Способ приготовления смеси для изготовления литейных форм и стержней по @ -процессу

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления смесей, используемых для изготовления литейных форм (Ф) и стержней (С) по СО -процессу. Цель изобретения - повышение качества Ф и С за счет предотвращения их разупрочняемости, уменьшения осыпаемости и улучшения выбиваемости. Согласно способу по изобретению в кварцевый песок дополнительно вводят 0,3- , 0,6 мас.% феррохромовогоIшлака, в качестве ортофосфата натрия используют натрий фосфорнокисльй двузамещенный, который предварительно растворяют в водном растворе едкого натра плотностью 1,25-1,30 г/см до получения 8-12%-ного раствора, при этом 0,325- 0,505 мас.% указанного раствора вводят в песок вместе с феррохромовым шлаком, а 0,325-0,505 мас.% указанного раствора смешивают с 2,0-3,5 мас.%. жидкого стекла с последующим введением полученной композиции в смесь. За счет реализации описываемого способа ост аточная прочность Ф и С после прогрева до 800-1000°С снижается в 4-5 раз, и соответственно улучшается выбиваемость, исходная прочность Ф и С повьшается в 1,3-2,2 раза, а их осыпаемость уменьшается в 3,5-35 раз. 2 табл. (Л 1чЭ ( оо О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯО... 1279736 А1 (51)4 В 22 С 1 18 В 22 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3885331/22-02 (22 ) 02. 04. 85 (46) 30.12.86. Бюл. № 48 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) Н. И. Щадрин, В. Г. Горенко, С. С. Жуковский и О. В. Щадрина (53) 621.742.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 691235, кл. В 22 С 1/02, 1979.

Патент ГДР № 152924, кл. В 22 С 1/18, опублик. 1981. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ ПО СО -ПРОЦЕССУ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления смесей, используемых для изготовления литейных форм (Ф) и стержней (С) по СО -процессу. Цель изобретения — повышение качества Ф и С за счет предотвращения их разупрочняемости, уменьшения осыпаемости и улучшения выбиваемости. Согласно способу по изобретению в кварцевыи песок дополнительно вводят 0,30,6 мас.% феррохромового шлака, в качестве ортофосфата натрия используют натрий фосфорнокислый двузамещенный, который предварительно растворяют в водном растворе едкого натра плот.— ностью 1,25-1 30 г/см до получения

Э

8-12%-ного раствора, при этом 0,3250 505 мас.% указанного раствора вводят в песок вместе с феррохромовым шлаком, а 0,325-0,505 мас.% указанного раствора смешивают с 2,0-3,5 мас.% жидкого стекла с последующим введением полученной композиции в смесь.

За счет реализации описываемого спо- @ соба остаточная прочность Ф и С после прогрева до 800-1000 С снижается в

4-5 раз, и соответственно улучшается ( выбиваемость, исходная прочность Ф

% и С повышается в 1,3-2,2 раза, а их осыпаемость уменьшается в 3,5-35 раз. >

2 табл. К) 1279736

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления смесей, используемых для изготовления форм и стержней по

СО -процессу (отверждение продувкой углекислым газом).

Цель изобретения — повышение качества форм и стержней за счет предо отвращения их разупрочняемости, уменьшения осыпаемости и улучшения выбиваемости.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При введении натрия фосфорнокис- " лого двузамещенного меньше нижнего

15 предела снижается исходная прочность смеси и повышается остаточная прочность после прокалки, а при увеличении вьппе верхнего предела технические свойства смеси улучшаются, однако при этом получаются пересыщенные растворы, которые при хранении выпадают в осадок и приводят к нестабильности техпроцесса. 25

Водный раствор едкого натра плотностью 1,25-1,30 г/см вводится в ко3 личестве, необходимом для получения

8-12%-ного раствора натрия фосфорнокислого двузамещенного.

Феррохромовый шлак вводится в состав смеси с целью улучшения удаляемости стержней из отливок после их прогрева при температуре вьппе 800 С, При введении его ниже нижнего предела повышается остаточная прочность Ы5 смеси после прокалки, а при введении выше верхнего. предела снижается живучесть смеси. !

Количество жидкого стекла выбрано 40 из расчета обеспечения общей и поверхностной прочности смеси в исходном состоянии. Нижний и средний предел (2,0-2,7 мас.%) жидкого стекла выбран для обогащенных кварцевых пес- 45 ков марки 1КО2А и 1КО315, в том числе речных песков, а верхний предел (3,5 мас.%) — для обычных карьерных необогащенных песков с повышенным содержанием глинистой составляющей. 50

Жидкое стекло использовали натриевое с модулем 2,8-2,9, плотносгью

1,45-1,47 г/смз, едкий натр техничес кий плотностью 1,25-1,30 г/см, ферpoxpoMoBbIH шлак саморассыпающийся электропечного производства.

Натрий фосфорнокислый двузамещенный представляет собой белый порошок с рН 6,86.

