Добавка, предотвращающая возникновение ужимин, для изготовления литейных форм и стержней

Авторы патента:

ПЭРТОЛЬЯНО АБАСКАЛЬ, Мария, Хосе (ES)

РЕЙНА РИВЕРО, Хесус (ES)

ПРАТ УРРЕЙСТИЕТА, Сантьяго (ES)

МЕНСИСАБАЛЬ КАСТЕЛЬЯНОС, Марко, Антонио (ES)

B22C1/02 - Изготовление литейных форм (формовка огнеупорных материалов вообще B28B)

Владельцы патента RU 2570680:

АСК КЕМИКАЛС ИСПАНИЯ, Эс.Эй. (ES)

Настоящее изобретение относится к литейному производству. Добавка содержит полые алюмосиликатные микросферы в количестве от 90% до 99% и флюс от 1% до 10% от общего веса добавки. Использование добавки при изготовлении литейных форм обеспечивает предотвращение возникновения ужимин в отливках. 9 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 6 табл., 4 пр.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к добавкам для формовочного песка, используемого при изготовлении литейных форм и литейных стержней. Более конкретно, настоящее изобретение относится к добавке для предотвращения возникновения ужимин (дефектов литья), возникающих при изготовлении металлических деталей, к формовочному песку, содержащему такую добавку, к литейному стержню или к литейной форме, изготовленным из такого песка, и к металлической детали, изготовленной с использованием таких форм и стержней.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Отлитые детали, полученные с использованием стержней и форм, изготовленных из формовочных песков, как правило, имеют ряд дефектов формы, в связи с чем их необходимо подвергать дальнейшей механической обработке для получения отливки правильных размеров. Эти дефекты возникают в связи с нагревом, которому подвергается стержень или форма при заливке жидкого металла, что ведет к расширению стержня и формы и, соответственно, к появлению трещин на их поверхности. Расплавленный металл проникает внутрь этих трещин, и на поверхности получаемой отливки образуются, таким образом, своего рода перегородки или пластинки. Этот нежелательный результат известен как "ужимины" или "крысиные хвосты".

В настоящее время литейные стержни или формы изготавливают из формовочных песков, смешиваемых со смолами, отверждаемыми газом или горячей сушкой, или самотвердеющими смолами, а также с разными добавками для улучшения характеристик полученной детали. Известные различные технические решения, направленные на исключение или уменьшение формирования ужимин.

Одно из таких решений представляет собой использование оксидов железа в качестве добавок для формовочных песков. Оксиды железа, применяемые в качестве добавок, имеют целью снизить эффект расширения кремнезема, содержащегося в песках, при этом используются красный, черный и желтый оксиды железа, или оксид железа из Сьерра-Леоне, которые добавляют в смесь в количестве от 1% до 3%. Эти оксиды обеспечивают образование фаялита, так что при образовании трещин в стержне, вязкий фаялит заполняет их, в результате чего образование ужимин уменьшается. Однако этот способ во многих случаях не только не устраняет "ужимины", но и имеет тот недостаток, что оксид железа снижает механическую прочность стержня и, кроме того, образование фаялита увеличивает проникновение, в результате чего поверхность полученной отливки имеет неровности, требующие последующей обработки.

В патенте WO 2009155242 раскрывается добавка, снижающая образование ужимин, которая содержит оксид железа с добавлением стекла. В этом случае среди зерен песка формируется расплавленное стекло, которое повышает пластичность, в результате чего снижаются изломы стержней и, соответственно, уменьшается возникновение ужимин. Однако в этом случае снова возникает проблема снижения механической прочности стержня.

Другое техническое решение представляет собой использование в качестве добавки древесной муки и угольной пыли. В соответствии с этим способом в формовочный песок добавляют древесную муку или угольную пыль в количестве от 1% до 3%. Эти добавки сгорают во время плавки, образуя свободные пустоты, распределенные по всему объему стержня, в которые происходит расширение кремнезема без увеличения размера стержня, что позволяет избежать появления трещин, приводящих к "ужиминам". Основным недостатком этого способа является то, что при сгорании муки выделяется большое количество газа, который, распространяясь, может привести к проблемам с размерами получаемых деталей. Кроме того, такие добавки также приводят к снижению механической прочности стержней.

В патенте US 4,735,973 описывается использование в качестве добавки оксида титана. Эта добавка вводится в количестве от 0,5% до 5% от общего веса песка, причем содержание оксида титана в добавке находится в диапазоне от 15% до 95%. Этот способ позволяет снизить тепловое расширение и таким образом избежать появления ужимин, обеспечить механическую прочность стержня и избежать повышенного газовыделения. Недостаток этого способа состоит в том, что полученные стержни проявляют определенную тенденцию к проникновению расплава (механический пригар), в связи с чем возникает необходимость применения окраски и других видов обработки поверхности полученных стержней, прежде чем их можно будет использовать в литейном производстве.

