Формовочная смесь для литья магниевых сплавов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 С 1/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО. СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4856877/02 (22) 25,06.90 (46) 15.07.93. Бюл. М 26 (71) Научна-производственное объединение

"Полюс" (72)l0.В.Чесноков (73} Научно-производственное объединение

"Полюс" (56) Авторское свидетельство СССР

М 282601, кл. В 22 С 1/06, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Q 330898, кл, В 22 С 1/06, 1970.

Патент Японии hh 63-212034, кл. В 22 С

1/02, 1989.

Справочник литейщика "Цветное литье из легких сплавов", М.: Машиностроение, 1984, с. 409.

Изобретение относится к литейному производству и может использоваться при литье магниевых сплавов в песчаные формы.

Цель изобретения — улучшение условий труда путем снижения газовыделения

3а счет применения безаммонийных присадок, Это достигается тем, что в состав формовочной смеси, содержащей в качестве осмовы глину, воду и кварцевый песок; вводят защитную боросодержащую присадку в следующем соотношении, мас. :

Глина 5.0 — 17,0

Вода 4,0-7,0

Защитная боросодержащая присадка — 3-13

Кварцевый песок остальное.Ы2,„, 18284 l8 АЗ (54) ФОРМОВОЧНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЛИТЬЯ

МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение позволяет улучшить условия труда при литье магниевых сплавов в песчайые формы эа счет снижения газовыделения, В формовочной смеси (глина 5—

17, вода 4 — 7, защитная боросодержащая присадка 3-11%, кварцевый песок — остальное) заменены аммонийные присадки, которые разлагаются при заливке с выделением большого количества аммиака, на боросодержащую малогаэотворную присадку, защитные свойства которой определяются совместным действием борной кислоть. и серного колчедана, взятым в соотношении, мас. (2,0-9,0):(0,5-3,0), Смесь может использоваться и при литье алюминиевых сплавов. 1 табл.

Боросодержащая присадка содержит серный колчедан в соотношении а ней борной кислоты и серйого колчедана в мас.%; (2,0-9,0). (0,5-3,0)

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав отличается от известного тем, что он не содержит аммонийных солей. 3ащитный эффект достигается благодаря со-. вместному действию борной кислоты и серного колчедана, причем этот эффект увеличивается с повышением температуры, Борная кислота при нагреве увеличивает растворимость в воде с 2,7 при температуре 0 С до 39 г при 100 С, Поэтому в приграничных с металлом слоях формы вместо воды присутствует пересыщенный раствор борной кислоты; при взаимодействии магния с борной кислотой образуются бора1828418 ты магния, которые залечивают несплошность пленки из окислов магния, т.к. известно, что коэффициент Пиплинга-Бэдворта дпя магния равен 0,7, а для бора равен 6.

Серный колчедан при температурах выше

450 С разлагается с выделением активной серы по реакции:

FeSz - FeS+S

Я + Mg + 20 MgS04

В связи с тем, что реакции разложения серного колчедана протекают выше температуры распада сероводорода 350 С, при

Заливке металла в формы практически не наблюдается выделения сероводорода, имеющего неприятный запах.

Анализ известных формовочных смесей показывает, что некоторые введенные в предлагаемое решение вещества известны, Например, повышенное количество борной кислоты 15-23 вводится дпя увеличения скорости кристаллизации алюминиевых сплавов.

Однако применение борной кислоты и тонкомолотого серного колчедана в предло>кенном составе придает формовочной смеси новые свойства — увеличение защитных свойств приграничного слоя формы с повышением температуры формы.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были подготовлены 6 разновидностей формовочной смеси.

В рабочие формовочные смеси для алюминиевого литья, содержащие 10 — 15 g, глины, 4-7 Д воды, остальное кварцевый песок. вводились добавки в соотношении, указанном в таблице.

На каждый состав было приготовлено

2-3 замеса формовочной смеси. За один прием отливали из сплава Мл5 несколько отливок различной массы и по 2 пробы

8100 мм. Литниковая система припыливалась смесью серы.и борной кислоты в соотношении 1:1. Результаты сведены в таблицу.

Из таблицы следует, что при использовании формовочных смесей МЬЬ 4 — 6, содержащих борную кислоту и серный колчедан, достигается хорошая поверхность отливок без следов горения, при этом отсутствуют выбросы аммиака в атмосферу. Технологические свойства всех опытных составов были практически одинаковы.

В формовочную смесь состава М 5 (36,(борной кислоты и 1 — 3-",ь серного колчедана) отпили в опытном производстве около

20 тонн отливок из сплава Мл5 развесом до

15 50 кг и около 50 тонн отливок из сплава Ал9, На отливках из сплава Мл5 отсутствовали поверхностные дефекты в виде следов горения металла в форме. Анализ воздушной среды показал отсутствие аммиака в рабо20 чей зоне. Следует отметить. что из-за низкой летучести борной кислоты и серного копчедана (реакция идет в поверхностном слое формы) освежение смеси проводилось один раз в неделю, Поэтому себестоимость пред.

