Смесь для изготовления литейных стержней и форм

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения. Цель изобретения - улучшение качества стержней и форм за счет повьш1ения их податливости в расширенном интервале температур прогрева, повьшзения прочности в сухом состоянии и термоустойчивости . Состав смеси, мас.%; технические лигносульфонаты 2,5... 6,0; крепитель КО - кубовые остатки от дистилляции синтетических жирных кислот в уайт-спирите О,5...4,0; бентонит 0,1...2,2; натриевая селитра 0,1...О,5; керосин О,10...О,25; вспученный вермикулит 0,1...3,0; кварцевый песок - остальное. Изобретение позволяет повысить податливость; стержней и форм в 1,2...2,1 раза .в широком интервале температур прогрева (практически без ограничения по видам заливаемых сплавов), увеличить прочность в сурком состоянии в 1,4... 1,7 раза, повысить термоустойчивость в 1,3;..3,6 раза. 2 табл. с (Q

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 22 С 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4185587/31-02 (22) 23.01.87 (46) 15.12.88. Бюл ¹ 46 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) A.Þ.Синчугов, Н.Г.Черненко, В.Г.Горенко, H.Г.Сорокина, Т.В.Трояновская, В.И.Кошелев и С.П.Реуцкий (53) 621.742 .4 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 884825, кл. В 22 С 1/20, 1981.

Барышевский Л.N. и др. Ускорение сушки стержней на крепителе КО малыми добавками солей в стержневую смесь. — Литейное производство, 1 966, ¹ 6, с.41-42. (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения.

„.80„„1444О5О А1

Цель изобретения — улучшение качества стержней и форм за счет повышения их податливости в расширенном интервале температур прогрева, повышения прочности в сухом состоянии и термоустойчивости. Состав смеси, мас.X: технические лигносульфонаты 2,5...

6,0; крепитель КΠ— кубовые остатки от дистилляции синтетических жирных кислот в уайт-спирите 0,5...4,0; бентонит 0,1...2,2; натриевая селитра 0,i...0,5; керосин О, 10...0,25; вспученный вермикулит 0 1...3 0 кварцевый песок — остальное. Изобретение позволяет повысить податливость„стержней и форм в 1,2...2,1 раза в широком интервале температур прогрева (практически без ограничения по видам заливаемых сплавов), увеличить прочность в сухом состоянии в 1,4...

1,7 раза, повысить термоустойчивость в 1,3;..3,6 раза. 2 табл.

1444050

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления литейных стержней и форм за счет повышения их податливости в расширении интервала температур прогрева, повышения про"ности в сухом состоянии и термоустойчивости, Сущность изобретения заключается в следующем.

Демпфирующее действие вспученного вермикулита обусловлено высокой пористостью его структуры. Природный вермикулит представляет собой слож- 15 ный высокогидратизированный алюмосиликат магния, характеризующийся непостоянным химическим составом. Плотность 2400-2700 кг/м, твердость 1,01,5. Химический состав, в мас. : НРО 20

14-25; Fe 3-17; FeO 1-3; SiO+ 341

42; Л1 0з 10-17; Н О 8-18.

На термограмме вермикулита отмечается ряд эндотермических эффектов, связанных с поэтапным удалением свободной, связанной и химически связанной воды, входящей в состав минерала в соответствии со структурной формулой: 30

Мя„. (NR, Ге), х fA1Si O,o 3. (OH)< 4Н„О

При прогреве до 900-1000 С происходит вспучивание вермикулита с увеличением его объема в 15-20 раз.

Вспученный вермикулит поставляется в соответствии с требованиями

ГОСТ 12865-67, имеет вид золотистой сыпучей массы с объемной массой при 10 свободной засыпке 150 кг/м, при уплотнении — 250 кг/м, коэффициент теплопроводности, Вт (м.К): 0,0700,076 при 298 К; 0,157-0, 163 при

598 К. Температура плавления около

9473 К, Введение в смесь вспученного вермикулита позволяет оптимизировать структурные параметры укладки зерен наполнителя. Отсутствие воды в соста ,0 ве вспученного вермикулита способст- вует повышению термостойкости и снижению газотворной способности стержней и форм. В качестве огнеупорного наполнителя используют кварцевый песок.

В качестве технических лигносульфонатов используют побочные продукты . целлюлозно-бумажного производства.

Крепитель КО представляет собой раствор кубовых остатков, полученных от дистилляции синтетических жирных кислот в уайт-спирите (1: 1). Вводится в состав для повышения текучести смеси при одновременном повышении прочности в отвержденном состоянии.

