Связующее для изготовления литей-ных форм и стержней

 

Севез Сеаетских

Сециалистичесмив

Ресвубаик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 030579 (21) 2760909/22-02 (51) М. Кл.

В 22 С 1/16 с присоединением эаввкм М

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий

/ (23) Приоритет

Опубликовано 3005.81. Бюллетень Й9 20 (53) УДК 621 ° 742 ° .48(088.8) Дата опубликования описания 300581 (72) Авторы ..иэобретенмя

В. Х. Каршенштейн, Ю. П .. Васин, lO. И. Д

Т. М. Сухарева и Г. Н. Тушев (71) Заявитель (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к связующим для изготовления форм и стержней.

Известно связующее для приготовления стержневых и формовочных смесей, представляющее собой жидкое стекло (1) .

Существенным недостатком данного связующего является то, что формы и . стержни на основе жидкого стекла имеют плохую выбиваемость иэ отливок.

Это объясняется т м, что при повышенных температурах (более 700 С) силикат натрия расплавляется и "залечи- 15 вает" разрушенные, при более низких температурах, связи между зернами песка, при этом смеси спекаются в отливках.

Кроме того, формы и стержни имеют. 20 низкие противопригарные свойства, так как жидкое стекло не имеет в своем составе блестящего углерода и вообще углерода, обеспечивающих несмачиваемость горячим металлом поверх- л5 ности стержня или формы.

Известно связующее (2j для изго- товления литейных форм и стержней; включающее жидкое стекло и органическую добавку, в качестве которой 30 оно содержит сульфатный талловый пек продукт переработки древесного сырья при следующем соотношении ингредиентов. вес.4:

Жидкое стекло 60-94

Талловый пек 6-40

Существенным недостатком данного связующего являются низкие противопригарные свойства. смесей на основе этого связующего и затрудненная выбиваемость этих смесей из отливок.

Цель изобретения — улучшение выбиваемости и противопригарных свойств форм и стержней.

Поставленная цель достигается тем, что связующее для изготовления литейных форм и стержней, включающее жидкое стекло и органическую добавку, дополнительно содержит продукт обработки высокомолекулярных моно- и диалкилфенолов окисью этилена, а в качестве органической добавки содержит 40%-ый раствор полистирола в органическом растворителе при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Продукт обработки высокомолекулярных моно- и диалкилфенолов окисью этилена 5-6

40В-ый раствор по833351 (стержневым) смесям в зависимости от оптимального количества вводимого в эти смеси данного связующего высокие противопригарные свойства, так как полистирол содержит в своем составе более 503 блестящего углерода.

Предлагаемое связующее обеспечивает хорошую выбиваемость форм и стержней. Это объясняется тем, что к моменту начала расплавления силиката натрия и;образования монолитных сплавленных структур образующийся в объеме связующего блестящий углерод (при 700ОС и более) препятствует восстановлению дефектных структур в мостиках-связях жидкого стекла, т..е. стекание смеси не происходит.

Составы предлагаемого связующего приведены в табл. 1.!

15

Таблица 1

Составы связуиицего, вес.Ъ

Ингредиенты

1 2 3

5,0 5,5 6,0

ОП-7, ГОСТ 8433-57

Раствор полистирола, марки.

ПСВ, OCT 605- 202-73 (5-ая фракция, в сольвенте, ГОСТ 19?8-67) с концентрацией

40 вес.Ъ

25,0 34,5 44,0

70 60 50

Жидкое с екло M-2,5 плотностью

1,5 г/см ГОСТ 13078-67

40. С применением связующего составов соответственно табл. 1 готовят смеси, состав и физико-механические и технологические свойства которых, приведены соответственно в табл. 3

45:и 4.

Таблица 3

$0 Ингредиенты

) 2 (1 3 Внешний вид

Однородная масса белого цвета

1,18 1,21 1,23

Плотность, г/см

Вязкость по ВЗ-5, при 20ОС ° с рН, ед.

