Обсыпочный материал

 

(11) 511135

С4иез Советских

Реевубвин (61)Дополнительное к авт. Свнд-ву

{22) Занвлено11.11.74 (31) 20 7520 7/02 е присоединением заявки №(53) М. Кл.

В 22 С 9/04 (23) Приоритет(43} Опубликовано26.04.76 Бюллетень №16 (45) Дата опубликовании онисанин 26.08.76 о аЩФРатввнвй явмитет Оз Мхххйт0ов С@0

ss леми изебрвтте9 а етхрьпхй (Щ Автор . изобретении

И. Е. Писарев

t (71) Занвитель (54) ОБСЫПОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

Я жеиий, образованию трещин и разрушению оболочки.

Предлагаемый материал повышает трешиноустойчивость и прочность оболочки.

Для этого он дополнительно ссдержит желеэимй порошок при следуюшем соотйошвнии ингредиентов, весЛ : железный порошок 40,0-60,0

Кварневый песок Остальное.

Wo обеспечивает повышение трещиноустойчивости и снижает брак наеЗ-3% по разрушению оболочки эа счет снижения в

2 4 раза времени пребывания оболочки под воздействием термических напряжений а также повышает на. 3040% производи-( тельность труда за счет увеличения высо4 ты стояка оболочковой Mba с 320-45О до 500 мм, обусловленного возрастанием прочности оболочки.

Материал используется в оболочковых формах, изготавливаемых многослойными по обычноф принятой в литье по выплавляемым моделям технологии нанесения каждого слоя: окунанием модельного блока в суспензяю. и присыпкой обсыпочйым мате1

Изобретение относится к литью по вып в»

:ляемым моделям и может быть эффективно всяольэовано при изготовлении сболочковык форм.. . Известны наружные покрытия оболочко-.

SSac норм(с применением енюмвнотермнеиии экэотермнческнх добавок, В качестве абсид ночного материала для эт. х покрытий цриме, ииют кварцевый песок, что не исключает возможности образования трещин, разупроч g} пения и разрупiения оболочковыж форм и cHsf» жает производительность труда.

Образование трещин обусловлено тем, что в связи с низкой теплопроводностью сыпочного кварцевого песка экзотермиче- „ ская реакция протекает и заканчивается н одновременно на всей наружной поверхности оболочки, а поочередно локализуется иа различных участках формы: сначала на, иф выступающих, а затем и на всех omamataf, Разница во времени окончания экэотерми- ческой реакции вызывает неравномерность тепловых деформаций по поверхности обо . лочки, что приводит к формированию напряр- йб (53) УДК 621. 74.046:621, е742.4 (088.8) 3 риало:„. Прп этом В суспензии для Одногг» двух наружных покрытий введены зкзотер= мические дооавки (порошки алюминия и окалины), а в состав обсыпочного материала вводят железный порошок.

После выплавления и загрузки оболочки о в печь для обжига при 900-1000 С на наружной ее поверхности начинается экзс термическая реакция, обусловленная наличи-. ем экзотермических добавок, введенных и) заранее в суспензии для первых двух наружных слоев. Введение в обсыпочный материал металлического порошка, обладаюшего высокой теплопроводностью, приводит к тому, что экзотермическая реакция протекает гораздо интенсивнее и заканчивается и ус.човиях, близких к одновременным по всей наружной поверхности оболочки. Зто приводит к более равномерному распределению деформаций по повар хности оболоч- Я ки, что резко снижает вероятность образования трешин. Благодаря этому снижается брак на 2-3% по разрушению оболочки от обш "о количества изготовлен =-ый оболочек.

КРОМЕ тОГО, В ПРОЦЕССЕ ПРОтЕКац>и". ЭКЗо--;Г: термической реакции железный порошок расплавляется и перемешается с расплавленными материалами наружных слоев оболочки. После окончания реакции ее продукты затвердевают, образуя пористый и прочный 39 металл окера мический конгломерат, бла г одаря чему прочность оболочки возрастает, как показали измерения, до 128,6 кг/см .

