Облицовочная смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

<») 707672

Союз Советски к

Социалистических

Республик (61 ) Дополнительное к B8T. с вид-ву— (22) Заявлено 17 05 77 (21) 2486869/22-02 (5I)M. Кл.

В 22 С 1/16 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Веудерственньй квинтет

СССР не данаи наебретеннй. н еткритнй (53) УДК

621.742.4 (088.8) Опубликовано 05.01.80. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 07.01.80 (72) Авторы изобретения

Д. С. Лемешко и О. A. Титаренко (71) Заявитель

Ъ (54) ОБЛИЦОВОЧНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам формовочных смесей, применяемых для формовки по постоянньw моделям с воздействием магнитного поля..

Наиболее близкой к описываемому (по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных форм по постоянной оснастке с воздействием магнитного поля, содержащая всего один ингредиент, а именно ферромагнитный дисперсный материал, например стальную или чугунную дробь (1 j .

Согласно способу "магнитной" формовки в установленную на подмодельной плите опоку засыпают ферромагнитный дисперсный материал, например стальную или чугунную дробь, уплотняют вибрацией и затем помешают в магнитное поле. Извлекают модель. Прн этом магнитное поле не снимается, в результате получается неразрушающийся отпечаток модели. Данная смесь характеризуется высоким расходом на изготовление форм (100%), меньшей огнеупорностью по сравнению с песчано-глинистыми смесями, отсутствием прочности формы (ее разрушением) при снятии магнитного поля.

Это усложняет все последующие операции по

5 изготовлению форм (сборку, заливку и т.д.).

Одним из возможных путей улучшения качества форм, получаемых способом магнитной формовки, является использование облицовочно. го слоя, обладающего ферромагнитными свойствами.

Целью изобретения является повышение огнеупорности форм и стержней и снижение

1з себестоимости смеси.

Для этого облицовочная смесь для изготовления литейных форм и стержней, получаемых формовкой по постоянной модельно-стержневой оснастке с воздействием магнитного поля, включающая ферромагнитный дисперсный материал, дополнительно содержит связующее и огнеупорный немагнитный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

707672

Ферромагнитный диспсрсный материал 20,0 — 75,0

Связующее . 1,5 — 6,0

Огнеупорный немагнитный йаполнитель Остальное.

При этом в качестве огнеупорного немагнитного наполнителя предусматривается использование кварцевого песка. В качестве ферромагнитного дисперсного материала используют молотую железную окалину (магнитную модификацию окислов железа), ферромагнитную пыль от очистки дымов мартеновского, доменного или электросталеплавильного произюдства, железный порошок, стальную или чугунную дробь, железные опилки и др.!

« -::=.-,,:; — -Ниже приводятся примеры, иллюстрируюцЖе возможность использования предложенных составов как в варианте сыпучей облицовочной смеси, обладающей прочностью в сыром состоянии и способной к дальнейшему упрочнению при тепловом воздействии (пример

1), а также жидкоподвижной смеси, отверждаем/ и углекислым газом (пример 2).

Ограничение содержания ферромагнитного сыпучего Материала (20,0 — 75,0 вес,%) наиболее целесообразно как с точки зрения получения требуемой толщины облицовочного слоя смеси, 2о так и с экономической стороны. Связующее в количестве 1,5 — 6,0 вес.% обеспечивает практически требуемый диапазон прочностей облицовочной смеси как по сырому после снятия магнитного поля и извлечения модели, так и по сухо- 25 му, или после отверждения химическими методами. Огнеупорный наполнитель повышает огнеупорность смеси, так как температура его плавления выше температуры плавления любого ферромагнитного материала, и снижает себе- 30 стоимость смеси. Превышение вер!снего предела содержания огнеупорного наполнителя резко ухудшает магнитные свойства смеси, она плохо наносится на модель; нижний предел регламентирован экономической нецелесообраэ- ç5 ностью повышения расхода ферромагнитного дисперсного материала.

Для того, чтобы облицовочная смесь равно мерно распределялась при нанесении по поверхности модели, она должна быть либО сыпучей, 4О либо жидкоподвижной, а чтобы облицовочный слой не разрушался после снятия магнитного поля, он должен иметь прочность по сырому или отверждаться. Для получения жидкоподВижной смеси в ее состав вводят пенообразо- 45 ватели. Твердение смеси может осуществляться либо за счет использования связующего с соответствующим отвердителем, либо за счет отверждения связующего продувкой соответствующим газом (например, СО2 .— процесс). sa

Пример 1. Составы сыпучей облицовочной смеси приведены в табл. 1.

Применяемые материалы: песок кварцевый марки К02 (ГОСТ 2138 — 74), влажностью не. более 0,3% с температурой не более + 30 С; глина огнеупорная порошкообразная марки

1/1Т (ГОСТ 3226 — 65) с влажностью не более

0,2%; связую!цее на основе концентрата сульфитнодрожжевой бражки КБЖ (ОСТ 81 — 79 — 74), модифицированное глицериновым гудроном в соотношении по массе 3,2:0,8. Получают смешиванием КБЖ с водным раствором глицеринового гудрона той же плотности. Глицериновый гудрон является кубовым остатком производства глицерина методом дистилляции и вырабатывается как побочный продукт на предприятиях, производящих дистиллированный глицерин.

Сыпучесть смеси и способность ее приобретать прочность по сырому после уплотнения достигаются путем доведения ее влажности до

1,2 — 1,6%. Смесь готовят следующим образом.