Срок хранения

Песок 1 К02 А

Вода

Связующее

92 92 92

2 .2 2

6 6, 6

180 230 240

9,0 9,0 9,0

Более месяца листирола в органическом растворителе 25-44

Жидкое стекло Остальное

Продукт обработки высокомолекулярных моно- и диалкилфенолов окисью этилена, марки ОП-7 или ОП-10, выпускаемый по ГОСТ 8433-57, является неионогенным поверхностно-активным веществом (tIAB).

При ввЕдении ПАВа менее 5% смесь расслаивается, т.е. она не устойчивая; более .6% - у смеси резко возрастает вязкость, что впоследствии ухудшает технологические свойства формовочной (стержневой) смеси.

40%-ая концентрация полистирольного раствора, составляющая в связующем

25-44%, обеспечивает формовочным

Связующее готовят следующим образом;

К исходному количеству жидкого стекла добавляют ОП-7, компоненты перемешивают, затем вводят раствор полистирола и компоненты перемешивают..

Качественные показатели связующего по трем составам приведены в табл. 2.

Состав смеси, вес.Ф, со связующим по табл. 1

833351. Таблица 4

Смесь, вес.Ъ со связующим по табл.

1 2

Физико-механические и технологические свойства смеси

3 по прототипу

Прочность смеси в. сыром состоянии, кг/см

Текучесть смеси по методике ЗИЛа, Ъ

Газопроницаемость, ед.

Прочность образцов на разрыв, кг/см

2 после высушнвания 250 С 10 мин

26,0 22,0 20,0

12 0 10,0 8,0

4,5. 6,0 7,0

0,6 0,84 1,1

1,95 1,77 1,51

Работа выбивки (кгм) после прокалки образцов при 400, 600, 800 С (по методике ЦНИИТМАШ) 0,86 0,78 0,60

0,58 0,36 0,27 6-7

Формула изобретения

Связующее для изготовления литейных форм и стержней, включающее жидкое стекло и органическую добавку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения выбиваемости и противопригарных свойств форм и стержней, оно дополнительно содержиь продукт обработки высокомолекулярных моно- и диалкилфенолов окисью этилена, а в качестве органической добавки содержит 40%-ный раствор полистирола в органическом растворителе при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Продукт обработки высокомолекулярных моно- и диалкилфенолов,окисью этилена 5-6

40%-ный раствор поли,стирола в органическом растворителе 25-44.

Жидкое стекло Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Берг П. П. Формовочные материалы, 1963, с.90.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2627017/22-02, кл. В 22 С 1/16, 1978.

Тираж 869 Подписное

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

Прочность образцов на разрыв, кг/см, после .продувки холодным

2. воздухом 20 мин

Гаэотворность, см /г

Содержание углерода в смеси, % (сухой остаток), Смесь готовят следующим образом.

В лабораторные бегуны загружается песок, добавляется вода, после 35 перемешивания в течение 1 мин в смесь вводится связующее и смесь дополнительно перемешивается 1-2 мин. . Противопригарные свойства смеси т при использовании предлагаемого связующего mare, чем при использовании связующего по прототипу, так как выход "блестящего углерода" при применении предлагаемого связующего виве.

Применение предлагаемого связую- . 4 щего обеспечивает .формам и стержням хорошие выбиваемость и противопригарные свойства. Так, например, работа выбивки, в сравнении с прототипом, существенно уменьшается, улучше- ® ние противопригарных свойств смесей подтверждается наличием в нйх полистирола 0,6-1,1 вес.Ъ. Кроме того, данные смеси имеют хорошую текучесть, высокую сухую прочность и низкую I 55 газотворность. Предлагаемое связующее может применяться для смесей как горячего, так и-холодного отверждения и может быть использовано для изготовления стержней любого класса сложности отливок черных и цветных металлов.

ВНИИПИ Заказ 3861/9

0,14 0,012 0,011

55 60 63

180 180 180 150-180