Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству и касается состава самотвердеющей смеси для изготовления форм и стержней. Цель изобретенияулучшение качества смеси за счет уменьшения прилипаемости ее к оснастке, .повьшения уплотняемости, начальной газопроницаемости и скорости отверждения . Смесь содержит, мас.%: жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натрия) 1,5-4,0 отвердитель на основе двухкал ьциевого силиката 2-6, поверхностно-активное вещество из класса алкиларилсульфонатов 0,08 - 0,30, углеродсодержащая выгорающая добавка (гранулированный уголь) 0,8- 0,4, моноэтаноламин 0,02-0,12 и кварцевый песок - остальное. За счет введения добавки и моноэтаноламина смесь обеспечивает снижение прилипаемости к деревянной и алюминиевой оснастке более чем в 10 раз, лучше уплотняется (объемная масса стандартно уплотненной смеси увеличивается на 5-10%), быстро восстанавливает газопроницаемость до показателя 230-280 ед., а также обеспечивает повьш1ение скорости отверждения в оснастке на 0,1 МПа/10 мин. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. € (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (11 4 В 22 С 1/02, 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3968494/22-02 (22) 11.09.85 (46) 23.04.87, Бюл. № 15 (72) А,П. Никифоров Ю.А. Дрягин, С .А, Никифоров, Б.M. Токмин и Ю.И. Гольденберг (53) 621. 742. 4 (088. 8)- (56) Авторское свидетельство СССР № 1256298, кл, В 22 С -1/ 18, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 944722, кл. В 22 С 1/02, 1980. (54) САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57 ) Изобретение относится к литейному производству и касается состава самотвердеющей смеси для изготовления форм и стержней. Цель изобретения — улучшение качества смеси за счет уменьшения прилипаемости ее к оснастке, повышения уплотняемости, начальной. газопроницаемости и скорости отверждения. Смесь содержит, мас,X жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натрия) 1,5-4,0 отвердитель на основе двухкальциевого силиката 2-6, поверхностно-активное вещество из класса алкиларилсульфонатов 0,08

0,30, углеродсодержащая выгорающая добавка (гранулированный уголь) 0,80,4, моноэтаноламин 0,02-0,12 и кварцевый песок — остальное. За счет введения добавки и моноэтаноламина смесь обеспечивает снижение прилипаемости к деревянной и алюминиевой оснастке более чем в 10 раз, лучше уплотняется (объемная масса стандартно уплотненной смеси увеличивается на 5-10Е), быстро восстанавливает газопроницаемость до показателя 230-280 ед., а также обеспечивает повышение скорости отверждения в оснастке на

0,1 MIIa/10 мин. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

13049б8

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам самотвердеющих смесей с жидким стеклом для изготовления литейных форм и стержней. 5

Цель изобретения — улучшение качества смеси за счет уменьшения ее прилипаемости к оснастке, повышения уплотняемости, начальной газопроницаемости и скорости отверждения.

Составы смесей и результаты их испытаний приведены в табл. 1 и 2, Добавка моноэтаноламина изменяет структуру пленок связующего и предотвращает пенообразование в смеси, в результате чего смесь приобретает свойство высокой. текучести, уплотняемости, высокой начальной газопроницаемости и прочности, являясь сыпучепластичной по структуре при ее употреблении.

При введении добавки моноэтаноламина вязкость жидкой композиции уменьшается, текучесть смеси повышается, однако пенообразование в ней

25 не происходит вследствие снижения поверхностной прочности и эластичности пленок жидкого стекла. че-пластичная самотвердеющая смесь позволяет сократить время изготовления стержней и форм, так как манипуляции извлечения моделей и стержней можно производить намного раньше, чем при применении ЖСС. Смесь имеет хорошую выбиваемость как за счет добавок гранулированного угля, так и за счет моноэтаноламина. В предлагаемой смеси применяют жидкое стекло с модулем

2,б-3,5 и плотностью 1,32-1,42 г/см .

55

В сыпуче-пластичном состоянии 30 смесь имеет значительно меньшую прилипаемость к оснастке, благодаря высокой сыпучести хорошо заполняет полость оснастки и одновременно уплотняется под действием силы собственного веса или при незначительном меха— ническом воздействии, например вибрации. В отличие от жидких смесей сразу после уплотнения смесь имеет высокую начальную газопроницаемость, что поз- 40 воляет проводить комбинированную упрочняющую обработку форм и стержней, например, углекислым газом и самотвердением, тепловой обработкой и самотвердением. Зто повышает универсальность технологии. Процесс самотверцения смесей также ускоряется за счет действия моноэтаноламина. СынуВ качестве отвердителя на основе двухкальциевого силиката используют саморассыпающийся шлак феррохромового производства. В качестве известной добавки для улучшения выбиваемости применяют гранулированный уголь, который не снижает исходных прочностных свойств смесей, так как имеет зернистую структуру,.В качестве ПАВ из класса алкиларилсульфонатов предпочтительно использование технических продуктов.

