Жидкостекольная смесь холодного отверждения
Изобретение относится it литейному производству, в частности k составам жидкостекольных смесей холодного отвержде ния с жидким огвердйтелем. Сущность изобретения: смесь содержит, мас.%: жидг кое стекол 2,5-3,5; жидкий отвердитёль 0,25-0,4iC); маэуУ 0,5-1,0; каолиновая глина 0,5-1,0; кварцевый песок остальное. Содер; жэние в жидкостекольной смеси с жидким отвердителем совместно мазута и каолиновой глины позволит стабилизировать физико-механические смеси - снизить хрупкость, повысить водостойкость, общую и поверхностную прочность на всех этапах твердения, а также кардинально решить проблему выбивки. 2 табл. « г Ј
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 С 1/18, 1/02
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4930080/02 (22) 22,04,91 (46) 15.01.93; Бюл, М 2 (71) Институт проблем литья AH УССР . (72) Н.И.Шадрин, А,П.Козлов и О.В,Шадрйнэ (56) Авторское свидетельство СССР
N 532986, кл. В 22 С1/10.
Авторское свидетельство СССР
N 769865, кл. В 22 С 1/10. . Барсук П.А. Смеси с жидким отвердителем, Литейное производство, 1990, N 2, с,15-17.
Жуковский С.С., Тепляков С.Д. Методы регулирования остаточной прочности жидкостекольных XTC c ацетатами этиленгликоля. Литейное производство, 1990, М 4, с.12-14.
Авторское свидетельство СССР
М 1532181, кл. В 22 С 1/02, 1987.
Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам жидкостекольных смесей холодного отверждения с жидкими отвердителями — ацетаты этиленгликоля, диацетата полиэтиленгликоля, пропиленкарбонат и др, Известна жидкостекольная смесь холодного отверждения с пропиленкарбонатом, содержащая мас.%: жидкое стекло
2,0 — 7,0; пропиленкарбонат 0,1-1,0; огнеупорный наполнитель остальное.
Недостатком смеси является повышенная хрупкость, что приводит к поломкам стержней при извлечении их из оснастки, а также затрудненная выбивка смеси из отливок.
„„5U „„1787646 А1
2 (54) ЖИДКОСТЕКОЛЬНАЯ, СМЕСЬ ХОЛОДНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ (57) Изобретение относйтся к литеййому производству, в частноСтйк составам жидкостекольных смесей холодного отвержде ния с жидким отвердителем. Сущность изобретения, смесь содержит, мас.%: жид-: кое стекол 2,5-3,5; жидкий отвердитель
0,25 — 0,40; мазут 0,5-1,0; каолиновая глина
0,5-1,0; кварцевый песок остальное. Содер- жание в жидкостекольной смеси с жидким отвердителем совместно мазута и каолиыовой глины позволит стабилизировать физико-механические смеси — снизить хрупкость, повысить водостойкость, общую и поверхностную прочйость на всех этапах Я твердения, а также кардинально решить проблему выбивки. 2 табл.
М
Известна жидкостекольная смесь хо- О© лодного отверждения с отвердителем на основе продукта этерификации отходов О производства кумарина на основе уксусной фь кислоты. содержащая, мас.%: жидкое стек- О ло 1,5 — 6,0; отвердитель 0,08 — 1,8; огнеупорный наполнитель остальное, Недостатком смеси является затрудненная выбивка смеси из отливок, хрупкость стержней, ограниченная живучесть смеси и др.
Известны смеси с жидкими отвердителями — сложнйми эфирами ацетатов этиленгликоля четырех марок, Однако все эти смеси. как указывает автор, имеют определенные йедостатки — пониженную водостойкость, затрудненную выбивку и высокую хрупкость.
1787646 спирта резко ухудшает санитарные условия и экологию окружающей среды, кроме того, дополнительное введение в смесь едкого натра снижает температуру плавления силиката натрия и его в большей степени затрудняет выбивку отливок и повышает брак по ужиминам и коржам, Цель изобретения — стабилизация физико-механических свойств смеси — снижение хрупкости, повышение общей и поверхностной прочности на всех этапах твердения, повышение водостойкости, а также кардинальное решение проблемы выбивки.
Поставленная цель достигается за счет дополнительного введения мазута и каолиновой глины при следующем соотношении ингредиентов, мас. $:
Жидкое стекло 2,5-3,5
Жидкий отвердитель 0,25 — 0;4
Мазут 0,5 — 1,0
Каолиновая глина 0,5-1,0
Кварцевый песок 96,25-94,1
Каолиновая глина вводится с целью улучшения процесса выбивки стержней из отливок, однако без мазута ее ввести нельзя, т.к. снижается поверхностная прочность
Для регулирования остаточной прочности смесей с жидкими отвердителями на основе ацетатов этиленгликоля, т,е. улучшения выбивки смеси из отливок, рекомендуют в состав жидкого стекла вводить 5 триполифосфат натрия в количестве 1 — 3 Д от массы жидкого стекла.
