Плакированная смесь для изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке

 

Использование: изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по нагреваемой оснастке. Сущность: плакированная смесь для изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, новолачную фенолформальдегидную смолу с уротропином, спиртовый раствор фенолформальдегидной смолы и технологическую добавку, имеет следующий состав, мас.%: новолак с уротропином 1,4-3,9; спиртовый раствор фенолформальдегидной смолы 2,6-8,0; уротропин 0,1-0,5; технологическая добавка (стеарат кальция) 0,1-0,3, огнеупорный наполнитель - остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 В 22 С 1/22

ГО СУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

lO фь ьэ

21 4835145/02

22 22.04.90

46 30.09.92. Бюл. ¹ 36

71 Производственное объедйнение "Чебоксарский завод промышленных трактоов"

72) Г.П,Королев, Л.И.Куданкин, В.А.Гольдштейн, В.К.Васильев, Ю.А.Журавлев, А.М.Коденцов, А,И,Подоплелов и С.B.Æàбин (56) Просяник Г.В. Изготовление оболочковых форм и стержней. М.: Высшая школа, 1978, с,137.

54) ПЛАКИРОВАННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГООВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ (57) Использование: изобретение относится к литейному производству, а именно к соИзобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по нагреваемой оснастке.

Известна смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по нагреваемой модельно-стержневой оснастке, включающая новолачное фенолоформальдегидное связующее совместно с уротропином 2,0 — 5,0 мас.%, технологические добавки 0,02 — 10,0 мас.%, органический растворитель связующего 2,1-2,4 мас.% и огнеупорный наполнитель — остальное (а,с. СССР № 660771, кл. В 22 С 1/20, опубл. БИ № 17, от 05.05,79).

Данный состав позволяет получать формы и стержни с высокой прочностью, однако требует повышенного содержания растворителя (ацетона), что создает высокую пожароопасность и ухудшает санитарно-гигиенические условия труда,,„5U,, 1764762 А1 ставам смесей для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по нагреваемой оснастке. Сущность: плакированная смесь для изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, HQBoëà÷ную фенолформальдегидную смолу с уротропином, спиртовый раствор фенолформальдегидной смолы и технологическую добавку, имеет следующий состав, мас.%: новолак с уротропином 1,4-3,9: спиртовый раствор фенолформальдегидной смолы

2,6 — 8,0; уротропин 0,1 — 0,5; технологическая добавка (стеарат кальция) 0,1-0,3, огнеупорный наполнитель — остальное, 1 табл.

Известна смесь для изготовления оболочковых форм и стержней включающая стеарат кальция 0,02 — 1,0 мас.%, ацетон 0,8-2,9 мас.%, новолачную фенолформальдегидную смолу с уротропином 2,0 — 5,0 мас.%, жидкое стекло 1,0 — 3,0 вес.%, огнеупорный наполнитель — остальное (а,с. СССР

¹ 829314, кл. B 22 С 1/22; 1/18, опубликовано Б.И. № 18 от 15,05,81). Данная смесь позволяет сохранить физико-механические свойства плакированных смесей при содержании в песке глинистой составляющей свыше 1%, однако достаточной прочности можно добиться только при высоком содержании смолы в смеси (свыше 5%).

Известна смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке, включающая новолачную фенолоформальдегидну смолу в сочетании с уротропином 3,0 — 6,0 мас.%, растворитель 0,05 — 0,15 мас,%, ортофосфорную кислоту 0,01 — 0,04 мас.% и огнеупорный

1764762

4,0-5,0

1,5 — 3,0

0,1 — 0,15

2,5-8,0

0,1 — 0,5

0,1-0,3 наполнитель (а.с. СССР М 900928, кл. В 22

С 1/22, опубл. Б.И. hh 4 от 30.01.82), Данный состав приводит к устранению оползания смеси с модельной оснастки в процессе формирования оболочек, уменьшается прилипаемость отвержденной смеси, но имеет достаточно высокую газотворную способность.

Смесь для изготовления литейных форм и стержней по постоянной модельной оснастке, включает, мас. (а.с. СССР М 833352, кл. В 22 С 1/22, 1/04, опублик. Б.И. N 20 от

30.05.81):

Флотационный концентрат марганцевой руды 3 — 10

Новолак с уротропином

Магнезит

Борная кислота

Фенолформальдегидная смола 2,0-2,5

Огнеупорный наполнитель Остальное

Данный состав предназначен для литья из легированных сталей и имеет высокие прочностные показатели в холодном состоянии. Однако горячая прочность недостаточная для извлечения стержней и форм из оснастки без их деформации, растрескивания и т.п. Для получения высоких прочностных показателей смесь требует продолжительной выдержки в горячем ящике, что существенно снижает производительность труда.

За прототип принята смесь, включающая огнеупорный наполнитель, порошкообразную новолачную смолу с уротропином и стеарат кальция (см, Г.В.Просяник "Изготовление оболочковых форм и стержней", M., Высшая школа, 1978, с.137).

Цель изрбретения — повышение горячей прочности форм и стержней.