В качестве огнеупорного наполнителя можно использовать кварцевый песок, зернистый дистенсиллиманит, циркон, рутил и т.п. К применяемому огнеупорному наполнителю предъявляются общие требования по ограничению. глинистой составляющей.

В табл. 1 приведены составы смесей 1-3, приготовленных предлагаемым способом, и смеси 4, приготовленной известным способом.

Порядок ввода ингредиентов в процессе приготовления смеси, Заранее готовят 8-12%-ный раствор натрия фосфорнокислого двузамещенного в водном едком натре плотностью

1,25-1,30 г/см и вводят 1/2 его часть на кварцевый песок одновременно с феррохромовым шлаком, перемешивают в течение 1,0-1,5 мин, а затем вводят жидкое стекло; модифицированное раствором натрия фосфорнокислого двузамещенного в водном едком натре, и еще перемешивают 0,5-1,0 мин после чего смесь засыпают в стержневые ящики и уплотняют вручную. Жидкое стекло модифицируют обыкновенным перемешиванием (с l/2 ч. раствора натрия фосфорнокислого двузамещенного в водном едком натре) в течение

10-15с в лопастной или якорной ме-" шалке или взбалтыванием. 11одифицированное жидкое стекло устойчиво при длительном хранении, не расслаивается, не выпадает в осадок и не изменяет связующих свойств. Известную смесь приготавливали путем смешивания кварцевого песка с композицией жидкого стекла, едкого натра, воды и ортофосфата натрия.

Приготовленные образцы формовочной смеси продувались углекислым газом в течение 10-15с и испьггывалисьь на сжатие сразу после продувки СО через 1, 3 и 24 ч твердения, одновременно контролировались другие технологические свойства смеси: живучесть, влажность, осыпаемость, остаточная прочность после прокалки образцов в течение часа при 400, 600, 800 и

1000 С. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что предлагаемь;й способ приготовления формовочной смеси обеспечивает более легкую выбивку смеси из отливок, в особенности в области прогрева стержней

1279736 одержание ингредиентов, мас.% в смесях

Ингредиенты

1 2 3

2,0 2,8 3,5 4,545

Жидкое стекло

Водный раствор едкого натра плотностью 1,251,30 г/см3

0,75 0,9 0,2275

0,6

Натрий фосфорнокислый двузамещенный .

0,05 0,08 0,11 0,2275

0,3 0,45 0,6

7,05 95,92 94,89 95,0

Феррохромовый шлак

Кварцевый песок

Таблица .2 оказатели для смесей

Свойства

Предлагаемых

Известной

Прочность на сжатие, МПа, после продувки СО . 1,12 1,32 1,97

0,88

1,26 1,38 2,1 5

1,85 1,97 2,83

0 84 через 1 ч

0,79

3 ч при 800-1000 С, так как остаточная прочность смеси в области этих температур снижается в 4-5 раз. Исходная прочность смеси при предлагаемом способе в 1,3-2,2 раз выше, а осыпае 5 мость в 3,5-35 раз ниже, чем у известной смеси. Наличие ряда технических преимуществ предлагаемого способа обеспечивает его широкое внедрение в литейных цехах машиностроитель- б ных заводов.

Формула изобретения

Способ приготовления смеси для изготовления литейных форм и стержней по СО -процессу, включающий введение в кварцевый песок и перемешивание с ним жидкого стекла, едкого натра, воды и ортофосфата натрия, 20 отличающийся тем, что, с целью повышения качества форм и стержней за счет предотвращения их разупрочняемости, уменьшения осыпаемости и улучшения выбиваемости, в кварцевый песок дополнительно вводят

0,3-0,6 мас.% феррохромового шлака, в качестве ортофосфата натрия используют натрий фосфорнокислый двузамещенный, который предварительно растворяют в водном растворе едкого натра плотностью 1,25-1,30.г/см до по3 лучения 8-12%-ного раствора, при этом 0,325-0,505 мас.% упомянутого раствора вводят в песок вместе с феррохромовым шлаком, а 0,325-0,505Mac.% упомянутого раствора смешивают с

2,0-3,5 мас.% жидкого стекла с последующим введением полученной композиции в смесь. ,Таблица 1. 1279736

Продолжение табл,2 оказатели для смесей

Свойства

Известной

Предлагаемых

24 ч

2,83 4,56 4,98

0,68

7 6

1 е2 1 э 6 2в0

0,10 0,01 0 01

0,35

0,72

0,85

0,48 0,69 0,72

2,74

0,47 0 051 0,58

3,68

Составитель С. Тепляков

ТехРед В.Кадар

Корректор М. Максимишинец

Редактор М. Петрова

Заказ 6998/10 Тираж 757

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Живучесть, ч

Влажность, Х

Осыпаемость

Остаточная прочность после прокалки, МПа, при

400 С

600 С

80Р ОС

1000 С

0 72 0 96 0 98

0,32 0,66 0,78