Другие способы предотвращения возникновения ужимин описываются в документах WO 02087807, WO 2009062074 и WO 2009046128. В них описываются добавки, имеющие разные составы, однако общим для них является содержание материалов, содержащих оксид лития и оксиды железа.

Другое техническое решение для предотвращения возникновения ужимин при изготовлении металлических деталей описано в патенте EP 0891954 и в связанном с ним патенте ES 2116245. В этих патентах предлагается использовать в качестве добавки, предотвращающей возникновение ужимин, полые алюмосиликатные микросферы. В патенте EP 0891954 описывается использование полых алюмосиликатных микросфер, которые добавляют к песку в количестве от 1 вес.% до 30 вес.%. Микросферы должны содержать оксид алюминия в количестве от 20% до 35%. Эти полые микросферы предотвращают возникновение трещин в литейных стержнях и формах в результате их способности давать усадку и сминаться в под действием тепла расплавленного металла. Когда они дают усадку и сминаются, образующиеся полости поглощают расширение кремнезема, предотвращая или снижая возникновение трещин, приводящих к ужиминам. При использовании таких полых микросфер возникает проблема, заключающаяся в том, что если их содержание в песчаной смеси не превышает 10 вес.%, то они не дают оптимальных результатов, то есть они не всегда предотвращают возникновение ужимин в необходимой степени. С другой стороны, если используются повышенные количества полых микросфер (более 10%, обычно от 20% до 30%), проблема предотвращения возникновения ужимин решается, однако механические характеристики стержней и форм ухудшаются.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, существует потребность в добавке на основе полых алюмосиликатных микросфер, которые могут использоваться в формовочном песке в количестве, не превышающем 10%, для обеспечения приемлемых механических характеристик литейных стержней и форм, но при этом способность микросфер по предотвращению возникновения ужимин в получаемых отливках не должна ухудшаться.

Заявители по настоящей заявке обнаружили, что при добавлении к таким полым микросферам небольшого количества флюса позволяет получить добавку, которая дает хорошие результаты при содержании микросфер в смеси песка, не превышающем 10%. В результате можно получить формы и стержни с приемлемыми механическими характеристиками, и в то же время достигается полное отсутствие ужимин в получаемых отливках. Использование добавки по настоящему изобретению также позволяет получить отлитые металлические детали с гладкой поверхностью.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 - изображение металлической детали (отливки), на котором можно видеть дефекты литья, возникшие в результате использования литейного стержня, содержащего 100% песка.

Фигура 2 - график зависимости от температуры величины усадки (в %) для различных микросфер. Указана температура окончания усадки для каждого типа микросфер.

Фигура 3 - график зависимости от температуры величины усадки (в %) для разных микросфер при содержании 6% карбоната лития и 6% карбоната стронция.

Фигура 4 - изображение металлической детали (отливки), полученной с использованием стержня, в котором используется добавка по настоящему изобретению (ужимины отсутствуют).

Фигура 5 - график газовыделения в процессе изготовления металлической детали с различными стержнями, изготовленными без добавок, с различными добавками, имеющимися на рынке, и с добавкой по настоящему изобретению.

Фигура 6 - диаграмма, иллюстрирующая предел прочности на разрыв стержней с различным содержанием добавки по настоящему изобретению (94% образца 6+6% CO₃Li₂) сразу после извлечения из стержневого ящика, через 24 часа и через 24 часа при 100% относительной влажности.

Фигура 7 - диаграмма, иллюстрирующая сопротивление истиранию стержней с различным содержанием добавки по настоящему изобретению (94% образца 6+6% CO₃Li₂) сразу после извлечения из стержневого ящика, через 24 часа и через 24 часа при 100% относительной влажности.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основным объектом настоящего изобретения является добавка для формовочного песка, содержащая полые алюмосиликатные микросферы в количестве от 90 вес.% до 99 вес.% и флюс в количестве от 1 вес.% до 10 вес.% (от общего веса добавки). В одном из вариантов добавка содержит полые алюмосиликатные микросферы в количестве от 94 вес.% до 97 вес.% и флюс в количестве от 3 вес.% до 6 вес.%

Вышеописанная добавка (далее "добавка по настоящему изобретению") используется в смеси с песком для изготовления литейных форм и стержней. Добавка удивительным образом снижает возникновение трещин в формах и стержнях в процессе отливки металлических деталей, и во многих случаях вообще предотвращает возникновение таких трещин. Таким образом, предотвращается возникновение ужимин в получаемых металлических деталях.

