Холоднотвердеющая смесь для изготовле-ния литейных форм и стержней

 

(и) 835593

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.10.77 (21) 2535692/22-02 с присоединением заявки №

Сова Советских

Социалистических

Рескеблик (51) М. Kzt.з

В 22С 1/22 (43) Опубликовано 07.06.81. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 07.06.81 (53) УДК 621.742.4 (088.8) пе делам изобретений и открытий (54) ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

ГесУдаРстееннык комитет (23) Приорите риоритет

СССР

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам холоднотвердеющих смесей (ХТС), используемых для изготовления литейных форм и стержней.

Известна ХТС, содержащая огнеупорный наполнитель, синтетическую фенолформальдегидную смолу марки ОФ-1 и водный раствор бензолсульфокислоты (1), Данная

ХТС обеспечивает удовлетворительные показатели прочности на всех стадиях отверждения форм и стержней, однако характеризуется повышенным выделением паров фенола в воздушную среду, что ухудшает санитарно-гигиенические условия труда.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ХТС для изготовления литейных форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель, синтетическую смолу, в качестве которой использована малотоксичная фенолформальдегидная смола марки ФХ-Л, водный раствор бензолсульфокислоты плотностью

1,2б — 1,28 г/см и алюмохромофосфат в виде водного раствора плотностью 1,48 г/см (2). Алюмохромофосфат является продуктом взаимодействия хромового ангидрида, гидроокиси алюминия, ортофосфорной кнслоты и воды, взятых в следующем исходном соотношении, масс. :

Хромовый ангидрид 4,5 — 5,5

Гидроокись алюминия 13,5 — 1б,О

Ортофосфорная кислота 39 — 41

Вода Остальное

ХТС содержит алюмохромофосфат с целью повышения прочности форм и стержней, ввиду меньшей связующей способности малотоксичной фенольной смолы ФХ-Л по сравнению с известной фенольной смолой ОФ-1.

Однако использование алюмохромофосфата указанного выше состава не позволяет добиться существенного повышения прочности ХТС с синтетическими, например, с фенолформальдегидофурановымп смолами настолько, чтобы обеспечить возможность снижения расхода смола в ХТС менее 2,0 — 2,5 вес. %.

Целью изобретения является повышение прочности форм и стержней нз ХТС с синтетическими смолами на всех стадиях нх отверждения.

Для достижения поставленной цели холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм н стержней, вкл|очающая огнеупорный наполнитель, синтетическую смолу, водный раствор бензолсульфокнслоты

830593

1О

25 зо

Таблица 1

Ингредиент

6 (по прототипу) Кварцевый песок

Смола ФФ вЂ” 1Ф

96,95

1,9

0,95

97,9

1,4

0,6

97,8

1,4

0,6

97,7

1,4

0,6

97,4

1,6

0,8

97,8

1,4

0,6

О,1

0,2

0,3

0,2

0,2

0 2

3 плотностью 1,26 — 1,28 г/см и алюмохромофосфат, содержит в качестве алюмохромофосфата продукт взаимодействия хромового ангидрида, гидроокиси алюминия, борного ангидрида и ортофосфорной кислоты при следующем соотношении ингредиентов, масс. %.

Синтетическая смола 1,4 в 1,9

Водный раствор бензолсульфокислоты плотностью

1,26 — 1,28 г/см 0,6 — 0,95

Продукт взаимодействия хромового ангидрида, гидроокиси алюминия, борного ангидрида и ортофосфорной кислоты 0,1 — 0,3

Огнеупорный наполнитель Остальное

Продукт взаимодействия хромового ангидрида, гидроокиси алюминия, борного ангидрида и ортофосфорной кислоты содержит указанные ингредиенты в следующем исходном соотношении, масс. /о, Хромовый ангидрид 11 — 15

Гидроокись алюминия 25 — 30

Борный ангидрид 1 — 5

Ортофосфорная кислота плотностью 1,52 — 1,57 г/см Остальное

Алюмохромофосфат на основе продуктов взаимодействия указанных ингредиентов является жидкостью с плотностью 1,8—

1,9 г/см .

В качестве синтетической смолы описываемая ХТС содержит фенолформальдегидофурановый олигомер, примерами которого могут служить выпускаемые промышленностью смолы марок ФФ-1Ф и ФФ-1ФМ.

Алюмохромофосфат приготавливают путем предварительного растворения гидроокиси алюминия в ортофосфорной кислоте плотностью 1,53 — 1,57 г/см с последующим добавлением хромового ангидрида и борного ангидрида и перемешиванием до получения однородного жидкого продукта плотностью 1,8 — 1,9 г/см . Введение борного ангидрида способствует дополнительному повышению термостойкости связующего, При содержании алюмохромофосфата ниже нижнего предела не наблюдается треБензолсульфокислота, плотностью 1,26 с/смз (водный раствор)

Алюмохромофосфат по изобретению

Алюмохромофосфат по известному техническому решению (2) 4 буемого повышения прочности форм и стержней, а увеличение его содержания выше верхнего предела не обеспечивает дальнейшего существенного повышения прочности при одновременном возрастании себестоимости смеси.

