Опорный наполнитель для формовки керамических форм

 

! ъ ь, ll - .ТОмтн "т .; „;о-.(- (:.г r

О П И ЕА-- и И-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1»!634836

Сова Советских

Соииалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕтЕДЬСтВЮ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.12.76 (21) 2431102/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликованс !0.11.78. Бюллетень ¹ 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (51) М. К .

В 22С 1/04

Государстеенный комитет (53) УДК 621.744.4:

:621.74.045 (088.8) ло делем изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. Ш. Танкелевич, В. И. Решетнева и Э. П. Бывальцев (71) Заявитель (54) ОПОРНЫЙ НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ФОРМОВКИ

КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к производству литья по выплавляемым моделям при безопочном прокаливании керамических форм.

Известно использование в качестве опорного наполнителя углеродсодержащего материала, засыпаемого в окружающие керамическую форму по всей ее высоте специально предусмотренные полости (1).

Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату опорный паполнитель, состоящий из огнеупорного материала и карбюризатора, в качестве которого используется пластипчатый графит и другие углсродсодержащие материалы (2).

Однако известный паполнитсль не обеспечивает получение качественной поверхности отливок и требует продолжительного охлаждения отливок в ней, так как в противном случае величина обезуглерожеíHîго слоя значительно увеличивается. При изготовлении крупных отливок для предупреждения обезуглероживания с использованием данного наполнителя формы нагревают совместно с последним так же, как при опочном способе прокаливания.

Указанные недостатки обусловлены незначительным количеством восстановительных газов, выделяющихся из реакционноспособных добавок наполнителя прп температурах, до которых она нагревается от залитои металлом керамической формы. При этом у поверхности затвердевающсй отливки кислород воздуха не полностью нейтрализуется восстановительными газами, так как атмосфера окислительная. Кроме этого, повышенная теплопроводность реакционноспособных добавок приводит к быстрому охлаждению керамических форм, заформованных в наполнитель перед заливкой в них металла, и, как следствие, к недоливу тонких стенок и неспаю.

Цель изобретения — сокр ащенне про15 должительностп изготовления и улучшение качества поверхности отливок.

Поставленная цель достигается тем, что в качествс карбюризатора предлагаемый опорньш наполнитель содержит полимер или воск, или твердые углеводороды при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Огнеупорный материал 98,0 — 99,9

Кар бюризатор 0,1 — 2,0

В качестве полимера он содержит полиэтилен 0.1 — 1,0 вес. % или полиарилат 0,3—

2,0 вес. /p, в качестве твердых углеводородов — парафин или церезшь

Прокаленные безопочным способом ксра30 мические формы перед заливкой пли непоO средственно после заливки их металлом засыпают наполнителем по пзобрстспгпо.

Присутствие в наполнитсле одного пз указанных материалов карбюризатора, разлагающегося при 200 — 500 С, обеспечивают при 5 этих температурах интенсивное выделение углеводородных газов за счет их термического разложения, которое протекаст под действием тепла жидкого металла, отводимого через керамическую форму. Выделяю- 10 щисся в большом количествс газы проникают к поверхности керамической формы и затвердевающей отливки, имеющих значительно более высокую температуру, и под действием их тепла разлагаются с выделе- 15 нием ппролитического углерода, предохраняющего металл от воздействия кислорода, т. с. обсзуглероживания. Процесс Ося>кд(ния защитного слоя из пиролитпчсского уг лсРОД(1 IIPQHc(oÄIIT HEITclfcHBIto что позво- 20

IHcT значительно сократить продолжительность охлаждения отливок в оп(супорпом дисперсном наполнителс. Последующее ускоренное охлаждение может осуществляться на воздухе или в других охлаждающих 25 средах. Таким образом, опорный наполниОпорный наполнитель

Наличие окалины после охла)кдения в формовочной смеси в течение, мин

1<а рб!оризатор

Ингредиенты вес. 0 вес. 0

120

20

120

Огнеупорны!i материал:

Кварцевый песок

0,2

0,1

0,5

1,0

Нет ! !е) ! !(.г

Нет

99,8

99,9

99,5

99,0

0,05 — 0,10

0,05

0,05

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

0,05 — 0,10

0,05

0,05

Нет

Полиэтилен

2 Кварцевый песок

Нет

1-1 ет

99,7

99,5

0,3

0,5

Местное 0,05

Местное 0,05

Нет

Нет

Церезин или парафин

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

3 Кварцевый песок

Модельны и:" состав

МВС-ЗА

99,7

99,0

98,5

0,3

1,0

1,5

0,05 — 0,10

Местное 0,05

Нет

Нет

Нет

Нет

0,05

Нет

Нет

4 Ква рцевы и песок

99,7

99,0

98,0

0,3

1,0

2,0

Полиарилат

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

0,10

0,05 Местное

Нет

0,05 — О, 10

Нет

Нет

5 Кварцевый песок

6 Кварцевый песок

92,0

Нет

0,8

Воск

Нет

Нет

Нет

Пластинчатый графит

Есть на отливках верхних рядов

10,0

90,0

0,4 — 0,60

Нет

0,20 — 0,30!!осле заливки металлом формы Охлавсдепия в формовочной смеси в тсчение 20 или

120 мин, а затем помещают их в воду. Для

30 сравнения параллельно изготавливают отливки с формовкой смесью, состоящей из

Пример 2. Керамические формы для получения тех же отливок заформовывают в опорный наполнитель, содержащий кварцевый пссок и твердые углеводороды: церезин или парафин.

