Наполнительная смесь для изготовления форм по выплавляемым моделям

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к материалам формы при изготовлении отливок из черных и цветных металлов по выплавляемЬм моделям центробежной заливкой металла. Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления форм и улучшение качества их поверх- V ности. Цель достигается введением в ; смесь кремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.%: кальцийалюминатный цемент 3,1-3,8; пылевидный кварц или электрокорунд 69,5 - 72,1; каолин 0,2-0,8; крег незоль 1,5- 2,3; О,1-0,15%-ный водный раствор метилоксипропилцеллюлозы или метилцеллюлозы 22,5-24,2. Свойства смеси: жидкотекучесть по Сутторду 0 160 - 180, мм; прочность на сжатие после прокаливания при 1,1-1,3 МПа. Использование состава позволяет отказаться от облицовочных слоев на этилсиликатных связующих и обеспечивает шероховатость поверхности R д 1,25-2,5. 2 табл. е сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц),1 В 22 С 1/18

ЩГ7Г сй ". " ,. с

jf, .:;. yt . "..

$, %ЭКЗОТ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4168662/23-02

i (22) 29. 12.86 (46) 07.11.88. Бюл. ¹ 41 (71) Московское научно-производственное объединение "Темп" (72) В.И.Осинский, Л.Д.Крапивина и B.È.Êèðèëëoâ (53) 621.74.045 (088.8) (56) Патент .США ¹ 3883359, кл. С 04 В 35/02, 197 1.

Авторское свидетельство СССР № 1400758, кл. В 22 С 1/18, 1986. (54) НАПОЛНИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ ДПЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к материалам формы при изготовлении отливок из черных и цветных металлов по выплавляемым моделям центробежной

ÄÄSUÄÄ 1435367 А1 заливкой металла. Цель изобретения— снижение трудоемкости изготовления форм и улучшение качества их поверхности. Цель достигается введением в

I, смесь кремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.Ж: кальцийалюминатиый цемент 3, 1-3,8; пылевидный кварц или злектрокорунд 69,5—

72,1; каолин 0,2-0,8; кремнезоль 1,52,3 0,1-0,157-ный водный раствор метилоксипропилцеллюлозы или метилцеллюлозы 22,5-24,2. Свойства смеси: жидкотекучесть по Сутторду ф 160—

180, мм; прочность на сжатие после прокаливания при 950 С 1,1-1,3 МПа.

Использование состава позволяет отказаться от облицовочных слоев на зтилсиликатных связующих и обеспечивает шероховатость поверхности R с, 1,25-2,5. 2 табл.

1435367

3, 1-3,8

При введении в состав, смеси кремнезоль в сочетании с KAIJ, повышает жидкотекучесть при снижении концент" рации водного раствора, т.е. является поверхностно-активным веществом (ПАВ), Таким образом, кремнезоль в составе единой жидкоподвижной формовочной смеси выполняет двойную функцию:

ПАВ и второго связующего, хотя в пределах указанной концентрации кремнезоль в большей степени является ПАВ, чем связующим. Дополнительное упрочИзобретение относится к литейному производству, в частности к материалам формы при. изготовлении отливок из черных и цветных металлов по вы- 5 плавляемым моделям центробежной заливкой металла.

Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления форм и улучшение качества их поверхности. 10

Формовочная смесь содержит кальций-алюминатный цемент, пылевидный кварц или электрокорунд, каолин,водный раствор метилоксипропилцеллюлозы или метилцеллюлозы и кремнезоль при 15 следующем соотношении, мас. :

Кальций-алюминатный цемент (КАЦ)

Пылевидный кварц или электрокорунд 69,5-72,1 20

Каолин 0,2-0,8

Кремнезоль - 1,5-2,3

О, 1-0, 15 -ный водный раствор метилоксипропилцелгполозы или

25 метилцеллюлозы 22,5-24,2

Единая жидкоподвижная формовочная смесь для центробежного литья по выпланляемым моделям высокотемпературных сплавов обладает свойствами жид- 30 котекучести, прочности, плотности поверхностного слоя, контактирующего с жидким металлом. Это позволяет сни. ! зить трудозатраты при изготовлении форм за счет отказа от нанесения этилсиликатных оболочек на блоки моделей, максимально приблизить сложнопрофильные отливки из высокотемпературных сплавов по форме и размерам к готовым деталям, оформляя глухие 10 полости и протяженные отверстия без простановки -предварительно изготовленных керамических стержней, и уменьшить шероховатость поверхности металла отливок. 45 нение смеси кремнезолем отмечено после прокалки форм, что позволило снизить содержание КАЦ. При наличии только одних мелкодисперсных керамических составляющих смесь содержит относительно небольшое количество водного раствора и при этом обладает повьппенной жидкотекучестью и прочностью.

Важным технологическим свойством единых жидкоподвнжных формовочных смесей является устойчивость к оседанию огнеупорных наполнителей. Разделение составляющих смеси по плотности недопустимо, так как оседание более тяжелых маршаллита или электрокорунда и скопление в верхней части формы жидкости существенно влияет на достижение равномерной плотности во всем объеме. Неравномерная плотность смеси в объеме является причиной ее растрескивания уже на этапе сушки.