Нижний предел содержания железного порошка 40% в обсыпочном материале 35 обусловлен временем протекания экзотермической реакции. Испытания показали, что при введении железного порошка в количествах, меньших 40% от веса обсыпочного материала, Bp емя протекания экзотермической реак ции уменьшается незначительно. Например, на лабораторных образцах, изготовленных с r!p имепение:, этилсиликатных экзотермических покрытий и обсыпанных смесью 60% кварцевого песка и 40% железного порошка, экзотермическая реакция протекает за 1,6-2,0 сек, а на тех же образцах, .>бсыпанных кварцевым песком, время протекания экзотермической реакции составля .т 2-.=,, 2 сок.

Верхний предел сод ержания железного порошка 60% обусловлен технологическими возможностями изготовления оболочковых форм. Испытания показали, что зье55 дение в состав обсыпочного материала более 60% железного порошка приводит к деформации — сползанию пОКрытия с оболочки в процессе сушки и твердения формы, что вызвано более высоким удельным весом и порошка -ю сравнению с кв р1>евым песком.

Примеоы "-"==»àãëB =-кзотермических покрыI нй с продла "а ".ль м >обсыпочным материалuM:

П О и м е р 1. успеl!çëÿ на связуюс;.

> iBiv1 ЖИДКОМ С>ЕКЛЕ, )

Жидкое стекло, плотность 1, 2 кг/л ) 44,4 (1 кг)

Алюминиевая иудра 11„1 (0,3 кг)

Порошок Окалины 33,4 (0,9 кг)

Пылевидный кварц 1 1, 1 (0,3 кг)

Образцы и фо мы, изг:.."; авливаемые с применением нокрьггия в-;-;. Оприведенного состава. Обсып, пис: —. кварцевым песком с д:;:-: ..> кой, -, .;-.,! .г„г>ор>эо)ка B количестВах

40,50 и OÑ%-, о1 веса обсьп:ки, а также для сравнения -- боз железного порошка.

Прн лабо>)аторпых испытаниях было установлено, что - xî>)>oäíîì состоянии прочность . (>.>")аЗЦОЕ> (И Отон>1(>Н1>ыл В ВИДЕ ПЛаС ГИНОК

": lçMåpBì 65х20х4 мм) составляет 100,1;

00,0; 98,7 и 100,,1 1 с/см соответст ".."ИИО вышеу>казани з1м:!l оди оствям ВВОдимО о )келезног . Иор,.- дка ь практически Оста» Г-» без r..з-,;:,:ен- ния„После прокаливания

;l,">v 900 С; тс:-.ание 0,5 час образцы име,1и прочность соответутвенно 96,6; l11,1;

115,8; 90,0 кгс/ см . Видно, что прочность

Образцов с обе>ликой железным порошком (96,6-115,8 к>. с/см ) выше прочности образ п Ов, об>;ы панны х кварцевы м песком (9G л):...,>; >.,;.эрас:.-ает по мере увеличения количества х:.врезного порошка в

Обсыпке.

Трешиноус > оич>лвос ГГ оболочки условно

Оценивалас.: >::. »мене n пребывания оболочки под воз.:, йсгвием Г. Омических напряже;-:ий, катар;-»; ки.ц„.„о-.е>ся по времени прогрева формы (блока) до начала экзотермической реакции (что характеризует стойкость г>б.;лочх.ч против тепловых деформаций, неравно>лерн распределенных по сече1 аию стенки >б - .. " ки, и про цолжительности пр J"-Bêà;.èl) э., -, е;)ми еской реакции (что характеризует етойк >ать оболочки против топловь)х деформаций, неравномерно распределенных zlr> поверхности оболочки).

Введение в о;.;.ыпо Оный латериал железного порошка положи> ел)-. 1"ç гказывается ..а сокрашении обоих слагаемых времени

>;Оебывапия О.)!;.)очки поD ВОзцейстВием Геп н .>1овы. д=формаций и приводит к повышению трешиноустойчивости оболочковой формы.