Бентонит соответствует маркам MT/

/1Т или М1/2Т2 по ГОСТ 3226-77, вводится в смесь для обеспечения манипуляционной прочности в сыром состоянии.

Натриевую селитру (натрий азотнокислый) ГОСТ 4197-74 применяют в качестве активатора отверждения.

Керосин ГОСТ 4753-68 применяют в качестве антиадгезионной добавки„

Для изготовления смеси согласно изобретению огнеупорный наполнитель перемешивают с бентонитом и натриевой селитрой в течение 1,5 мин, затем вводят материал на основе лигносульфонатов и перемешивают еще 5 мин для получения необходимой сырой прочности смеси. Далее дозируют крепитель КО, вспученный вермикулит и перемешивают

45 с. После этого вводят керосин и через 30 с смесь готова к употреблению. Готовую смесь общепринятыми спо-собами заформовывают в оснастку. Формы и стержни сушат нри 180-220 С в течение 2,0-3,0 ч до остаточной влажности 0,2 .

Осуществление изобретения иллюстрируется на примере изготовления центровых стержней (габаритный размер

680 300 75 ьяч, масса 17 кг) отливок блок-картеров двигателей.

Составы смесей, их высокотемпературные свойства, а также сравнительная характеристика отливок приведены соответственно в табл. 1 и 2.

Оценку термостойкости производили по прочности образцов при растяжении в холодном состоянии после выдержки при 973 К в течение 1 мин, В качестве критерия податливости смеси использовали величину остаточных напряжений, определяемых тенэометрированием по методу отверстия в литой. пробе типа втулки с внутренним и внешним диаметрами 150 и 170 мм и высотой 150, материал - легированный чугун СЧ25.

-. Реализация изобретения позволяет повысить податливость стержней и форм в 1,2-2,1 раз в широком интервале температур прогрева (практичес50

Продолжение табл.1

Содержание ингредиентов, мас.Ж, в смесях

Ингредиенты

1 Т

01 I,f 22

Бентонит

Вспученный вермикулит

01 15 30

96,6 90,57 84,05

Кварцевый песок

Таблица 2

Показатели свойств для смесей

Свойства

Прочность на растяжение в сухом состоянии, KIa

10 1 53 1,72

Прочность на сжатие в сыром состоянии, МПа дистилляции синтетических жирных кислот в уайт-спирите

Бентонит

Натриевая селитра

Керосин

Вспученный вермикулит

Кварцевый песок

0,006 0,008 0,01

Гигроскопичность, 7

0,5-4тО

О, 1-.2, 2

0 1-0 5

0,1-0,25

О, 18 0,23 0,30

Газопроницаемость, ед.

165 155, 145

0,1-3,О

Остальное

Термоустойчивость (прочность при растяжении в хо40

Таблица 1 лодном состоянии при 973 К в течение

1 мин), МПа

Ингредиенты

0,32 0,67 0,93

1 (2 J 3

Газотворность, см /г

Максимальная

68 93 12,1 величина остаточных напряжений в литой пробе, МПа

4,2 6,0

2,2 4,0 55

0 3 0 5

0,13 0,25

72

0,1

Керосин з 14440 ки без ограничения по видам заливаемых сплавов), увеличить прочность в сухом состоянии в 1,4-1,7 раз, повысить термоустойчивость в l 3-3 7 раз.

У J

Формула изобретения

Смесь для изготовления литейных

1 стержней и форм теплового отверждения, содержащая кварцевый песок, технические лигносульфонаты, крепитель

K0 — кубовые остатки от дистилляции синтетических жирных кислот в уайтспирите, натриевую селитру, керосин и демпфирующую добавку, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества стержней и форм за счет повьппения их податливости в расширенном интервале температур прогре- 2, ва, повьппения прочности в сухом состоянии и термоустойчивости, смесь в качестве демнфирующей добавки содержит вспученный вермикулит, дополнительно бентонит при следующем соот- 25 ношении ингредиентов, мыс.Z:

Технические лигносульфонаты 2,5-6,0

Крепитель КΠ— кубовые остатки от

Содержание инrpe 4 диентов, мас.7., в смесях

Технические лигносульфонаты (ОСТ

13-3-183) 2,5

Крепитель КО 0 5

Натриевая селитра О, 1

Характеристика Поверхность чистая, поверхности от- дефектов не наблюдаливок ется