Функцию стабилизатора от оседания выполняет 0 1-0, 15 -ный водный раствор метилоксипропилцеллюлозы (МОПЦ) или метилцеллюлозы (МЦ), Приведенная концентрация является оптимальной для обеспечения седиментационной устойчивости. Избыток МОПЦ или MIJ, отрицательно влияет на прочность форм.

Дополнительно снижает оседание каолин. Кроме того, опытным путем установлено, что в сочетании с КАЦ и кремнезолем каолин способствует повышению жидкотекучести и дополнительно упрочняет смесь после прокалки форм.

Смесь приготавливают следующим образом.

В расчетное количество воды, подогретой до 80-90 С, засыпают МОПЦ или МЦ и охлаждают до 40 С. Такую операцию проводят с любым количеством составляющих и используют раствор по мере необходимости. Далее в водный раствор заливают кремнезоль и засыпают КАЦ, пыпевидный кварц или электрокорунд и каолин, Перемешивают смесь в течение 3-5 мин при оборотах мешалки 1000-1400 в 1 мин.

Блок моделей, установленный в металлическую опоку, заливают жидкоподвижной смесью, вакуумируют под вибрацией. В течение 15-45 мин смесь в форме затвердевает, что позволяет осуществлять дальнейшие технологичес1435367 кие операции по сушке, вытопке модельного состава и прокалке форм.

Составы смесей и их физико-механические свойства приведены в табл. 1 и 2.

Таблица

Содержание,мас.Х, в составе 10

Ингредиенты t I

Кальций-алюминатный цемент

3,1 35 38 15

Пылевидный кварц или электрокорунд

72,1 71,1 69,5

08 04 02 20

1,5 1,9 2,3

Каолин

Кремнезоль

0,1-0,15Ж-ный раствор метилоксипропилцеллюлозы или метилцеллюлозы 22,5

23,1 24,2

Кварцевый песок

О, 15-0,25%-ный водный раствор метилоксипропилцеллюлозы или метилцеллюлозы

Таблица 2

Показатели

Состав смеси

1 2 (3!

Прочность на сжатие, MIIa после прокалки при

950 С

1,1 1,2 1,3

Для определения прочности на сжатие использовали образцы Ô 15 и высотой 15 мм. Прокалку образцов проводили с нагревом до 950 С. Эксперио ментально установлено, что техноло- 55 гически необходимая прочность на сжатие (после прокалки форм) единой формовочной смеси составляет 1,.0-1 3 МПа.

Жидкотекучесть по Сутторду,мм Р 160 ф180 ф 170 !

45 пературных сплавов, максимально приближенные по форме и размерам к готовым деталям, оформляя глухие полости, протяженные отверстия без простановки предварительно изготовляемых керамических стержней. Шероховатость поверхности обеспечивается на уровне

К,„ 1,25 — 2,5.

Формула из обретения

Наполнительная смесь для изготовления форм по выплавляемым моделям, преимущественно при центробежной заливке металла, включающая кальцийалюиинатный цемент, пылевидный кварц или электрокорунд, каолин и водный раствор метилоксипропилцеллюлозы или, метилцеллюлозы, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления форм и улучшения качества их поверхности, она дополнительно содержит кремнезоль при следующем соотношении компонен-. тов, мас.Ж:

Кальций-алюминатный цемент 3,1-3,8

Пылевидный кварц или злектрокорунд

69,5-72, 1

При определении жидкотекучести (по Сутторду) смесь заливали в цилиндр и до его подъема выдерживали

7 мин. По пятну растекания в 2-3 местах измеряли диаметры, а жидкотекучесть рассчитывали как среднеарифметическую величину. Технологически необходимая жидкотекучесть составляет Ф 160-180 мм.

Увеличение содержания КАЦ более

3,8 мас.7 повышает прочность смеси, но ухудшает выбиваемость и податливость.

Одним из оптимальных свойств литейных формовочных смесей является такое физическое состояние, при котором прочность уменьшается по мере остывания металла в форме с тем, чтобы,выдержав напор жидкого металла, требовались минимальные трудозатраты на выбивку форм и очистку литья от остатков керамики. Концентрация кремнезоля 1,5 — 2,3 мас.7 обеспечивает хорошую выбиваеиость форм.

Назначение каолина в формовочной смеси многоцелевое. Опытным путем установлена оптимальная концентрация 0,8-0,2 мас.X.

Реализация изобретения. позволит изготавливать отливки из высокотем1435367

0,2-0,8

Составитель В.Иванов

Редактор В.Петраш Техред Л;Сердюкова Корректор Н..Король

Заказ 5590/11 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

Каолин

О, 1-0, 157-ный водный раствор метилоксипропилцеллюлозы или метилцеллюлозы 22,5-24,2

Кремнезоль 1,5-2,3