Смесь для изготовления литейных стержней, отверждаемых в нагреваемой оснастке

Изобретение относится к литейному производству. Смесь содержит, мас.%: карбамидофурановую смолу 2,1-2,4; отвердитель 0,3-0,4; железный сурик 0,1-0,2; серебристый графит 0,1 и огнеупорный наполнитель. В качестве отвердителя используют смесь алюмоборфосфатного связующего и лигонсульфонатов, разведенную водой в отношении 4:1. Достигается увеличение текучести смеси и прочности готовых стержней при растяжении. 2 табл.

 

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам смесей для изготовления стержней в нагреваемой оснастке.

Известны составы стержневых смесей горячего отверждения, в которых в качестве ускорителя горячего отверждения применяются дорогостоящие и дефицитные катализаторы, например марки КЧ-41 и КЦ-32 на основе нитрата меди [1, 232 с.]. Высокая стоимость подобных материалов привела к замене их на более дешевые и доступные, чаще всего побочные продукты - на основе хлоридов алюминия и азотнокислого аммония [2]. Общим недостатком таких смесей является: неудовлетворительные технологические свойства, такие как текучесть, и физико-механические - прочность при растяжении в холодном состоянии, очень важные при машинном изготовлении стержней.

Из всех известных в патентной и другой специальной литературе составов стержневых смесей наиболее близким по технической сущности и получаемым результатам к предлагаемой является состав смеси, ускорителем горячего отверждения в которой является катализатор марки КЧ-41 [1]. Состав смеси, % (от массы огнеупорного наполнителя):

Карбамидофурановая смола КФ-902,5
Катализатор (отвердитель) КЧ-410,5-0,6
Огнеупорный наполнитель100.

Существенный недостаток смеси - высокий расход дорогостоящих связующих ингредиентов, причем при этом большое количество катализатора КЧ-41 (0,5-0,6%) приводит к низкой текучести и прочности смеси.

Задачей изобретения является создание смеси, которая при удовлетворительной прочности при растяжении в холодном состоянии имела бы текучесть в пределах 60-80%.

Для достижения указанного технического результата в смесь в связующего и лигносульфонатов, разведенной водой в соотношении 4:1, вместо 0,5-0,6 мас. % катализатора КЧ-41.

Смесь включает от 2,1 до 2,4 мас. % карбамидофурановой смолы по ТУ 6-05-1785-83, от 0,3 до 0,4 мас. % смеси алюмоборфосфатного связующего и лигносульфонатов, разбавленной водой в соотношении 4:1. В качестве добавок, улучшающих просыхаемость, применяли железный сурик ГОСТ 8135-74 марки «К», для повышения теплопроводности - графит кристаллический литейный ГОСТ 5279-74 марки ГЛ 1 или ГЛ 2, а в качестве огнеупорного наполнителя применяли кварцевый песок марки 1К2О2О2 ГОСТ 2138-91.

Смеси готовили в лабораторных бегунах мод. 018 М Усманского комплекта лабораторного оборудования. В бегуны последовательно загружали песок, железный сурик, графит кристаллический, перемешивали 1 минуту. Затем вводили отвердитель (смесь алюмоборфосфатного связующего и лигносульфонатов, разбавленная водой в соотношении 4:1), перемешивали 2 мин. Далее вводили карбамидофурановую смолу, перемешивали в течение 2 мин и выгружали готовую смесь из бегунов. В полученной смеси определяли прочность при растяжении в холодном состоянии, текучесть. Для определения прочности при растяжении готовили стандартные образцы - «восьмерки» на лабораторной установке мод. 4735 при температуре стержневого ящика 220°С. Прочность при разрыве определяли на приборе мод. LRU фирмы «Центрозап» (Польша). Составы смесей приведены в табл.1, а их свойства - в табл.2.

Из табл.2 следует, что составы №4 и 5 имеют высокие значения прочности при растяжении и текучести, которые превосходят аналогичные показатели прототипа (состав №1 и №2).