Ф тель Ilo изобретению оспе!!Очпияст 01;р;щснпс ц) кля изготов felt tfi) Отлпьок.

I E р и м с р 1. Керамические формы прокяливалп прп 1000 С без(и)очным способом.

Затем прокаленную форт, зяформовыва1оТ в опорный паполпитсль, содср)кащий кварцсвь)й пссок и порошкообразный полиэтплcí с размером зерен от 0,02 7о 1,0 мм (марки 20906-040 по ГОСТ 16338 — 70) и имеющий температуру интенсивного разложения 300 С. Затем залива)от сталь 50Л и получают отливки весом 300 г.

После охла)кдения в тсчепис 20 и 120 мин залитые блоки извлекают из заполнителя и дальнейшее o.",,".Hæ Ectfèñ Осу)цсс)и.!я)от Il;)

ВОЗД>> Х(. . ДЛ11 СР cl)lftCIfffEI ПЯРС)Л1,!С)11>iIO 11 >ГОТ>!(П(fl ll(>>1 Ii!1110,11111тсля по прототипу.

E 1 !! 01, 1 1 1 во!(()! Ii i i li H;l i ;

ilO BC1II I ll ili ОО(.)мг. iCj)())f(Off IIO O с. !О)1, !1;). и !1!И ОКЯ, ) tllil>l ll If()ll(РХIИ) "i IfI>1), ДСф(i(i()!l Оi ливок.

Составы опорного 1)а!)ос!!11!!с !я It ic(1во повер хи ости отл и вок пр))всдспы в таблице.

Качество поверхности отливок

Обеауглероженный слой, мм (после охлаждения в формовочной смеси в течение, м!и!) 634836

Фор мул а изобретения

Составитель И. Куницкая

Редактор А. Соловьева Техред 3. Тараненко Корректор Л. Брахнина

Заказ 1913/13 Изд. № 714 Тираж 922 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раугнская í".б., д. 4/5

Типография, пр. Сануиова, 2

90% пластинчатого графита и 10% кварцевого песка. качество поверхности оцениваIoT lIo вели шнс обсзуi .л срожс;;ного слоя, палпч1по окалины и поверхностных дефектов отливок. 5

П р и м с р 3. Отливки получают по технологии примера 1. В качестве карбюризатора использу1от, 13cc. %: церезин, парафин и воск (модельный состав МВС-3:"3) церцин 25,5; парафин 67,5; полиэтиленовый воск 7.

П р и м с р 4. Отливки готовят по технологии примера 1. В качестве опорного наполнителя используют огнеупорный материал в качестве карбюризатора полиарилат 15 (марки Ф-2, ТУ-02-65). Размеры зерен полпарилата 0,05- 0,5 мм. Температура разложения полиарилата 500 С.

Пример 5. Отливки готовят по технологии примера 1. В качестве опорного наполнителя используют огнеупорньш наполпптсль и воск.

Из таблицы следует, ITo опорный иапо,1питсль по изобретению в сравнении с известным обеспсчива т предупреждение обезуглсроживапия, улучшение качества поверхности и сокращение продол>кителш1ости изготовления отливок. Отливки, полученные в керамических формах, заформованных в опорном наполнителе по предла- 3О гаемому изобретению в течение 20 мин, по качеству поверхности превосходят отливки, полученные в керамических формах, заформоваппых в течение 120 мин в опорный наполпптсль по известпох:у изобретению, т. с. 35 г1родолжительность пзготов,ll..пня i мс1;.,;".1,lется прп более высоком качестве поверхности

1. Опорный naïîënèòñëü для формовки ксрах113 1ескпх форм, получаемых по выплавлясмым моделям, включает огнеупорный мат<риал и карбюрпзатор, отлпчаюшийся теAI, что, с целью сокращения Ilpoдолжитсльностп изготовления отливок и улучшения качества их поверхности, в качестве карбюризатора он содержит полимер пли воск, или твердые углеводороды при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Огнеупорньш материал 98,0 — 99,9

Карбюрнзатор 0,1 — 2,0

2. Опорньш наполнптель по п. 1, отл ич и ю шийся тем, что в качестве полимера он содержит полиэтилен 0,1 — 1,0 все. %.

3. Опбрный наполнптель по п. 1, отлич а ю щ н и с я тем, что в ка 1естве полимера он содержит полпарплат 0,3 — 2,0 вес. %.

4. Опорный наполнптсль по п. 1, отл и1 а ю щ н и с я тем, что в качестве твердых углеводородов он содержит парафин нли цсрезип.

Исто:шпкп информации, принятые во внимание прп экспертизе

1. 1вторское свидетельство СССР № 435893, М. Ь;л.- аВ 22С 9/04, 1973.

2. Патент С11И ¹ 8126597, кл. 164 — 26, 196:1.