Полые алюмосиликатные микросферы представляют собой первый компонент добавки по настоящему изобретению. Как уже указывалось, эти микросферы способны поглощать расширение кремнезема, когда стержень или форма нагревается при контакте с расплавленным металлом. Для получения добавки по настоящему изобретению могут использоваться полые алюмосиликатные микросферы любого типа, включая микросферы с высоким содержанием оксида алюминия. Микросферы добавки по настоящему изобретению могут содержать оксид алюминия в количестве от 15 вес.% до 45 вес.%. В предпочтительном варианте предусматривается использование микросфер с содержанием оксида алюминия в количестве от 18 вес.% до 40 вес.%. Полые микросферы могут содержать в своем составе, кроме алюмосиликата, незначительные количества других элементов или компонентов, таких как Fe₂O₃, CaO, MgO, Na₂O, K₂O или TiO₂, которые могут незначительно изменять тепловые характеристики микросфер, однако в любом случае присутствие этих компонентов не оказывает влияния на способность добавки по настоящему изобретению по предотвращению возникновения ужимин.

Другим существенным компонентом добавки по настоящему изобретению является флюс. Заявители обнаружили, что флюс способен изменять тепловые характеристики микросфер. Флюс понижает температуру плавления микросфер, в результате чего они быстрее размягчаются и сминаются (разрушаются). Это позволяет оптимизировать эффект поглощения расширения песка. Заявители также обнаружили, что присутствие флюса позволяет использовать полые алюмосиликатные микросферы любого типа. В то время как в патенте ES 2116245 не рекомендуется использовать микросферы с высоким содержанием оксида алюминия (35%-45%), поскольку они создавали проблемы, связанные с возникновением ужимин в отливаемых изделиях, заявители показали, что добавление флюса позволяет использовать микросферы любого типа, включая микросферы с высоким содержанием оксида алюминия, в результате чего расширяется ассортимент микросфер, которые могут использоваться в добавках по настоящему изобретению.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения предусматривается использование в качестве флюса карбоната щелочного или щелочно-земельного элемента. Более предпочтительным является использование таких карбонатов, как карбонат лития и/или карбонат стронция.

Использование добавки по настоящему изобретению показало, что она не только позволяет решить задачу предотвращения возникновения ужимин в отливаемых металлических деталях, но также обеспечивает получение деталей с более гладкой поверхностью.

Добавку по настоящему изобретению используют в смеси с песками. Эти пески, называемые формовочными песками, используются для изготовления литейных форм и стержней. Поэтому другим объектом настоящего изобретения является формовочный песок, содержащий песок в количестве от 90 вес.% до 99 вес.% и добавку по настоящему изобретению в количестве от 1 вес.% до 10 вес.% (от общего веса формовочного песка). В предпочтительном варианте формовочный песок содержит песок в количестве от 94 вес.% до 97 вес.% и добавку по настоящему изобретению в количестве от 3 вес.% до 6 вес.%.

Для целей настоящего изобретения для получения литейных форм и стержней может использоваться любой обычно используемый тип песка. В частности, для изготовления литейных форм и стержней могут использоваться пески, содержащие кремнезем в количестве более 95% с различными распределениями размеров зерен песка от AFA 40 до AFA 120.

Формовочный песок по настоящему изобретению может также содержать и другие традиционные компоненты, такие как связующие материалы, и другие обычно используемые дополнительные компоненты.

Другим объектом настоящего изобретения является применение формовочного песка по настоящему изобретению для изготовления литейных форм и стержней. Более конкретно, объектом настоящего изобретения является способ изготовления литейной формы или литейного стержня, включающий:

а) смешивание формовочного песка по настоящему изобретению со связующей смолой;

б) подачу смеси стадии а) в форму для получения литейного стержня или литейной формы;

в) осуществление взаимодействия литейного стержня или литейной формы с отверждающим катализатором;

г) извлечение стержня или формы после отверждения.

Стадия а) включает перемешивание формовочного песка, содержащего песок с добавкой по настоящему изобретению, со связующей смолой до получения однородной смеси. После отверждения смолы она содействует связыванию и сцеплению частиц и отверждению формы или стержня.

На стадии а) может использоваться любой тип смолы, обычно используемый при изготовлении литейных стержней и форм. В изобретении предусматривается использование фенолуретановых смол, насыщенных амином; акриловых эпоксидных смол, насыщенных SO₂; щелочно-фенольных смол, насыщенных метилформиатом или CO₂; фурановых смол; фенольных смол; карбамид-формальдегидных смол или их сочетаний; органической системы INOTEC, а также песков, преварительно импрегнированных, например, смолами Novolac.

После перемешивания формовочного песка со смолой полученную смесь помещают в форму для изготовления песчаной формы или песчаного стержня. Конфигурация формы или стержня определяет форму отливаемой металлической детали.

Для уплотнения получаемой формы или стержня на стадии в) применяют отверждающий катализатор, который ускоряет полимеризацию смолы. Для целей настоящего изобретения может использоваться любой обычно используемый в отрасли отверждающий катализатор, в частности могут использоваться газообразные катализаторы, такие как, например, амины, SO₂, метилформиат или CO₂.

После уплотнения и отверждения песчаных форм или песчаных стержней их отделяют от формы, в которой их получают, и они готовы для отливки металлических деталей.