По опыту ОАО A3 «Урал» смеси с текучестью 60-80% наиболее технологичны для метода изготовления стержней в нагреваемой оснастке. Прочность при растяжении, текучесть оптимальная у составов №№3, 4, 5. Наиболее высокие значения прочности при растяжении и текучести - у состава №5. Таким образом, состав №5 по комплексу свойств наиболее предпочтителен для изготовления стержней в нагреваемой оснастке, при этом содержание дорогостоящих материалов в указанном составе значительно уменьшено.

Предложенный состав за счет снижения расхода связующих ингредиентов и замены отвердителя обеспечивает существенный экономический эффект.

Таблица 1
Составы смесей
СоставляющиеСодержание, в мас. %
1*2**345
Смола карбамидофурановая КФ-902,42,42,42,42,1
Катализатор (отвердитель) КЧ-410,5-0,60,5---
Смесь алюмоборфосфатного связующего и лигносульфонатов, разведенная водой в соотношении 4:1--0,30,40,4
Железный сурик марки «К»-0,20,20,10,1
Графит кристаллический марки ГЛ-1 или ГЛ2-0,10,10,10,1
Кварцевый песок 1К2О2О297,1-97,096,897,097,097,3

Таблица 2
Свойства смесей
Режим отверждения, наименование показателей, размерностьЗначения для каждой смеси
1*2**345
Продолжительность отверждения, с3030303030
Температура стержневых ящиков, °С220220220220220
Текучесть смеси, %-50636567
Прочность при растяжении, МПа (в холодном состоянии)2,191,922,312,402,48
Примечание: * из справочника Жуковского
** применяемый на ОАО A3 «Урал»

ЛИТЕРАТУРА

1. Справочник «Формовочные материалы и технология литейной формы» /под ред. С.С.Жуковского. М.: Машиностроение, 1993 г., 232 с.

2. Авторское свидетельство СССР №710742, кл. В22С 1/00, 1997 г.

Смесь для изготовления стержней, отверждаемых в нагреваемой оснастке, включающая карбамидофурановую смолу, отвердитель, огнеупорный наполнитель, добавки, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя она содержит смесь алюмоборфосфатного связующего и лигносульфонатов, разведенную водой в соотношении 4:1, при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

карбамидофурановая смола КФ-902,1-2,4
смесь алюмоборфосфатного
связующего и лигносульфонатов,
разведенная водой в соотношении 4:10,3-0,4
железный сурик0,1-0,2
серебристый графит0,1
огнеупорный наполнительостальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению литейных смесей, литейных форм и стержней для получения металлических отливок. .
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных стержней из жидкостекольных смесей. .
Изобретение относится к области литейного производства. .

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при оценке качества связующего, используемого при изготовлении керамических оболочковых форм.

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления литейных форм в единичном, крупносерийном и массовом производствах.
Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью по выплавляемым моделям, и может быть использовано для изготовления керамических оболочковых форм.
Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам получения связующих для литейных оболочковых форм и стержней как для холоднотвердеющих, так и для отверждаемых в горячей оснастке.
Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению литейных стержней. .
Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению литейных форм и стержней. .

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для получения фасонных отливок. .

Изобретение относится к литейному производству

Изобретение относится к способу изготовления литейных стержней и форм с использованием основного литейного материала, связующего и добавки
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к металлополимерным композициям для получения стальных заготовок путем формования и спекания указанных композиций
Изобретение относится к области литейного производства
Изобретение относится к литейному производству

Изобретение относится к литейному производству
Изобретение относится к литейному производству

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению литейных смесей, литейных форм и стержней для получения металлических отливок
Изобретение относится к области литейного производства, в частности к производству художественных, ювелирных и точных отливок из цветных и черных сплавов
Изобретение относится к литейному производству, в частности к разработке составов смесей для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, преимущественно используемым при производстве ювелирных и художественных изделий из благородных и цветных металлов
Наверх