Моноэтаноламин в виде жидкости плотностью 1,016 г/см вводят в жидкое стекло непосредственно перед подачей его в смеситель. Можно подавать моноэтаноламин непосредственно в смеситель параллельно с жидким стеклом в одно и то же место с тем, чтобы они смешивались. Прилипаемость к оснастке контролируют по наличию остатков смеси. на деревянной, алюминиевой подложках после выдержки стандартного образца в течение 30 мин.

Уплотняемость смеси определяют по объемной массе образцов, уплотненных тремя ударами стандартного копра.

Газопроницаемость определяют стандартным методом, скорость затвердевания смесей — по изменению прочности через 10, 20, 30 мин. Выбиваемость.по остаточной прочности образцов посо ле их прогрева до 1000 С и охлаждения.

Для сравнения проверяют возможность применения комбинированной об-. работки стержней и форм: обработки углекислым газом с последующим самотвердением и гепловой обработки с самотвердением.

Высокое качество предлагаемой смеси обеспечивает снижение прилипаемости к деревянной и алюминиевой оснастке в 10 и более раз, улучшение уплотняемости (объемная масса стандартно уплотненной смеси увеличивается на

5-10X) быстрое восстановление газопроницаемости до 230-280 ед., а также повышение скорости отверждения в оснастке в среднем на 0,1 МПа/-10 мин.

Зкономический эффект достигается за счет повышения производительности производства, снижения трудоемкости на операциях формовки, выбивки,очистки за счет сокращения цикла производства, улучшения качества отливок по засорам, пригару и др. Улучшаются санитарные условия труда, так как ис 1304968

Таблица 1

Содержание ингредиентов, мас.Е, в смеси состава

) 1

Ингредиенты

1 2 . 3 4 5 6

95, 2 94,32 91, 74 89, 18

87,6

85,58

Песок

Гранулированный уголь

2,0 3,0

4,0

3,5

1,2

Феррохромовый шпак

3,0 4,0

2,0

2,0

6,0

5,0

Жидкое стекло (в пересчете

vа твердый силикат натрия) 1,5 2,0 3,0 3,5

0 08 0 14 О 20 0 24

3,5

4,0

0,3

0,3

ПАВ

I Ионоэтаноламин 0,02 0,04 0,06 0,08

0,10

0,12 ключается операция опрыскивания моделей из пульверизаторов такими веществами, как ПАВ, керосин и др. Исключается тепловая сушка, что дает экономию энергоресурсов и сокращает кра- 5 новые операции.

Формула изобретения

1. Самотвердеющая смесь для изго- 10 товления литейных форм и стержней, включающая кварцевый песок, жидкое стекло, отвердитель на основе двухкальциевого силиката; поверхностно.активное вещество и углеродсодержащую15 выгорающую добавку, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества смеси за счет уменьшения прилипаемости ее к оснастке, повышения уплотняемости, начальной газопро-20 ницаемости и скорости отверждения, смесь дополнительно содержит моноэтаноламин при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Жидкое стекло (в пересчете на твердый силикат натрия) 1,5-4,0

Отвердитель на основе двухкальциевого силиката 2-6

Поверхностно-активное вещество из класса алкиларилсульфонатов 0,08-0,30

Углеродсодержащая выгорающая добавка 0,8-4,0

Ионоэтаноламин 0,02-0,12

Кварцевый песок Остальное

2, Смесь по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что в качестве углеродсодержащей выгорающей добавки она содержит гранулированный уголь.

1304968

Таблица2

Свойства смеси

1 2

Прочность при сжатии, ИПа, 0,18

0,16

0,25

0,24

0,32

0,28

Прилипаемость, 7., 0,01

0,07

0,3 0

0,7 к дереву

0,04

0,03

0,2 к алюминию

Объемная масса, г/см

1,58

1,40

1,46 1,48

1,52

1,41

Газопроницаемость, ед.

245

233

280 2?5 256

252

0,03

0,012 0,025

Редактор Н. Егорова

Заказ 1371/11

Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 через 10 мин

20 мин

30 мин

Остаточная прочность после нагрева до 1000 С и охлаждения (сжатие), NIIa

Показатели свойств смеси состава (3 ) 4 Б

0,09 0,12 0,14 0,16

017019022023 .!

019021025026

Составитель С. Тепляков

ТехРед А.Кравчук Корректор,М. Самборская