Другим объектом настоящего изобретения является форма или стержень, содержащие формовочный песок по настоящему изобретению, то есть формовочный песок, содержащий добавку по настоящему изобретению.

Механические характеристики литейных стержней и форм по настоящему изобретению практически идентичны аналогичным характеристикам стержней и форм, получаемых с использованием только песка, однако при этом новые стержни и формы предотвращают возникновение ужимин. Другое достоинство стержней и форм по настоящему изобретению относится к газовыделению в отливаемые детали. Количество выделяемого газа не только существенно снижается (см. фиг.5), но выделение газа стабилизируется через 20 минут, как и в случае других известных добавок, предотвращающих возникновение ужимин.

Другим объектом настоящего изобретения является способ отливки металлических деталей, включающий:

а) помещение стержня или формы по настоящему изобретению в литейное устройство;

б) заливку расплавленного металла в литейное устройство;

в) выдерживание металла, залитого в литейное устройство, для его охлаждения и отверждения;

г) извлечение полученной металлической детали из литейного устройства.

Стержни или формы по настоящему изобретению обеспечивают получение деталей в соответствии с предложенным способом из различных металлов и/или сплавов, таких как серый литейный чугун с шаровидным графитом и сталь, или цветные металлы, такие как медь, бронза и олово.

Последним объектом настоящего изобретения является металлическая деталь, изготовленная в соответствии с вышеописанным способом. На металлических деталях по настоящему изобретению нет ужимин, и они имеют гладкую поверхность, без шероховатостей. Такие детали могут быть отлиты из черных металлов, таких как серый литейный чугун с шаровидным графитом и сталь, или из цветных металлов, таких как медь, бронза и олово.

Нижеприведенные Примеры предназначены для иллюстрации изобретения и никоим образом не должны рассматриваться как ограничения его объема.

Пример 1. Термический анализ различных типов микросфер

Выполнялся анализ тепловых характеристик различных типов полых микросфер, составы которых приведены ниже в Таблице 1.

Таблица 1
Состав микросфер (в вес.%)
	Образец 1	Образец 2	Образец 3	Образец 4	Образец 5
SiO₂	55,7	67,1	59,1	58,0	55,6
Al₂O₃	28,8	16,7	27,8	30,2	38,3
Fe₂O₃	6,4	4,09	4,66	3,76	1,91
СаО	0,75	2,02	1,85	2,41	0,96
MgO	1,55	1,51	0,97	1,29	0,4
Na₂O	0,43	0,9	0,58	0,21	0,35
K₂O	4,36	3,92	2,25	2,14	0,57
TiO₂	1,39	0,79	1,04	1,99	1,07
РРС	0,62	2,97	1,75	0	0,84

Испытания на плавление проводились с использованием микроскопа MISURA для высокотемпературных исследований. Этот микроскоп является оборудованием, которое позволяет наблюдать образец, когда он подвергается нагреву. Одновременно прибор обеспечивает запись изображений образца, полученных в испытаниях на плавление, на носитель данных. Процесс усадки образца в зависимости от изменения температуры анализировался по записанным изображениям с помощью аппаратуры анализа изображений.

Из каждого образца путем прессования получали цилиндрический столбик диаметром 3 мм и высотой 3 мм, который помещали на опору. Эту опору помещали на держатель образцов микроскопа и подвергали нагреву со скоростью 25°C/мин до максимальной температуры 1550°C.

По записанным изображениям определяли график усадки, а также нижеприведенные характеристические температуры:

- температура (T_SS) начала усадки, определяемая в момент времени, когда площадь, занимаемая испытательным образцом, будет составлять 99% от начальной площади;

- температура (T_ES) окончания усадки, определяемая в момент времени, когда прекращается усадка испытательного образца;

- температура (T_S) размягчения, определяемая в момент времени, когда кромки испытательного образца начинают загругляться;

- температура (T_SP) сферы, определяемая в момент времени, когда испытываемый образец принимает форму, близкую к сферической;

- температура ((Т_1/2) полусферы, определяемая в момент времени, когда испытываемый образец принимает форму, близкую к полусферической;

- температура (T_M) плавления, определяемая в момент времени, когда испытываемый образец принимает форму, близкую к форме сферического купола, эквивалентного 1/3 объема сферы.

В Таблице 2 и на фиг.2 представлены результаты анализа.

Таблица 2
Термический анализ микросфер
Характеристическая температура	Образец 1	Образец 2	Образец 3	Образец 4	Образец 5
Температура начала усадки (T_SS)	1045	935	1025	990	1155
Температура окончания усадки (T_ES)	1295	1160	1270	1235	1550
Температура размягчения (T_S)	1340	1250	1445	1355	-
Температура сферы (T_Sp)	-	1360	-	-	-
Температура полусферы (T_1/2)		1430
Температура плавления (Т_М)		1435

Пример 2. Влияние карбоната лития и карбоната стронция на тепловые характеристики микросфер

Выполнялся анализ тепловых характеристик образцов из Примера 1, в которые добавляли 6% карбоната лития и 6% карбоната стронция Использовалась та же методика анализа, которая использовалась в Примере 1.

