,3

0,35

10 0 15 0 0 ?

10,0 15,0 0,2

100 150 02

85,0

5,0

0,15

50,0

60,0 7,0

65,0 7,5

100,0

100,0

0,08

0,08

10 0 15 0 0 2

0,0

0,55

0,0 0,0

Для прокаливания оболочки с упрочненным слоем загружают на поддонах в нагревательную печь (проходную, тупиковую, с газовым или электрическим обогревом) при 450-500 С с последую- э щим нагревом до 900 С и выдержкой

1-1,5 ч. Цикл прокаливания оболочек составляет 4-5 ч.

Упрочняющий слой из смеси с добавкой карбоната кальция меньше 15% пос-35 ле воздействия высоких температур жидкого металла и при взаимодействии с водой не разрушается, а отливки, полученные в форме .с применением такой суспензии, имеют обезугле- 4о роженный слой 0,45-0,55 мм (как в отливках, полученных в формах с. упрочненным слоем без добавки карбоната кальция и поваренной соли).

Упрочияющий слой из смеси с добавкой карбоната кальция больше 60% после воздействия высоких температур жидкого металла и при взаимодействии с водой разрушается полностью (100%), однако наблюдается увеличение осыпа- эо ,емости форм в процессе и после про- калки, так как теряется прочность.

Для предупреждения осыпаемости опорного слоя с сохранением полного разрушения при взаимодействии с водой в предлагаемую суспенэию вводят поваренную соль в указанных выше пределах.

Результаты микроскопического анализа обезуглероженного слоя отливок и степени разрушения опорного слоя из смесей, содержащих добавку карбоната кальция и поваренной соли, а также без введения добавок приведены в табли— це.

При добавлении поваренной соли в смесь меньше 3% заметно увеличивается осыпаемость упрочняющего слоя.

При добавлении поваренной соли в смесь больше 7% уменьшается газопроницаемость форм, что приводит к бра ку отливок ло газовым раковинам.

Испытания смеси для упрочнения оболочковых форм, включающей кварцевый песок, феррохромовый шлак, жидкое стекло, пенообразователь и упрочняющие добавки (карбонат кальция и поваренную соль), показали хорошее сцепление упрочняющего слоя с 3-4-х слойной оболочкой, изготовленной с этилсиликатным связующим.

Брак отливок по газовым раковинам отсутствует, Охлажденные отливки после душирования водой освобождаются от упрочняющего слоя, так как он легко разрушается.

Обезуглероживание поверхностного слоя отливок уменьшается по сравнению с отливками, полученными в оболочке с упрочняющим слоем без добав1142212

Составитель Л.йкленник

Редактор Ю.Ковач Техред Ж.Кастелевич Корректор I .Orap Заказ 6 12/i 1 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ки карбоната кальция и поваренной соли.

Таким образом, применение смеси для упрочнения оболочковых форм, включающей кварцевый песок, Aeppoxpo- g мовый шлак, жидкое стекло„ пенообразователь и упрочняющие добавки (карбонат кальция и поваренную соль), снижает глубину обезуглероженного слоя в отливках с 0,55 до 0 35—

0,08 мм в результате создания восстановительной атмосферы при разложении карбоната кальция во время прокаливания и заливки оболочковых форм, Так как степень разрушения f5 упрочняющего слоя снижается со .1007 при применении смесей без упрочняющих добавок до 85-15Х при применении смеси с добавкой карбоната кальция и поваренной соли, то эти смеси разрушаются при душировании водой..

Изобретение позволяет уменьшить трудоемкость очистки отливок от упрочняющего слоя, сократить расход дорогостоящего этилсиликата на 10157 за счет уменьшения количества слоев оболочковых форм с экономическим эффектом 100-150 руб на тонну годных отливок.