Смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

О П И С А Н И Е (,730444

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

=Ф (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 22.07,77 (21) 2510832/22-02 (51) М. Кл.

В 22 С 1/16 с присоединением заявки.%

Государственный комитет (23) Приоритет но делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.04,80. Б оллетень №16 (53) УДК 621.742..4 (088.8) Дата опубликования описания 05.05.80 (72) Авторы изобретения

-г з

В. И. Ванин и В. А. Горланов (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей pars изготовления литейных форм и стержней, преимущественно при литье алюминиевых сплавов.

Известна смесь, используе -:ая для обеспечения высокой скорости охлаждения отливок, включающая чугунный порошок зернистостью 20-50 меш, портландцемент или алюминатный цемент и воду.

Смесь наносится на поверхность модели облицовочным слоем толщиной 20 мм, поверх которого размещается наполнительный слой на основе кварцевого песка, портландцемента и воды ) 1 .

Однако применение чугунного порошка в облицовочном составе не дает большого аффекта, так как теплопередача от облицовочного состава к наполнительному резко снижается, а применение в качестве свя- щ зукецего цемента способствует низкой газопроницаемости формы, что приводит к повышенному образованию газовых раковин.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь теплового отверждения для изготовления литейных форм и стержней, содержащая кварцевый песок, металлический дисперсный материал (алюминиевую пудру) и связуюшее на основе синтетической смолы (2g

Недостаток данной смеси в том, что применение металлического порошка в ви, де пудры снижает газопроницаемость форм и стержней практически до нуля, тем самым исключая возможность получения герметичных деталей; кроме того, переход алюминиевой оболочки на наполнителе в глиноземную пленку, уменьшающую теплопроводность, резко снижает процесс направленной кристаллизации металла, что также отрицательно сказывается на герметичности деталей.

Бель изобретения -повышение герметичности отливок преимущественно из алюминиевых cwaaoe.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных форм и стержней, преимущественно при литье алюминиевых сплавов, включающая zaapцевый песок, металлический дисперсный материал и связующее, содержит в качестве связующего 10-12%-ный водный раствор поливинилавого спирта и бентонит при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Металлический дисперсный материал 4 5-55

10-12%-ный водный раствор поливинилового спирта 6,5-8,0

Бентонит 0,5-1,0 15

Кварцевый песок Остальное

В предлагаемой смеси в качестве металлического дисперсного материала может быть использован песок металлический (чутунный или стальной) зернисто- 20 стью 0,6-1,5 мм.

Применяемые в качестве связующего бентонит и водный раствор поливиниловоФ го спирта придают смеси низкую газотвор- 2 ную способность, отличную выбиваемость и податливость, Т а блиц а 1

Содержание, вес,%, в см

Кварцевый песок

7,25

8„0

0,5

0,75

1,0

Показатели свойств для смесей

CQCTBBQB

Свойства

5,8

0,048

0,063

0,07

Металлический песок с размером зерен 0,6-1,2 мм

10-12%-ный водный раствор ПВС

Бентонит

Металлический песок, кварцевый песок и бентонит перемешивают в бегунах в течение 3 5 мин, затем добавляют водный раствор поливинилового спирта и снова

В лажность, %

Газопроницаемость, ед-.

Прочность на сжатие в сыром состоянии, кгс/см

Прочность на растяжение в сухом состоянии, кгс/см

44 Д

При содержании 10-12%-кого водного раствора поливинилового спирта (ПВС) ниже нижнего предела не обеспечиваются требуемые физико-механические свойства смеси в сухом состоянии, а при содержании его выше верхнего предела снижается прочность в сыром состоянии, повышается влажность и ухудшается газо проницаемость смеси.

При содержании бентонита ниже нижнего предела не обеспечивается необходимая прочность смеси в сыром состоянии, а при содержании его выше верхнего предела снижаются физико-механические свойства смеси в сухом состоянии.

Предложенный состав смеси за счет выбора в указанных пределах содержания металлического песка и его зернистости, обеспечивает высокую скорость о.-лаждения отливок, при этом газопроницаемость формы не снижается, С ка стержней производится при 220-.

23 С до темно-коричневого цвета.

Для испытания физико-механических свойств формовочной и стержневой смеси готовят смеси составов, указанных в табл-. 1. перемешивают в течение 3-5 мин. Изготавливают образцы и проводят испытания.

В табл. 2 представлены физико-механические свойства образцов.

Таблица 2

44

Формула

6 изобрете ния

5 7 304

Из указанных смесей готовят формы и стержни, в которых отливают корпуса агрегата (сплав АЛ-5, температура заливки 680-690 t). После необходимой механической обработки корпусов проводят их испытания на герметичнсють воздухом при давлении 5 кгс/см Испытания показали, что все корпуса обладают герметичностью (размер партии отливок для испытаний 10 шт). !О

При использовании стержней из смеси по прототипу 60% деталей не обладает требуемой герметичностью и требует исправления путем подварки, пропитки и другими способами. 15

Таким образом, предлагаемая смесь обладает высокой газопроницаемостью, низкой газотворной способностью, хоро» шей податливостью и выбиваемостью, вы- 20 сокой теплопроводностью, близкой к теплопровадности кокиля, а детали, получен ные литьем в формы, изготовленные из предлагаемой смеси, обладают герметичностью.

Смесь для изготовления лигейных форм и стержней преимущественно при литье алюминиевых сплавов, включающая кварцевый песок, металлический дисперсный материал и связующее, о т л и ч а— ю ш а я с я тем, что, с целью повышения герметичности отливок, она содержит в качестве связующего 10-12 /- ый водный раствор поливинилового спирта и бентонит при следующем соотношении ингредиентсв, вес, ю.

Металлический дисперсный материал 45-55

10-12%-ный водный раствор поливинилового спирта 6,5-8,0

Бентонит 0,5-1,0

Кварцевый песок Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 46-42542, кл. 11 А 21, 1975.

2. Патент Англии ¹ 1305907, кл. С ЗМ, 1973.

Составитель С. Тепляков

Редактор О. Колесникова Техред А. Яепанская Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1414/2 Тираж 889 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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