Связующее для изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для приготовления формовочных и стержневых смесей в качестве связующего. Цель изобретения - повышение адгезионной прочности связующего, качества форм и стержней и улучшение их выбиваемости из отливок. Цель достигается за счет введения в состав жидкого стекла полифосфата натрия, у которого степень полимеризации 10-27. В состав связующего входят, мае. %: жидкое стекло 93,0-98,5, полифосфат натрия 1,5- 7,0. За счет увеличения степени полимеризации возрастает количество функциональных групп, вводимых в связующее , что обусловливает увеличение адгезии к поверхности кварца, а также снижение и релаксацию напряжений в пленке связующего и повышение его прочности. Кроме того, использование полифосфата с большой степенью полимеризации способствует улучшению выбиваемости смесей из оТливок. 4 табл. ш (Л 00 со ел эо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (19> (И) (504 В 22 С 1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3918821/22-02 (22) 27.06,85 (46) 15.02.87. Бюл, У 6 (71) Белорусский политехнический институт и Белорусский технологический институт им. С.М.Кирова (72) Н.Д.Мыльникова, Д.N.Êóêóé, Г.Х.Черчес, В.А.Есепкин, M.H.Кузьменков и В.В.Шевчук (53) 621.742.486(088.8) (56) Соколова В.Н., Фонкац А.Е.

Основные направления снижения трудоемкости финишных операций изготовления отливок в жидкостекольных формах, НИИМАШ, серия С-Х-2. М., 1972, с. 15.

Авторское свидетельство СССР

N 530498. Ksr.. B 22 C 1/ 18, 1975. (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для приготовления формовочных и стержневых смесей в качестве связующего. Цель изобретения — повышение адгезионной прочности связующего, качества форм и стержней и улучшение их выбиваемости из отливок. Цель достигается за счет введения в состав жидкого стекла полифосфата натрия, у которого степень полимеризации 10-27. В состав связующего входят, мас. Х: жидкое стекло 93,0-98,5, полифосфат натрия 1,57,0. За счет увеличения степени полимеризации возрастает количество функциональных групп, вводимых в связующее, что обусловливает увеличение адгезии к поверхности кварца, а также снижение и релаксацию напряжений в пленке связующего и повышение его прочности. Кроме того, использование полифосфата с большой степенью полимеризации способствует улучшению выбиваембсти смесей из отливок.

4 табл.

1 1289581

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для приготовления формовочных стержневых смесей в качестве связующего.

Цель изобретения — повышение.адгезионной прочности связующего, качества форм и стержней и улучшение их выбиваемости из отливок.

Связующее, согласно изобретению, I содержит в своем составе жидкое стекло и полифосфат натрия с общей химической формулой Иа„Н Р„О „„, где

n= 1027 °

Полифосфат натрия Ма„Н Р„О.„„„ представляет собой стеклообразный продукт, состоящий из смеси линейных (цепочечных) полифосфатов с неразветвленной цепью. Структурная формула

Na„8 P„O „, 0 О О

Ц И 1!

ОН- Р-0- Р— Π— Р—

1 4 1

О О 0

1 I

Жа Ха Яа обладает высокой реакционной способностью, которая усиливается с возрастанием степени нолимеризации полифосфата натрия.

Растворимость полифосфата натрия в воде при комнатной температуре составляет 40 мас. .

Связующий материал готовился следующим образом.

Полифосфат натрия растворяют в воде при комнатной температуре при интенсивном перемешивании в течение

3-5 мин. Полученный 40 -ный раствор (плотность 1400 кг/м .} вводят в жидкое стекло и тщательно перемешивают.

Связующий материал представляет собой однородный бесцветный прозрачный коллоидный раствор, устойчивый при длительном хранении. Полифосфат натрия может вводиться также в процессе автоклавного получения жидкого стекла. Полифосфат натрия вводят в автоклав в виде сухого продукта вместе с силикат-глыбой.

Предпочтительно использовать жидкое стекло с плотностью 1400-1480 кг/м и модулем 2,6-3,0 для самотвердеющих смесей и 2,0-2,4 для СО -процесса. Смеси готовились с содержанием связующего в количестве от 3 5 до

6,0 . Полифосфат натрия вводился в связующее со степенью полимеризации

10, 19 и 27.

Составы и свойства смесей с полученными связующими приведены в табл. 1-4.

Таким образом, экспериментальные данные, представленные в табл. 2, 4 свидетельствуют о том, что оптимальным составом силикатного связующего

10 является, мас. .:

Жидкое стекло 93,0-98,5

Полифосфат натрия со степенью полимеризации 10-27 1,5-7,0

Существенное снижение работы выбивки и увеличение исходной и конеч20 ной прочности смесей с предлагаемым связующим достигается благодаря тому, что в его состав входит полифосфат натрия со степенью полимеризации 10-27, обладающий высокой реакционной способностью и изменяющий структуру жндкостекольной пленки.

Более высокая степень полимеризации выше названного полифосфата натрия по сравнению с триполифосфатом натЗО

Рия Na P Î î ° имеющего степень полимериэации, равную трем, является главной причиной, обеспечивающей большую эффективность предлагаемого технического решения.