К недостаткам смесей на основе модифицированного ТПФН жидкого стекла и отвердителей АЦЭГ является высокое 10
4 значение оСтаточной прочности после прогрева 800-10000 С.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав жидкостекольной смеси холодного 15 отверждения с жидкими отвердителями для литейных стержней и форм, содержащий, мас,%: жидкое стекло 3 — 5, пропиленкарбонат 0,05 — 0,1; фуриловый спирт 0,05 — 0,15; едкий натр 0,05-0,1; кварцевый песок ос- 20 тальное;
Недостатком смеси, выбранной в качестве прототипа, является высокая остаточная прочность после прогрева в области высоких температур (800 †10 С) и, как 25 следствие, затрудненная выбивка в особенности крупных стальных и чугунных отливок, низкая водостойкость, препятствующая возможности использования водных противопригарных покрытий, 30 нестабильность физико-механических свойств — низкая живучесть и повышенная осыпаемость, а также введение фурилового стержней. При снижении каолиновой глины меньше нижнего предела затрудняется выбивка смеси, а при увеличении больше верхнего предела увеличивается сырая прочность и запыленность окру>кающей среды, При снижении мазута меньше нижнего предела повышается сырая прочность и снижается текучесть смеси, что затрудняет набивку стержней, а также снижается общая и поверхностная прочность стержней, повышается их хрупкость и понижается водостойкость, а при увеличении больше верхнего предела повышается газотворность смеси.
Жидкий отвердитель вводится с целью обеспечения оптимальных ре>кимов отверждения, при снижении меньше нижнего предела снижается скорость твердения, а при увеличении больше верхнего предела снижается живучесть смеси, При снижении жидкого стекла меньше нижнего предела прочность стержней становится недостаточной, а при увеличении больше верхнего предела слишком высокой, что экономически нецелесообразно.
Жидкое стекло использовали плотностью 1,43 — 1,50 г/см. с модулем 2,40 — 2.50 (ГОСТ 130 — 78-81), каолиновую глину по
ГОСТ 21285 — 75, жидкие отвердители сложноэфирного типа, пропиленкарбонат— сложный циклический эфир пропиленгликоля и угольной кислоты, ацетаты этиленгликоля, диацетат полиэтиленгликоля и др., мазут марки — 100. Кварцевый песок обогащенный или карьерный.
Смесь приготавливается в бегунах, перемешивая вначале глину с песком в течение 2 — 3 мин, затем следует ввести мазут и пропиленкарбонат и еще перемешать 3 мин, в последнюю очередь вводят жидкое стекло и необходимо перемешать 1,0-1,5 мин.
Составы >кидкостекольных смесей приведены в табл.1, физико-механические свойства — в табл.2.
Водостойкость определяли в процентах путем измерения глубины разупрочнения поверхности образца стержня 350х800, после его твердения в течение 3 ч и нанесения покровного слоя водной противопригарной краски.
Хрупкость определяли измерением площади поврежденной поверхности ажурного стержня, после извлечения его из модельной оснастки через 40 мин твердения при прочности смеси на сжатие 1,0-1,2 МПа.
Как видно из табл.1,2, заявленный состав смеси имеет стабильные физико-механические свойства. Общая и поверхностная
1787646
Таблица 1
Таблица 2
Физико-механические свойства смесей про ность на всех этапах твердения выше, чем у прототипа в 1,5 — 2,2 раза, осыпаемость ниже в 3 раза, полностью отсутствует хрупкость и влагопоглощение у стержней с предло>кенными добавками, Кардинально решается проблема выбивки смеси из отливок. Остаточные прочности смеси после прокалки при 800-1000 С равны нулевым значениям, а при 400 — 600 С легко удаляется из отливки на выбивной решетке, Формула изобретения
Жидкостекольная смесь холодного отверждения, включающая кварцевый песок, жидкое стекло, жидкий отвердитель и органическую добавку, отличающийся тем, что, с целью стабилизации физико-механических свойств смеси за счет снижения хрупкости, повышения общей и поверхностной прочности на всех этапах твердения, повышения водостойкости, а также коорди5 нального улучшения выбиваемости смеси, в качестве органической добавки она содержит мазут и каолиновую глину при следующем соотношении компонентов, мас.Я,:
Жидкое стекло 2,5-3,5
10 Жидкий отвердитель 0,25 — 0,4
Мазут 0,5 — 1,0
Каолиновая глина 0,5 — 1,0
Кварцевый песок Остальное.