Зкзотермическая реакция на поверхности формь>, обсыпанной )>.елезным порошком ври содержании последнего 40%, начинается через 2.67 сек после начала прокаливания и протекае — . Сек, а при содержании 50 или 60".:, >Ислезного порошка в обг

Обсыпо )ь )., ° г ),, Показатели известнь)й про длаг" =:. ) ь)и

Содержание кварцев=го песка в эбсь)почнем

/ материале вес ";с

6 0-40

- 00

Содержание метал)тяческого порошка в обсыпочном материале, вес.% жеп.-,зчь гО. ) )- ) Прочность оболочки, кгс/см дэ 128,6

Продолжительность протекания экзотермической реакции, сек дэ 500

320-400

Высзта блока„мм

Брак но разруше)ьию

-..балочки, %

2--3

П рэизв эдит ельн ость труда на операциях изготовления форм,%

1 30-1 40 сыпэчном материале, то we время составляет соответственно 128 и 2 сек или 113 и 1 сек. В формах, обсыпанных одним кварцевым песком, те же показатели составляют 205 и 4 сек. E

При заливке было установлено, чтэ несмотря на увеличенну-ю вь соту стояка эбэлочковых форм (500 мм), эбсыпанных смесью кварцевого песка и железного порошка, против форм с высотой стояка 320 10 мм, обсыпанных кварцевь v. )л еeсe)ком, из обшего количества форм, залитых без опорного наполнителя, разрушались формь), изготовленные без применения в составе обсыпочного материала железного порошка Б (из восьми залитых форм две разрушались).

При введении в обсыпку 40-60% желез-ного порошка из 15 залитых форм не разрушалось ни одной.

Увеличение высоты стояка эбэлочкэвэй 26 формы (блэка моделей) приводит к возможности размешения на нем большего количества моделей отливок и, как следствие, к повышению производительности труда.

Пример 2. Суспензия на связуюшем этилсиликате,%:

Гидролизованный этилсиликат 32-48 (1кг)

Алюминиевая пудра 8(0,16 кг)

Порошок окалинь 20 (0,417 кг)

Пылевидный кварц 24 (0,500 кг), Пэ IlpH )eù 1 в эбсь)пэ -))и и ъ; с,.) и: ; —;;.) с песок вводили 40, 50 и )э)) о, ...,, )r рошка и для сравнения:., : эь .„ . п « ; с эвсем.

Бт-)лэ мстя))эв„ -".) . :т рэшка прак ическ)::i: в:) . яэ" ;; и -.,;;" i. образцов. После и >ока;)) .ь.".:,";! и, .- .: ".. " )-. разцов значитепьнэ вэз,ста;:т пэ ).:ер . личения количества вводи.)эгэ пор=шип значительна выше прочно.-.ти ээ".: зпэ.-.:, об-сыпанных кварцевы ., пескэ), (c,. o",:,"e "с. — е.:.— ные показатели прочно т..; сэс",:п).пгэт )ЛО,З;

122,4; 128,6 против 9.-.,4 к) .-, -. .) -)

Продолж м e 7f-.,) эс",, под воздействием тор), )):;,. с ..::. н;;: .—::: (теплэвых деформаций) ) а1:;ю;- р .з). шается и соответсгвеьпп)е пэк з;)тел;I и.

))eBH начала и продолж":)те :.ьпэс -, )-„..-o,-,iкания экзэтсp.,)иче:-:.-, !, о=- =-,:.ц))):, <-:-.-- .,:;i-t,— "„;"

7- = и 2; 44 и .). 3 .: 0 ) г;-"....-.;:э

При заливке трина д1 эти ц)эp!,! с выс . ." э)) стояка 420 мм. обсь)))аi!i ь)х квагцевь),) песком, разрушились две,; 2э фэ;высотой стояка до 500 м и, ):згэ:э),:),».) ыэ с введение:!i B обсь))п: - 40-60 .: порошка, не разру)):.илпсь, B таблице приведена .:-.к ;,; . ненни предла -.ае мог 1 эбсь)пу,:-,ла.

Введение желеэиого порошка обеспечи вает повышение прочности и скорости про- текании экФотермичеекях реакций и карамба ке при 1трокаляваняи йоследней.

Формула иэобрeтеняв

Обсыпочиый материал дли керамических оболочковых форм, содержаших экэотерми.4

8. ческие добавки и иэготовлаемьй по выплав ляе тым моделям яа осцове кварцевого песка о т л и ч а ю ш и и с и тем, что, с целью повыйеняя трешяноустойчявостя и прочности оболочки, он дополнительно со,держит желеэныл порошок нри следукнцем соотношения ингредиентов, вес.%; желеэный порошок 40-60, кварцевый песок - осталь- ное °

Составитель ц м

Н.Ханеева КоРРектоР Щ.лейэ р

Редактор, филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ Я7(Тираж 1ООЗ Подиисяов

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений н открытий

Москва, 113035, Раушская иа6., 4