Самотвердеющая смесь для изготовле-ния литейных форм и стержней

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о >814547 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07. 07. 78 (21) 2639798/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230381 Бюллетень № 11

Дата опублиновани я описания 250 381 (51) . Кл.

В 22 С 1/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 742. . 4 (088. 8) р »-:»- »»,, » мс»

»»»

»»:» п

\ (72) Автор. изобретения

Н. И. Шадрин - »»2. -„ ;; с» g3

1,:Фо и» -"-:

-»»»О :У л

Всесоюзный научно-исследовательский арматуростроения BHHHTA (71) Заявитель (54 ) САМОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ .

3,0-8,0

0 05-.0,40

Изобретение .относится к литейному производству, а именно к составам самотвердеющих смесей для изготовления литейных форм и стержней.

Известна самотвердеющая формовочная смесь, содержащая огнеупорный наполнитель, железорудный концентрат, ортофосфорну(кислоту, порошкообразный алюминий и воду (11.

Однако данная смесь характеризуется недостаточной прочностью и повышенной осыпаемостью.

Известна также самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм 15 и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель» железорудный концентрат, ортофосфорную кислоту и воду f2)

Эта самотвердеющая смесь характеризуется низкой скоростью затверде- 20 вания, недостаточной прочностью на завершающих этапах твердения форм и стержней и повышенной осыпаемостью.

Наиболее близкой к предлагаемой является самотвердеющая смесь для из- 25 готовления литейных форм и стержней, содержащая (в вес. частях);огнеупорный наполнитель 90-96; материал на основе окиси и закиси железа (железную окалину) 4-10," концентрированную 30 ортофосфорную кислоту 2-4; многоатомный спирт (этиленгликоль ) О, 5-3, О.

Однако эта смесь характеризуется недостаточной прочностью на завершающих этапах затвердевания и повышенной осыпаемостью.

Цель изобретения — повышение прочности форм и стержней на завершающих этапах твердения и снижение осыпаемасти.

Поставленная цель достигается тем, что в самотвердеющую,смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающую огнеупорный наполнитель, материал на основе окиси и закиси железа, концентрированную ортофосфорную кислоту и многоатомный спирт, дополнительно введен глицерин 0,050,4 вес.Ъ в смеси с концентрирован ной кислотой 3-8 вес.Ъ и содержит ингредиенты в следующем соотношении,,вес.Ъ:

Материал на основе окиси и закиси железа 4,0»-10,0

Концентрированная ортофосфорная кислота

Многоатомный спирт

Огнеупорный наполнитель Остальное

814547

Составы предлагаемой и известной смесей

Т а б л и ц а 1

92,95 86,8 81,6

10

0,4

0,2

0,05

Глицерин

Зтиленгликоль

В качестве материала на основе окиси и закиси железа смесь содержит железорудный магнититовый концентрат, а в качестве многоатомного спирта — глицерин.

При содержании глицерина меньше нижнего предела не достигается заданное повышение конечной прочности и снижение осыпаемости, а при содержании его больше верхнего предела смесь имеет повышенную живучесть и низкую скорость твердения, что ограничивает воэможность ее применения в условиях серийного производства и удорожает стоимость смеси.

В качестве железррудного концентрата целесообразно использовать магнетитовый концентрат железной руды с удельной поверхностью 25003000 см /r и содержанием закиси железа не менее 27-30%.

Увеличение содержания в составе смеси железорудного концентрата и ортофосфорной кислоты выше верхнего предела экономически нецелесообразно, так как достигаемые конечные прочностные свойства смеси удовлетворяют условиям производства отливок широкой номенклатуры по развесу и толщинам стенок, а уменьшение их свыше нижнего предела нельзя рекомендовать иэ-за резкого ухудшения прочностных показателей форм и стержней. В качестве огнеупорного наполнителя можно испольэовать кварцевый песок зернистый

Наименование ингредиентов

Кварцевый песок 0315Б

Карасорского карьера

Кварцевый песок 1 К02Б

Люберецкий

Магнитовый концентрат железной руды

Железная окалина удельной поверхности 2500 см /r

Концентрированная ортофосфорная кислота удельного веса 1,72 г/см дистенсиллиманит циркон, рутил, и т. п.

Порядок введения ингредиентов в процессе приготовления смеси следующий.

B песок вводят магнетитовый концентрат железной руды и перемешивают 1,5-2 мин, далее вводят заранее приготовленную композицию иэ глицерина и концентрированной ортофосфорной кислоты и перемешивают 40-60 с, после чего смесь засыпают в стержневой ящик и уплотняют вибрационным, вибропрессовым или другим методом.

Формирование прочности в смеси .

15 происходит вследствие взаимодействия закиси железа железорудного концентрата с концентрированной ортофосфорной кислотой, при этом образуются высокопрочные фосфаты железа.

Введение глицерина в состав смеси позволяет существенно повысить прочность на завершающих этапах твердения и снизить- осыпаемость смеси.

Этот положительный эффект достигает ся за счет увеличения адгезии связующей композиции к кварцевым зернам наполнителя. Глицерин, модифицируя концентрированную ортофосфорную кислоту, снижает ее активность по отношению к закиси железа, а низкое содержание воды в составе кислоты способствует упрочнению твердых фосфатов железа и повышению их связующей способности, что играет решающее значение для повышения общей

35 прочности формовочной смеси.

814547

Результаты испытаний предлагаемой и известной смесей

Таблица 2

Наименование свойств Показатели свойств смесей

Предлагаем

Прочность на растяжение кгс/см через О, 5 ч

0,5

0,6

1,2

0,8

1 ч

1,2

4,5

2 ч

1,2

2,3

5,2

1,8

7,5

3 ч

3,2

12,5

24 ч

3,5

7,5

Живучесть, мин

Осыпаемость,Ъ

12

0,5-1,0

0,1

0,001

0,3

Материал на основе закиси и окиси железа 4,0-10,0

25 Концентрированная ортофосфорная кислота 3,0-8,0

Многоатомный спирт 0,05-0,40

Огнеупорный наполнитель Остальное

30 2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, в качестве материала на основе окиси и закиси железа она содержит железорудный магнетотитовый концентрат.

3. Смесь по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, в качестве многоатомного спирта она содержит глицерин.

Формула изобретения

1. Самотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, материал на основе окиси и закиси . 4p железа концентрированную ортофосУ форную кислоту и многоатомный спирт, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности форм и стержней на завершающих этапах тверде,ния и уменьшения осыпаемости, она

15 содержит ингредиенты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Авторское свидетельство СССР

9 339090, кл . В 22 С 1/00, 1968.

2. Литейное производство,1977, И 9, с. 13-14.

3. Авторское свидетельство СССР

hi 339091, кл. В 22 С 5/04, В 22 С 1/00, 1970.

Составитель С. Тепляков

Редактор Н. Кончицкая Техред Л.Пекарь Корректор В Вутяга

Подписное

Заказ 892/14 Тираж 869

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Из приведенных данных следует, что предлагаемая самотвердеющая смесь обеспечивает существенное повышение прочности на завершающих этапах отверждения (через 24 ч) и резкое уменьшение осыпаемости.

Высокая термостойкость и прочность смеси позволяет рекомендовать ее для производства как средних, так и тяжелых фасонных отливок из чугуна и стали.

1,5-2,0

2,0-3,0

2,5-3,5

3,0-4,0

2,5-3,0