Керамическая смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»> 538808

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.01.75 (21) 2099641/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 06,01.77 (51) М. Кл.з В 22С 1/10

Государственный комитет

Совета авинистров СССР (53) УДК 621.742.4:

;621.74.045 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Г. К. Темнова, В. И. Ступишин, В. П. Севастьянов и Ф. Е. Ковалевский (71) Заявитель (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению керамических форм по постоянным моделям.

Известная технология изготовления отливок с глубокими узкими полостями, кото рые в парафино-стеариновых моделях выполняются мочевинными стержнями, растворимыми в воде, характеризуется сложностью и длительностью технологического процесса. Замена карбамидных стержней керамическими позволяет снизить трудоемкость и сократить производственный цикл, Способ ШОУ достаточно широко используется на отечественных предприятиях при изготовлении стержней для пустотелых отливок.

Однако применение в качестве побудителя гелеобразования 15%-ного раствора едкого патра требует соблюдения не только точных его дозировок, но и ряда дополнительных опера. ций и условий приготовления связующих материалов и смесей. Так растворы щелочей не могут быть введены в приготовленную смесь из-за невозможности быстрого и равномерного распределения их в вязкой смеси. В этом случае происходит мгновенное гелеобразование связующего материала в отдельных ее участках, сопровождаемое образованием комков и резким увеличением продолжительности затвердевания всей массы смеси. Необходимость ввода щелочи в гидролизованный этилсиликат определяет их малую живучесть, а также приводит к ряду недостатков процесса: низкой прочности и склонности керамики к развитию крупных трещин, вызывающи поломки и повышенный брак стержней. Устранить перечисленные недостатки можно только путем изыскания новых побудителей гелеобразования, активность которых позволила бы вводить их в при отовленную смесь.

10 В качестве такого побудителя гелеобразования для смесей на гидролизованном этилсиликате использовался 30 — 100%-ный раствор триэтаноламина.

Известна керамическая смесь для литейных

15 форм и стержней, изготовляемых по постоянным моделям, включающая сухой наполнитель, связующее и побудитель гелеобразования при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

20 Гидрализованный этилсиликат 9 — 18

Побудитель гелеобразования—

30-100%-ный раствор триэтаноламина 0,3 — 5

25 Сухой наполнитель Остальное

Недостатками известной смеси являются трудность управления процессом отверждения и увеличение дозировки побудителя гелеобразования. Кроме того, имеют место глубокие

30 трещины и коробление стержней.

538808

Сухой наполнитель

Установка в контрольное приспособление электроприбора, коробление

Гидролизованный раствор этилсиликата

Этаноламин

Время затвердевания, Механическая прочность мин

85,6

85,81

86,11

86,6

86,75

86,9

87,0

87,08

87,25

87,4

Достаточная

То же

0,7

0,71

0,725

0,75

0,76

0,77

0,775

0,78

0,79

0,8

14,3

14,09

13,79

13,3

13,15

13,0

12,9

12,82

12,65

12,5

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

Устанавливается

То же

100

700

То же

Для стабилизации процесса отверждения смеси в качестве побудителя гелеобразования из группы аминоспиртов предлагаемая смесь содержит этаноламин при следующем соотношении компонентов, вес. :

Гидрализова нный этилсиликат 12,5 — 14,3

Побудитель гелеобразования — этаноламин 0,06 — 0,1

Сухой наполнитель Остальное

Смесь готовят следующим образом.

На 100 см гидролизованного этилсиликата (этилсиликат 78%; ацетон 12,6%; вода 9,49%;

НС1 0,1% ) берут 600 r сухого наполнителя (электрокорунд ¹ 50 50 r, № 10 300 г, М 7

150 г и маршалит 100 г). Компоненты тщательно перемешивают и вводят 0,3 — 1 см этаноламина (в зависвмости от того, на спирте или ацетоне гидролизован этилсиликат). После перемешивания смесь выливают в прессформу.

После перехода смеси в резиноподобное состояние пресс-форму разбирают и ту полоЕсли взять сухого наполнителя больше

87,5% от состава керамической смеси, нельзя обеспечить ее однородность из-за большого количества сухого наполнителя при прочих равных условиях, что приводит к неравномерному распределению побудителя гелеобразования между частицами сухого наполнителя.

При этом образуется густая, потерявшая текучесть м асса, которую невозможно вылить в пресс-форму. В том случае, если сухого наполнителя меньше 85,7% от состава керамической смеси, стержни обладают пониженной прочностью.

Если содержание гидролизованного этилсиликата больше 14,3% от состава керамической смеси, уменьшается процент сухого наполнителя в ней, что приводит к получению стержней с. пониженной прочностью при прочих равных условиях. Если гидролизованвину, в которой осгался мягкий и непрочный стержень, помещают в горячую воду, нагретую до температуры не ниже 85 С для предотвращения образования крупных трещин и

5 ускорения процесса твердения. По окончании процеоса твердения;половину,преос-формы со стержнем извлекают из воды и стержень выколачивают.

При применении этаноламина п роцеос от10 верждения стабилизируется. Процент брака по короблению заметно снижается. Преимуществом этаноламина перед триэтаноламином является также то, что дозировка его резко сокращается.

15 По МРТУ 6-02-495-68 этаноламин является первичным аминоспиртом. По внешнему виду — бесцветная или слегка желтоватая вязкая жидкость. Плотность при 20 С 1,017

1,025 г/ом, показатель преломления при

20 20 С 1,4535 — 1,4565; молекулярный вес 61,086; структурная формула: HgN — СН2 — СН2 — OH.

Составы суспензий и физико-механические и технологические параметры приведены в таблице, ного этилсиликата меньше 12,5% от состава керамической смеси при прочих равных условиях, невозможно обеспечить ее однородность, что приводит к браку.

При содержании этаноламина больше 0,1% от состава керамической смеси уменьшается время ее схватывания. Ограничение по времени приводит к тому, что не успевают размешать и вылить смесь в пресс-форму, т. е. появляется брак, При содержании этаноламина меньше 0,06% от состава керамической смеми заметно увеличивается время схватывания смеси, что приводит к короблению стержня и появлению сетки глубоких разрушающих трещин.

Формула изобретения

Керамическая смесь для изготовления литейных форм и стержней по постоянным мо538808

Составитель В. Муравьева

Техред М. Семенов

Корректор Л. Брахнина

Редактор Н, Корченко

Заказ 2821/5 Изд. 1хв 1862 Тираж 1003 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская, наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 делям, включающая сухой наполнитель, гидролизованный этилсиликат, побудитель гелеобразования из группы аминоспиртов, отлич а ю щ а я с я тем, что, с целью стабилизации процесса отверждения смеси, в качестве побудителя гелеобразования она содержит этаноламин .при,следующем соотношении и нгредиентов, вес. /о.

Гидрализованный этилсиликат 12,5 — 14,3

Этаноламин 0,06 — 0,1

Сухой наполнитель Остальное