Результаты для образцов, в которые добавляли 6% карбоната лития, представлены ниже в Таблице 3.

Таблица 3
Термический анализ микросфер с добавлением карбоната лития
Смесь	100% образца 5	94% образца 1+6% Co₃Li	94% образца 5+6% Co₃Li	94% образца 2+6% Co₃Li
Температура начала усадки (T_SS)	1155	1085	1215	890
Температура окончания усадки (T_ES)	1550	1210	1320	1035
Температура размягчения (T_S)		1240	1350	1155-1170
Температура сферы (T_Sp)
Температура полусферы (T_1/2)		1270	1340-5	1210
Температура плавления (T_M)		1295	1350	1230

Данные, относящиеся к образцу 5 с добавлением 6% карбоната лития и 6% карбоната стронция, представлены в Таблице 4 и Таблице 3.

Таблица 4
	Образец 5	94% образец 5+6% Co₃Li	94% образец 5+6% Co₃Sr
Температура начала усадки	1155°C	1215°C	1095°C
Температура окончания усадки	1550°C	1320°C	1390°C
Температура размягчения	-	1335°C	-
Температура плавления	-	1350°C	-

Пример 3. Изготовление литейных стержней с разными добавками и оценка степени предотвращения возникновения ужимин и гладкости поверхности получаемых деталей

Стержни изготавливали из 94% песка Echave С-70, 1% фенол-уретановой смолы ISOCURE FOCUS® 418/618 и 5% добавки (94% микросфер + 6% Co₃Li). Указанные три компонента перемешивали в измельчающей машине, и смесь загружали в бункер пескострельной стержневой машины. Затем смесь подавалась в стержневой ящик для формирования стержня, который насыщали амином. Затем извлекали отвержденные стержни, приобретшие необходимую форму.

Выполняли испытания на возникновение ужимин и контролировали гладкость поверхностей металлических деталей, отлитых с использованием разных добавок по настоящему изобретению. Полученные результаты приведены ниже в Таблице 5.

Таблица 5
Смесь	100% образца 5	94%, образец 1+6% Co₃Li	94% образца 5+6% Co₃Li	94% образца 5+6% Co₃Li	94% образца 2+6% Co₃Li	100% песка
Добавка к песку	10%	5%	5%	3%	5%	0%
Ужимины	7	0	0	1	0	10
Поверхность	1	0	0	0	0	0

Как можно видеть, использование 6% карбоната лития в качестве компонента добавки, предотвращающей возникновение ужимин, обеспечивает получение металлических деталей без ужимин, независимо от используемого образца микросфер. Детали также не имели заметных дефектов поверхности.

Напротив, обе детали, полученные литьем с использованием стержней без добавки (100% песка) или только с микросферами в качестве добавки (100% образца 5), имели заметные дефекты, связанные с ужиминами (оценки 10 и 7, соответственно, по шкале 0-10).

Затем проверяли действие концентрации карбоната лития в добавке, содержащей микросферы образца 5, и содержания добавки в композиции формовочного песка. Полученные результаты представлены ниже в Таблице 6.

Таблица 6
Испытываемый образец	115	116	46	49	80
% песка	95%	97%	95%	90%	100%
% добавки	5%	3%	5%	10%	0%
Состав добавки
CO₃Li	6%	6%	0%	0%	0%
Образец 5	94%	94%	100%	100%	0%
Результаты
Ужимины	0	1	8	7	10
Поверхность	0	0	1	1	0

Пример 4. Оценка механических характеристик стержней

Были проведены испытания для определения стойкости к истиранию и прочности на растяжение стержня, полученного из песка с разным содержанием добавки (94% микросфер образца 5+6% карбоната лития).

Результаты испытаний приведены на фигурах 6 и 7. Как можно видеть, присутствие добавки незначительно влияет на механические характеристики полученных стержней, а их стойкость к истиранию и прочность на разрыв, полученные для разных концентраций добавки, аналогичны характеристикам контрольного образца без добавки.

1. Добавка для формовочной смеси, предотвращающая возникновение трещин в литейных стержнях и формах, содержащая полые алюмосиликатные микросферы в количестве от 90% до 99% и флюс от 1% до 10% от общего веса добавки.

2. Добавка по п. 1, в которой полые алюмосиликатные микросферы содержат оксид алюминия в количестве от 15 вес. % до 45 вес. %.

3. Добавка по п. 1, в которой флюс представляет собой карбонат щелочного или щелочно-земельного элемента.

4. Добавка по п. 3, в которой карбонатом щелочного или щелочно-земельного элемента является карбонат лития или карбонат стронция.