В смесителе перемешивают 1,5 — 2,0 мин все сухие составляющие, вливают связующее,, перемешивают 5 — 6 мин, после чего включают вентилятор для продувки смеси воздухом для удаления влаги, Затем перемешивают с продувкой воздухом до получения влажности смеси в пределах

1,6 — 1,2%. Смесь выгружают из бегунов, пересеивают через сйтб с размером ячеек 1,5х1,5 мм.

Приготовленная таким образом смесь является сыпучей, однако, после уплотнения приобретает прочность по сырому на сжатие в пределах

0,4 — 0,8 кг/см . При контакте такой смеси с моделью, имеющей на поверхности постоянное магнитное поле, смесь притягивается к модели слоем от 3 — 5 до 20 — 22 мм в зависимости от величины магнитной индукции и количества ферромагнитного материала в смеси.

Свойства смесей приведены в табл. 2.

Пример 2. Составы жидкоподвижной облицовочной смеси приведены в табл. 3, Применяют . песок (см. характеристику в примере 1), связующее — жидкое стекло модуля 2,5 — 2,8 и плотностью 1,42 — 1,45 г/см (ГОСТ 8265 — 56).

Приготовление жидкоподвижной смеси (отверждается продувкой углекислым газом).

Предварительно готовят жидкую композицию смешиванием в. течение 25 30 мин всех жидких составляющих, Затем в лопастном смесителс 2 — 3 мин перемешивают все сухие составляющие, вливают жидкую композицию, перемешивают до перехода смеси в пенообразное жидкое состояние (через 2 — 3 мин). Такая смесь при контактировании с моделью, имеющей на поверхности

5 707672 постоянное магнитное поле, притягивается tc модели слоем толщиной от 3 — 5 до 20 — 25 мм.

Свойства смесей приведены в табл. 4 м

Сыпучая облицовочная смесь

4,5

74,4

1,0

1,5

18,6

1,5

4,5

1,0

20,0

73,0

1,5

4,5

1,0

47,5

45,5

1,5

4,5

1,0

70,0

23,0

4,5

1,5

1,0

18,0

75,0

72,5

0,5 0,5

1,5

25,0

1,0

1,0

3;8

38,0

56,2

2,0

65,0

2,0

6,0

25,0

Таблица 2

1,25 440

Не фиксировалась

350

0,15

8,0

0,19

8,2

1,35 417

3 — 5

1,30 . 376

270

8 — 10

0,22

5,8

В сравнении с известным формовочным составом, используемым в известном способе магнитной формовки по постоянным моделям, разработанная облицовочная смесь имеет более высокую огнеупорность, что связано с более высокой огнеупорностью кварцевого песка о (1710 С). Температура плавления железной окалины или металлической (стальной,чугунной) дроби гораздо ниже, За счет более высокой огнеупорности предложенная облицовочная смесь не спекается при заливке черных сплавов и не приваривается к отливке.

Ввиду меньшего расхода в составе предложенной смеси ферромагнитного дисперсного атериала она обладает меньшей себестоимостью.

Использование предложенной смеси исключительно в виде облицовочного слоя резко сокращает расход ее на 1 т годного литья, обеспечивает получение неразрушаемого отпечатка модели снятия магнитного поля. Это существенно упрощает формовку в магнитном поле О по постоянным моделям, пригодна для получения форм среднего и крупного литья. Выбитая отработанная облицовочная смесь после размола, просева и магнитной сепарации может исполь)оваться многократно. Предложенная облицо15 вочная смесь обеспечивает по сравнению с применением металлической дроби экономический эффект 10 — 14 руб. на 1 т годного литья.

707672

Продолжение табл. 2

Т Н

Физико-механические свойства олщина облиапряженность смеси влажпрочность, кгс/см а ед.

1,35

341 0,28

210

5 1,25 341

0,34

160

3,4

6 1,25 610 0,08

0,9

7 1 45 341 0,12

3,2

9 — 12

310

15-18

250

1,40 289

0,30

Жидкая смесь, отверждаемая углекислым газом

9 76,22

10 74,32

18,6

5,0

0,18

20,0

5,5

0,18

11 46,78

47,5

5,5

0,22

12 18,75

75,0

6,0

0,25

13 22,25

7),5

6,0

0,25 блица 4 ля, э

3,6

417

),6

4,1

376

350

3 — 5

4,1

2,3

270

376

)2 — )5

)бО

4,6

341

18 — 20

2,8

4,6

34!

19-22

2,7

)80 ность, 7о газопроиицаемость, на сжатие на разрыв по сырому по сухому цовочного слоя, мм

15 — 18

16 — 19 магнитного поля, э

Напряженность магнитного поНе фиксировалась

707672

Составитель С. Тепляков

Техред Л. Алферова Корректор Е. Папп

Редактор О. Филилпова

Тираж Sg9 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 8398/8

Филиал ЛИЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Облицовочная смесь для изготовления литейных форм и стержней, получаемых формовкой по постоянной модельно-стержневой оснастке с воздействием магнитного поля, включающая ферромагнитный дисперсный материал, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения огнеупорности форм и стержней и снижения себестоимости, она дополнительно содер- 1о жит связующее и огнеупорный немагнитный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Ферромагнитный дисперсный материал 20,0 — 75,0

Связующее 1,5 — 6,0

Огнеупорный немагнитный наполнитель Остальное .

2. Облицовочная. смесь по п. 1, о т л и ч аю щ а .я с я тем, что в качестве огнеупорного немагнитного наполнителя она содержит кварцевый песок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1."Литейное производство,"1975, И 3, с.25—

26.