В процессе приготовления ХТС алюмохромофосфат предварительно смешивают с водным раствором бензолсульфокислоты, получая комплексный отвердитель следующего состава, масс, %.

Водный раствор бензолсульфокислоты плотностью

1,26 — 1,28 г/см 76 — 86

Алюмохромофосфат плотностью 1,8 — 1,9 г/см 14 — 24

Указанный отвердитель смешивают с кварцевым песком, далее добавляют фенолформальдегидофурановую смолу и после окончательного перемешивания в течение 0,5 — 1,5 мин смесь готова к употреблению.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Алюмохромофосфат, приготовляемый в соответствии с изобретением, имеет состан со средним содержанием ингредиентов, масс. %.

Хромовый ангидрид 13

Гидроокись алюминия 27

Борный ангидрид 3

Ортофосфорная кислота плотностью 1,55 г/см 57

В табл. 1 приведены составы ХТС №№ 1 — 3 согласно предлагаемому изобретению и № 4 согласно известному техническому решению (2), в котором используется алюмохромофосфат плотностью

1,48 г/см следующего состава, масс. /о.

Хромовый ангидрид 5,0

Гидроокись алюминия 14,75

Ортофосфорная кислота плотностью 1 6 г/см 40

Вода 40,25

Физико-механические свойства форм и стержней из ХТС №М 1 — 6 показаны в таблице 2, Содержание ингредиентов, масс. з в смесях ММ:

83б693

Таблица 2

Показатели свойств для смесей KopL.:

3 4

Свойство

6 (по про. тотипу1

7,4

18,1

28,9

30,7

32,5

1,7

6,5

18,7

21,1

29,0

6,2

16,2

28,7

30,1

31,0

9,1

21,0

31,0

33,4

35,1

8,8

22,7

27,0

31,5

32,0

14,0

28,7

33,5

34,1

34,9

3 ч

5 ч

24 ч

0,6 — 0,95

Составитель С. ТеплякОв

Техред И. Заболотнова

Редактор Н. Тимонина

Корректор Л. Слепая

Заказ 1141/3 Изд. Мю 408 Тираж 869 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Живучесть, мин.

Прочность на сжатие, кгс/смл, через 0,5 ч

1 ч

Из приведенных данных следует, что

ХТС согласно изобретению обеспечивает повышение прочности на всех, и в первую очередь, на начальных стадиях отверждения форм и стержней. Это позволяет снизить расход связующего (синтетической смолы) в составе ХТС до 1,4 — 1,9 вес. /О по сравнению с 2 — 3 вес. /, в известном техническом решении согласно (2).

Формула изобретения

1. Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, синтетическую смолу, водный раствор бензолсульфокислоты плотностью 1,26 — 1,28 г/см и алюмохромофосфат, отличающ а я ся тем, что, с целью повышения прочности форм и стержней на всех стадиях их отверждения, она содержит в качестве алюмохромофосфата продукт взаимодействия хромового ангидрида, гидроокиси алюминия, борного ангидрида и ортофосфорной кислоты при следующем соотношении ингредиентов, масс. /О.

Синтетическая смола 1,4 — 1,9

Водный раствор бензолсульфокислоты плотностью

1,26 — 1,28 г/см

Продукт взаимодействия

30 хромового ангидрида, гидроокиси алюминия, борного ангидрида и ортофосфорной кислоты 0,1 — 0,3

Огнеупорный наполнитель Остальное

2. Холоднотвердеющая смесь по п. 1, отличающаяся тем, что продукт взаимодействия хромового ангидрида, гидроокиси алюминия, борного ангидрида и ортофосфорной кислоты содержит указанные ингредиенты в следующем исходном соотношении, масс. % .

Хромовый ангидрид 11 — 15

Гидроокись алюминия 25 — 30

Борный ангидрид 1 — 5

Ортофосфорная кислота плотностью 1,52 — 1,57 г/см Остальное

3. Холоднотвердеющая смесь по пп. 1 и

2, отличающаяся тем, что она содержит продукт взаимодействия указанных ингредиентов плотностью 1,8 — 1,9 г/см .

4. Холоднотвердеющая смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит в качестве синтетической смолы фенолформ альдегидофурановый олигомер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жуковский С. С., Лясс А. М. Формы и стержни из холоднотвердеющих смесей, М., «Машиностроение», 1978, с. 78, рис. 24.

2. Авторское свидетельство СССР

Ма 531321, кл. В 22С 1/10, 1975.