5. Применение добавки по любому из пп. 1-4 для приготовления формовочной смеси.

6. Формовочная смесь, содержащая песок в количестве от 90 вес. % до 99 вес. % и добавку по любому из пп. 1-4 в количестве от 1 вес. % до 10 вес. %.

7. Формовочная смесь по п. 6, в которой песок представляет собой кремнистый песок, содержащий диоксид кремния в количестве, превышающем 95 вес. %.

8. Применение формовочной смеси по п. 6 для изготовления литейных стержней и форм.

9. Способ изготовления литейной формы, включающий:
а) смешивание формовочной смеси по п. 6 со связующим веществом;
б) подачу смеси а) в форму для формирования литейной формы;
в) приведение литейной формы в контакт с отверждающим катализатором;
г) извлечение литейной формы после отверждения.

10. Способ изготовления литейного стержня, включающий:
д) смешивание формовочной смеси по п. 6 со связующей смолой;
е) подачу смеси а) в форму для формирования литейного стержня;
ж) приведение литейного стержня в контакт с отверждающим катализатором;
з) извлечение литейного стержня после отверждения.

11. Литейная форма, изготовленная способом по п. 9.

12. Литейный стержень, изготовленный способом по п. 10.

13. Способ изготовления металлической детали отливкой, включающий:
a) помещение литейной формы по п. 11 или литейной формы по п. 11 с литейным стержнем по п. 12 в литейное устройство;
b) заливку расплавленного металла в литейное устройство;
c) выдерживание металла, залитого в литейное устройство, для его охлаждения и отверждения, и
d) отделение полученной металлической детали от литейного устройства.

14. Способ по п. 13, в котором металлическую деталь выполняют из черного или цветного металла.

15. Способ по п. 14, в котором черный металл представляет собой серый литейный чугун с шаровидным графитом или сталь.

16. Способ по п. 14, в котором цветной металл представляет собой медь, бронзу или олово.

Изобретение относится к литейному производству. Формовочная смесь содержит заполнитель формовочной смеси и соль органической кислоты.

Способ формования песчаной формы и песчаная форма // 2566123

Изобретение относится к литейному производству. Песчаную литейную форму изготавливают из песка, поверхностно-активного вещества, воды и жидкого стекла.

Формовочные смеси, содержащие карбонатные соли, и их применение // 2564656

Изобретение относится к литейному производству. Смесь содержит заполнитель формовочной смеси и карбонатную соль в количестве от 0,25 мас.% до 5,0 мас.% от массы заполнителя в формовочной смеси.

Композиции инициатора свободнорадикальной полимеризации, содержащие трет-бутилгидропероксид, и их применение // 2560492

Изобретение относится к литейному производству. Композиция содержит эпоксидную смолу и композицию гидропероксида, содержащую раствор трет-бутилгидропероксида, который содержит не более чем 7 вес.% воды.

Наполнитель для литейных формовочных смесей // 2552216

Изобретение относится к литейному производству. Наполнитель содержит в мас.%: хромитовый песок 30-70, дистен-силлиманит 70-30.

Огнеупорная уплотнительная смесь // 2549026

Изобретение относится к области литейного производства. Смесь содержит, мас.%: порошковую глину 7-15, воду 2,8-4,2, многоатомный спирт 2,8-4,2 и формовочный песок - остальное.

Формовочная смесь для изготовления литейных форм и стержней // 2533250

Изобретение относиться к литейному производству. Смесь содержит кварцевый песок 82-85 мас.%, огнеупорную глину или бентонит 5-8 мас.%, 6-8% водный раствор стиромаля 5-8 мас.%, декстрин 2-2,5 мас.% и воду 2-5 мас.%.

Связующее для литейных форм и стержней // 2528284

Изобретение относится к составам связующих, предназначенных для изготовления литейных форм и стержней теплового отверждения. Связующее изготовлено на основе растительного масла с добавлением анионного ПАВ, выбранного из ряда: натриевые, калиевые, триэтаноламиновые, моноэтаноламиновые, аммиачные соли жирных кислот, таллового масла, соапстока, таллового пека, канифоли, их смеси; и с добавлением неионогенного ПАВ в виде продукта этоксилирования или пропоксилирования алкилфенолов, жирных кислот, жирных спиртов, содержащего в своей структуре 2÷15 этоксилированных или пропоксилированных звеньев.

Модифицированные бентониты для современных литейных приложений // 2526336

Изобретение относится к литейному производству. Литейную форму получают путем введения смеси для получения литейной формы в модель, уплотнения смеси для получения литейной формы внутри модели и извлечения литейной формы из модели.

Термостойкая матрица и способ ее получения (варианты) // 2525554

Изобретение относится к оснасткам для получения изделий композиционных материалов способом горячего отверждения. Термостойкая матрица выполнена из смеси портландцемента и расширяющегося цемента, или из смеси портландцемента и напрягающего цемента, причем доля расширяющегося или напрягающего цемента равна «А», где А определяется из соотношения: А=Ку/(Кр+Ку), где: Ку - коэффициент усадки портландцемента, Кр - коэффициент расширения расширяющегося или напрягающего цемента.