25 ложенной смеси оказалась ниже,чем смеси с присадкой ВМ, в которую необходимо ежедневно добавлять 0,5 — 0,7 $ присадки.

Формула изобретения

Формовочная смесь дпя литья магниевых сплавов, включающая глину, воду, кварцевый песок и защитную борасодержащую присадку, отличающаяся тем, что, с цепью улучшения условий труда за счет снижения газовыделений, загцитная боросодер35 жащая присадка дополнительно содержит серный колчедан в соотношении в ней бор.ной кислоты и серного колчедана, мас.ф,: (2,0-9,0):(0,5-3,0), а компоненты смеси взяты в следующем соотношении, мас. $:

40 5-17

Вода 4-7

Защитная боросодержащая присадка 3-11

Кварцевый песок Остальное

18284 8

I ! .3

1 Ф

«Ъ с

I !

1 Ф

1 m

I Ф с с

v ! х о

I Ф

X с

I о !

1 X Ъ

1 X. а 3э о

1 Ф !

Ri и о ос

1 I- Z ! v ! Ф X

1 Р Ф

I m m

t »С < \

Э

Z

Э а о

С

Z z

3!

Э 3!Э сэа о х с о

О al U L

If, Z

Э а а о о

>С

Э

° Э а о о х

Г

Э э с о х

3- m ъ э с

Э g Э

1- Ф и с

Y а о х

С ь х

Э а о

L х

У

Э з

Iо х

Э

Э а о о х >Z.

Э а о

l с х о. о х с о

СЭ I»

Э

Z

Э

tl о ! а

z з

lt

X ъ z

Э

Э а с с>

V L

Х

Т

0I

Э о

I эс

Ф5Р а о

Cl о х. а о х

1 L

I о м ! ! О !

Э

Z

У

Э

У а о х

Cl о х с

0I а о

>С а о х (!

1 НЪ

t о

С5

3t

X с о .V о. о х а о х а о х а о х а о х

I а л !

>- 1!

t

1 t

<Ч

<ЭЪ

Ъ о з

СЧ

Ю

С> м

С>

С>

33

С>

СЭ

< Ъ о

С> иъ

ЪСЪ

С>

СЪ

3/Ъ

С>

СЭ

lA

Ю

il\ о иъ

3<Ъ

СЭ

Ю

I ъО

С>

1 м О

1 м

<<Ъ

3 4

С»

Ч

CI

-т !

Ф>

V ! о и

3о и

3 о и

1 о

3" н о! н о

IV о

3v о

3и о

> о

С

«> !

CI

ГЪ

< Z

zo

<Э йЪ

ФО" !

С> (ОЭ

С>

<>>

ЧЭ

ЪО

<Ч

Э

Я < а ис

V X

С

О !

CC о> иъ (Ф

СЭ I

МЪ со

»

СС> м

lA

< Ъ

<О

ФЭ

lA

3»!

Ю

ЪО

1 м

< Ъ О

1

ln

1 »

lA

lA

lA л

CA I м

ln м

<О

Ъ<Ъ иъ

<О!

1 »

4/l

1 !

1 °

1 ЯС

1 Ф

1 m

I Ф

1 1t u о и

I <Ф

-I °

1 сп

CI

1Ч

СЭ л

Ю

С>

С>

<" Ъ

Ю

1 л

ОЪ

l/l

С>

СС>

3>Ъ

< Ъ

С>

CC>

ОЪ

Ю, Ю

I . 1

t u m о Ф

IОt!

Ч! (I Z

1 <С X. 3

I Ъо I оо 1 ао 1 с— 1! L I

I 1

1 I

t o I

I < 1 I

1 I

1 I ! о

1 О I

I 1 !

I Y

1 о

1 <И

I 1

3 СЭ I

1 I Z

Э 3 О

1 О Ц I * о а a m ГCI

1 I

xtn 3c<> ъ I X I Ф ъ Е * ! 1IВ

I I C3 у о

t Э 1 1 в, ! 5 I <3 О

1 g I y

1 8!

Я! at въ ! Ф

1 3- О I

1 !

1 Э 1 б Ф >!

t e»X8

ФЪЭ

vt ас !

> I

1," !

СЪ 1

m I Ф 1

lO 1

3" I Ф 3 ! 3-< — - — Ч

<Э 333 1

1 Э 1

I Ct I о

1 Рй ! X Z 1

1 С Ф

1 L М !

I

I

I

1

ЗС

v

I ! л. ! ю

1 иЪ

1 ы

1 о

r !

I Ф

I .! !а !

1 X с 3.

1 C .t

I Ф

ЪС ! Ф ! Ф

У

1 m ! Э !

I Д

z. !

1

1 lt

1 %

1 !» ! ) !

I a

I !

,3

1 а

1 m

1 Z а

It 8