35 Связующее не токсично.

Внедрение изобретения для изготовления литейных форм и стержней в производство приводит к повышению адгезионной прочности связующего, улучшению качества форм и стержней и, соответственно, отливок, сокращению труда и энергозатрат на финишних операциях.

Формула изобретения

Связующее для изготовления литейных форм и стержней, включающее

50 жидкое стекло и натриевый фосфат, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения адгезионной прочности связующего, качества форм и стержней и улучшения их выбиваемос55 ти из отливок, в качестве натриевого фосфата оно содержит полнфосфат натрия с общей формулой

1289581 где п = 10-27, при следующем соотношении ингредиентов, мас. 7:

Жидкое стекло 93,0-98,5

Полифосфат натрия упомянутой формулы

1,5-7,0

Таблица 1

Ингредиенты, мас. Х

Состав в составе связующего от его количества

3 5

6,0

94,0

3,5

4,5

95,5

3,5

3,5

96,5

710

4,5

95,5

1,5

4,5

95,5

1,0

4,5

95,5

7,0

4,5

95,5

3,5

4,5

95,5

4,5

95,5

1,5

7,0

4,5

95,5

3,5

4,5

95,5

1,5

4,5

95,5

4,5

95,5

Кварцевый песок

1К02А

Связующее, общее количество ш 2,4, 1420 кг/м

Полифосфат натрия, п = 27

Полифосфат натрия, и 19

Полифосфат натрия

n 10

128958 l

Таблица 2

Свойства

Состав

Осыпаемость, Х

Прочность на сжатие, . ИПа

1000

1200

800

l,8"2,0

2 1, 7-1,9

3 1,0-1,2

25

10

1,8-1,9

1, 2-1,4

1,0-1, 1

1,6-1,7

1, 5-1,6

15

18

25

17

18

25

0,35-0,38

22

0,40-0,45

0,45-0,48

0,40-0,47

28

20

40

70

Таблица 3

Состав

Кварцевый пеВода

Связующее, общее колиФеррохромовый сок

1К02А

Полифосфат натПолифосфат натПолифасфат натрия

10 шлак чество, 1440 кг/м м= 2 7 рия, П=27 рия, n=19

93,0

3,5

6,0

1,0

4,5

3,5

94,0

0,5

1,0

9 1, 1-1,2

10 1,4-1,5

11 1,3-1,4

12 1,0-1,1

13 1,0-191

О, 15-0,20

0,20-0,30

0,57-0,68

0,20-0,30

0,37-0,50

0,40-0,67

0,30-0,40

0,35-0,40

0,40-0,47

Работа выбивки после прокаливания образцов, Дж, при Т, С

Ингредиенты, мас. 7 в составе связующего от его количества

1289581

Продолжение табл. 3

Ингредиенты, мас. Х

Соста в составе связующего от его количества зуюце пе

1 ее

Полифосфат натри и 10 ство, Ж

440 кг/м

2 ° 7 рия, и 19 рия р п27

95,5

1,0

3 5

3 5

1,0

94,0

0 5

4,5

7,0

1,0

4,5

94,0

0 5

1,5

1,0

0 5

4,5

1,0

1,0

94,0

0,5

4,5

7,.0

1,0

94,0

0 5

4,5

3 5

1,0

94,0. 1,0

0,5

4,5

1,0

94,0

0 5

4,5

7,0

1,0

94,0

0 5

4,5

3 5

1,0

1,0

94,0

0,5

4,5

1,5

94,0

26.

0 5

4,5

1,0

Таблица 4

Физико-механические свойства

Состав

Осыпаемость, Х

Работа выбивки после прокаливания обрацов, Дж, при Т, С

Прочность на сжатие, NIIa через

24 ч через

3 ч

800

1000

1200

О, 15-0, 25 16

0,20-0,30 3

30

0,50-0,62

0,90-0,98

14 1,3-1,45

15 1, 18-1,25

16 0,80-0,90

1, 35-1,50

1, 20-1, 35

Полифосфат натПолифос" фат натГ

Феррохромаовый шлак

i 289581

Продолжение табл. 4

Физико-механические свойства

Состав бота.выбивки после проаливания обрадов, Дж, при Т, С чность на сжатие, МПа

ыпаемость, ез через

24 ч

1000

О0

1200

20

22

22

24 1, 11-1, 15

25 0,80-0,89

0,37-0,43

0,40-0,45

1, 15-1, 19

0,89-1 05

30

30

26 О, 90-.1, 00

1, 00-1, 05

0,35-0,40

48

Составитель В.шувалов

Техред В.Кадар

Корректор А.Тяско

Редактор Н.Слободяник

Заказ 7846/10

Тираж 763 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

17 1, 17-1, 25

1& 0,99-1,20

19 0,88-1,00

20 1, 15-1,20

21 1, 14-1, 18

22 0,90-0,98

23 1, 13-1, 15

1,25-1,40

1, 20-1,30

1,00-1, 10

1,20-1,30

1, 18-1,25

0,98-1,20

1, 15-1, 20

0,25-0,37

0,30-0,40

0 35-0,40

0,30-0,39

0 35--0,40

0,37-0,42

0,32-0,40