Холоднотвердеющая смесь для изготовления форм и стержней // 2576289

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье алюминиевых и магниевых сплавов. Холоднотвердеющая смесь содержит, мас.ч.: кремнезем - 100, карбамидная смола - 2,1-3,5, ортофосфорная кислота - 0,5-1,3, по меньшей мере, одно соединение бора - 0,1-0,3, и нанодисперсный углеродсодержащий модификатор в количестве 0,005-0,1% от массы карбамидной смолы. Обеспечивается повышение прочности форм и стержней, выбиваемости и живучести смеси, снижение шероховатости поверхности. При заливке сплавов создается защитная атмосфера от окисления. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Связующее на основе полиуретана для получения стержней и литейных форм с применением изоцианатов, содержащих уретониминовую и/или карбодиимидную группу, смесь формовочных материалов, содержащая указанное связующее, и способ применения указанного связующего // 2578603

Настоящее изобретение относится к связующему на основе полиуретана с применением изоцианатов, содержащих уретониминовые и/или карбодиимидные группы для получения стержней и литейных форм, к смеси формовочных материалов, содержащей связующее, и к способу применения связующего для получения литейных форм. Описано связующее для смесей формовочных материалов, содержащее: (A) одно или несколько полиольных соединений, содержащих по меньшей мере 2 гидрокси группы на молекулу, включающих по меньшей мере одну фенольную смолу в качестве полиольного соединения; и (B) одно или несколько изоцианатных соединений, содержащих по меньшей мере 2 изоцианатные группы на молекулу, включающих по меньшей мере одно изоцианатное соединение по меньшей мере с 2 изоцианатными группами на молекулу, дополнительно содержащее по меньшей мере одну уретониминовую группу и/или карбодиимидную группу на молекулу. Также описаны смесь формовочных материалов, содержащая указанное связующее и основной жаростойкий материал для форм, и способ получения формованного изделия в виде литейной формы или в виде стержня, включающий этапы, на которых: (i) смешивают основные жаростойкие материалы для форм с вышеописанным связующим; (ii) вводят смесь формовочных материалов или ее ингредиенты в пресс-форму; (iii) отверждают смесь формовочных материалов в пресс-форме так, чтобы получить цельную форму; и (iv) затем отделяют отвержденную форму от пресс-формы и необязательно дополнительно отверждают ее, тем самым получают отвержденное формованное изделие. Технический результат - обеспечение смеси формовочных материалов, с помощью которой формованные изделия для литейной промышленности могут быть получены с меньшими выбросами в окружающую среду. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 табл., 16 пр.

Смесь для изготовления водорастворимых стержней // 2591886

Изобретение относится к литейному производству. Смесь для изготовления водорастворимых стержней содержит, мас.%: галогенид аммония 5-10, нитрат натрия и нитрат калия в сумме 25-35, карбамид - остальное. Соотношение содержания нитрата натрия к нитрату калия составляет 0,81-0,83. Введение нитратов натрия и калия в состав смеси обеспечивает повышение прочности, свободную линейную усадку и высокое качество поверхности стержня. 2 табл.

Способ изготовления оболочковых керамических форм // 2604281

Изобретение относится к литейному производству, а именно к получению отливок по удаляемым (выплавляемым, выжигаемым, газифицируемым) моделям. Способ включает послойное нанесение на модель оболочек путем погружения модели в суспензию из огнеупорного наполнителя и раствора связующего и последующей обсыпки зернистым материалом. В обсыпочный материал каждого слоя, кроме последнего, вводят коацерват в количестве 0,5-1,5 мас.%. Удаляют модели и осуществляют прокалку оболочек. В качестве коацервата используют квасцы. Обеспечивается сокращение времени сушки каждого слоя оболочковой формы. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Песок для литейной формы, способ изготовления песчаной литейной формы и стержень для литья металла // 2608861

Изобретение относится к литейному производству, а именно к вспененной песчаной смеси, используемой для изготовления литейных песчаных стержней и литейных песчаных форм для литья алюминия или алюминиевых сплавов. Смесь содержит песок, водорастворимый связующий материал, частицы неорганического соединения и образованную при перемешивании указанных компонентов с водой пену. Частицы неорганического соединения выполнены с возможностью выделения при нагреве расплавленным металлом по меньшей мере одного из водяного пара или газообразного диоксида углерода. Растворимость частиц неорганического соединения в воде составляет 100 мг или менее в 1 л воды при 25°С, а вязкость смеси составляет от 0,5 до 10 Па⋅с. Использование вспененной песчаной смеси позволит упростить удаление изготовленных из нее литейных форм и стержней с поверхности литого изделия. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл., 7 пр.