Поставленная цель достигается тем, что плакированная смесь для изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, новолачную фенолформальдегидную смолу с уротропином, спиртовый раствор фенолформальдегидной смолы и стеарат кальция, имеет следующий состав, в мас. : .Новолак с уротропином 1,4 — 3,9

Спиртовый раствор фенолформальдегидной смолы

Уротропин

Стеарат кальция

Огнеупорный напол5

55 нитель Остальное

В качестве новолака с уротропином используется порошкообразная смола СФП

011Л по ОСТ 6-05-441-78.

В качестве спиртового раствора фенолформальдегидной смолы используется лак

180 по ТУ 38.10946-88 (тип смолы новолачный).

Отличительной особенностью предлагаемой смолы является соотношение порошкообразного новолака к спиртовому раствору фенолформальдегидной смолы, Указанное отличие является существенным, так как соотношение между смолой и растворителем, которое добивается предложенным составом, позволяет полностью растворить порошкообразную смолу и сформировать оптимальную оболочку на зернах наполнителя. Смесь имеет достаточные теплопроводные свойства без добавки флотационного концентрата марганцевой руды, что увеличивает прочность смеси в горячем и в холодном состоянии; пониженное содержание смолы в смеси при одинаковых физико-механических показателях улучшает теплофизические показатели смеси при высоких температурах (показывает дилатометрические исследования).

Удаление растворителя из системы проводится выдуванием при температуре 100—

140 С, что существенно увеличивает скорость приготовления смеси, В качестве огнеупорного наполнителя можно использовать обогащенные кварцевые пески марок 01, 016, 02, а также циркон зернистый и т.п.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. В смешивающие бегуны, снабженные устройством для вдува воздуха и циклоном для улавливания пыли дозируют сухие составляющие (кварцевый песок, порошкообразную смолу, уротропин и стеарат кальция) и перемешивают втечение 2 минут, затем добавляют лак 180 и ведут перемешивание в течение 3 минут, после чего начинают продувать систему сжатым воздухом холодным или предварительно нагретым до температуры 100 — 140 С. Через 10 мин смесь готова(если продувать горячим воздухом) и через 10 мин (если продувать холодным воздухом).

Составы и физико-механические свойства смесей представлены в таблице.

Иэ приведенных данных следует, что предлагаемая смесь позволяет при меньшем содержании связующего повысить горячую прочность на разрыв и изгиб и этим самым уменьшить брак форм и стержней, 1764762

15 — 0,1...0,5 — 0,1...0,3

Наименование ингредиентов и показателей физико-механических свойств

Са е жанне инг центов в все. и показатели изико-мвканических свойств

6 г

Кварцевый песок 062К016 А(М-69)

Песок обогащенный кварцевый классифицированный 0626015 (М-105)"

Смола СФП 011 Л !

lar 180

Стеарат кальция

Уротропин

Флотационный концентрат марганцевой руды

Борная кислота

Магнезит

Горячая прочность нр растяжение (270 С 1,5 мин) кгс/см

Горячая прочность на изгиб (200 C.

1 мин) кгс/смт

Прочность нв раятяжение кгс/смз

Содержание смолы в смеси (в первсчете нв с хое

97,55 97,31

95,6

91,8

84.13

94.44

1,4

8,0

0,2

0,5

93.96

3.9

3,9

0,25

0,25

95,6

2,8

2,8

0.2 о.г

92,93

3.9

6.О

0,25

0,4

1,2

2,5

0,1

0,1

1.4 г,в

0,1

0,1

2,8

2.8 о,г

0,г

4,0

8,1

0,З

0,5

4,5

2,25! в!

16,5! о

20 гг

5,5

23

31

48

Зв

41

44 зо

52

31

24,1

2,13 2.35

3,7

5.15

4,62

3,7

6 03

7,0

+ Модуль мелкости песка

Составитель О.Белков

Техред М,Моргентал Корректор Н.Бучок

Редактор М.Куницкая

Заказ 3332 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Дилатометрические исследования предложенных смесей и смесей прототипа показали, что смесь прототипа имеет отрицательную деформацию с начала воздействия температуры 1000 С (давление на образцы 2,5 кгс/см ), что может привести к

2 искажению геометрии, образованию ужимин и т,п.

Смесь hb 3 предпочтительна, т.к. в начальный период(время образования кромки затвердевающего металла) деформация колеблется около нуля.

Смесь М 8 имеет в начальный период отверждения высокую положительную деформацию (за 1 мин 0,40%), что будет приводить к растрескиванию стержней и форм и образованию просечек, пригара и т.п.

Смеси с низким содержанием связующего предпочтительны для цветного литья, с высоким содержанием связующего для изготовления оболочек для ответственного стального и чугунного литья.

Формула изобретения

Плакированная смесь для изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный напол5 нитель, порошкообразную новолачную смолу с уротропином и стеарат кальция, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения горячей прочности форм и стержней, она дополнительно содержит спиртовой рас10 твор фенолформальдегидной смолы и кристаллический уротропин при следующем соотношении компонентов, мас.%: порошкообразная новолачная смола — 1,4...3,9; спиртовой раствор фенолоформальдегидной смолы — 2,6...8,0; кристаллический уротропин

20 стеарат кальция огнеупорный наполнитель — остальное.