Металлополимерная композиция для изготовления pim - изделий // 2614010

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к металлополимерным композициям для изготовления PIM-изделий путем формования и спекания указанных композиций. Композицию получают методом механического смешивания двух смесей, компонентами первой являются высокодисперсные порошки легирующего элемента и железа, а компонентами второй - органическое связующее и пластификатор - стеариновая кислота, причем в качестве легирующего элемента композиция содержит порошок титана, а в качестве органического связующего - смесь парафина и полипропилена. При этом смешивают упомянутые две смеси в массовом соотношении 65:35, причем наноразмерная часть исходных порошков составляет 3-7 мас.% и имеет кривую распределения по размерам в пределах 30-70 нм. Технический результат изобретения заключается в получении композиции, обладающей как седиментационной устойчивостью, так и высокой текучестью для получения формованных изделий любой степени сложности. 4 з.п. ф-лы, 3 пр.

Противопригарная краска для литейных форм и стержней // 2615429

Изобретение относится к литейному производству. Противопригарная краска для литейных форм и стержней содержит цирконовый порошок, воду, пыль бигхаузную, ортофосфорную кислоту и алюмохромфосфатное связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%: цирконовый порошок 70,0-80,0; пыль бигхаузная 2,0-4,0; ортофосфорная кислота 5,0-8,0; алюмохромфосфатное связующее 2,0-5,0; вода остальное. Изобретение позволяет повысить седиментационную устойчивость, кроющую способность, прочность к истиранию, снизить вязкость, предотвратить образование пригара на отливках. 2 табл.

Система утилизации мокрых углеродсодержащих отходов // 2625189

Изобретение относится к системам утилизации мокрых углеродсодержащих отходов. Система содержит корпус котла, топку с кипящим слоем, теплообменник и золоуловитель, топка содержит сводчатый корпус из огнеупорного материала с колосником, расположенным на расстоянии 1/3 высоты корпуса от нижней его части, на котором расположена сопловая решетка, причем суммарная площадь сопловых отверстий составляет порядка 30÷50% от площади колосниковой решетки, а в нижней части корпуса топки установлен шнековый разгрузчик, причем на колосниковой решетке расположен инертный носитель в виде крупнозернистого кварцевого песка, а внутри корпуса котла расположены водонагревательные трубы, соединенные с теплопотребителем, при этом в сопла подается теплоноситель от дутьевого вентилятора, соединенного теплопроводом с выходом высокотемпературного воздухонагревателя теплообменного аппарата, а в боковой стенке котла установлено вихревое сопло-горелка, работающее от газообразного топлива, например биогаза, поступающего из биореактора, при этом отходы подаются от пневмозагрузочного устройства через распылительное устройство, выполненное с тангенциальным подводом теплоносителя, а дымоход расположен в одной из боковых стенок котла и соединен теплопроводом с теплообменным аппаратом, выход которого соединен с золоуловителем, содержащим входной патрубок, корпус, выходной патрубок, бункер, оросительные и распылительные сопла, в качестве которых используются центробежные форсунки для распыливания жидкости. Обеспечивается повышение эффективности энергоресурсосбережения и очистки дымовых газов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Смесь для изготовления литейных форм // 2626698

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления форм, применяемых при производстве литых биметаллических штампов горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением, ковочных штампов для твердожидкой штамповки. Формовочная смесь содержит, мас.%: стальную дробь 50-60, пыль из отходящих газовых потоков электродуговых печей 4-6, фенолформальдегидную смолу 3-6, 25%-ный водный раствор кристаллогидрата азотнокислой меди и 16%-ный водный раствор кобальта диамида в качестве катализатора 0,3-0,6, цирконовый песок в качестве наполнителя - остальное. Обеспечивается повышение газопроницаемости огнеупорности смеси.

Смесь для литейного дела холодного отверждения с увеличенным рабочим временем // 2631214

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для литья металлических деталей с использованием пресс-форм и стержней, формованных холодным отверждением. Композиция содержит предшественник полиуретанового связующего, содержащий первую часть и вторую часть, причем первая часть содержит полиольный компонент, а вторая часть содержит полиизоцианатный компонент, и компонент жидкого катализатора отверждения в диапазоне от приблизительно 5 до 7 мас. % от веса первой части полиуретанового связующего, содержащий 2-этанолпиридин. При этом жидкий катализатор отверждения обеспечивает рабочее время, протекающее от смешивания компонентов связующего и наполнителя до достижения уровня 60 по шкале твердости сырой формы «В», от приблизительно 45 до приблизительно 60 минут, и время извлечения, протекающее от смешивания компонентов связующего и наполнителя до достижения уровня 90 по шкале твердости сырой формы «В», составляющее менее приблизительно 167% рабочего времени. С помощью способа холодного отверждения обеспечивают формование более крупных отливок металла за счет обеспечения более длительного рабочего времени. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл.