Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке

 

Союз Советскин

Социалистические

Ресттублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

92I660 (6l ) Дополнительное к акт. скнд-ву (22)Заявлено 22.05.80 (21) 2928650/22-02 (5 l ) M. Кл. с присоединением заявки №В 22 С 1/22 (Ьоударотеенный комитет (23) Приоритет но делам изобретений и открытий

Опубликовано 23. 04,82, Ькзллетень ¹ 15

Лата опубликования о11исання 23 04 82 (53) УДК 621 742.. 4 (088,8) Ю.Ф. Воронин, М.В.Чеплакова, В.A.Сатаров, В И,Кошелев,.

B.Ì.Ãoëîâàíoâ, П.К.Змиевский, К.Э.Гаитсев, Н.11.Костин, Г.Н. Кульбашный, В.Н.Мирошниченко, M.È. С1кввр,: С; С.Печении,, и Н.Г.Строев

1 .3 (72) Авторь1 изобретения (7l) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ В НАГРЕВАЕМОЙ

ОСНАСТКЕ

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении стержней и форм в нагреваемой модельностержневой оснастке.

В составы песчано-смоляных смесей, отверждаемых в нагреваемой оснастке, часто вводятся специальные добавки технических масел, что приводит к улучшению пескодувной текучести смеси и физико-механических характеристик стержней и форм (1-4 J.

Одним из первых известных решений в этом направлении было использование добавки трансформаторного масла (1), Однако при использовании этой добавки существенно возрастает газоотворность смеси, что объясняется низкой температурой вспышки (120130 С) трансформаторного масла.

Кроме того, в продуктах его сгорания обнаруживается повышенное содержа- ° ние токсичных веществ, что является следствием недостаточной очистки масла от примесей серы, фосфора и т.п.

Более благоприятные результаты достигаются при использовании в составах песчано-смоляных смесей горя— чего отверждения добавок индустриального масла И-20@ (2 1 или автотракторного масла АК-15 (3 1. Оба масла обладают примерно одинаковой температурой вспышки (165-180 С) и примерно равной степенью очистки.

Еще более высокий уровень свойств обеспечивается за счет использования нефтяных масел типа продукта "Стабилойл-18", обладающего температурой вспышки не менее 200оС и высокой степенью очистки.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке (43, содержащая огнеупорный на1,47-2,87

0,19-0, 38

0,25-0,Я затор

Нефтяная фракция, очищенная адсорбентом от смол и парафино-нафтеновых углево3 921660 полни тель, фенолформал ьдегидное связующее (фенопоспирт ), карбамидное связующее, комппексныЙ кислый катализатор (AN) и нефтяное масло о виде продукта, "Стабилойп-18, взятые в следующих соотношениях, вес.".:

Фенолформальдегидное связующее 0,49-0,95

Кэрбамидное о связующее

Комппе ксный кислый катализатор

Продукт Ста>5 билойль-18" 0,10-0,29

Огнеупорный наполнитепь Остальное

Однако продукт Стабилойл-18", выпускаемый на основе волгоградских нефтей, производится в весьма ограниченном количестве, Поэтому желательно расширение номенклатуры нефтяных масел с одновременным дальнейшим усилением их положительного влияния на свойства песчано-смоляных смесей горячего отверждения.

Цель изобретения - повышение прочности стержней и форм в отвержденном состоянии и уменьшение продолжительности отвео>кдения их в нагреваемой оснастке, Поставленная цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснаст- З> ке, включающая огнеупорный наполнитель, фенопформальдегидное связующее, карбамидное связующее, комплексный кислый катализатор и нефтяное масло, содержит в качестве нефтяного масла нефтяную фракцию, очищенную адсорбентом от смол и парафино-нафтеновых угпеводородсв, с показателем преломления 1,5050-1,5200 и с содержанием серы 0,1-1,53 при следующем соотношении ингредиентов, мас.3:

Фенолформапьдегидное связующее 1,10-1,62

Карбамидное связующее 1,10-1,62

Комплексный кислый каталидородов с показателем преломления 1,50501,5200 и с содержанием серы

0,1-1,5-: 0,1-0,2

Огнеупорный наполнитепь Остальное

Нефтяная фракция, очищенная адсорбентом от смол и парафино-нафтеновых углеводородов, характеризующаяся показателем преломления 1,5050-1,5200, содержащем серы 0,1-1,54, является новым продуктом, выпускаемым по

TY 38.40126-79. Ее температура вспышки (не менее 210 С) несколько превосходит аналогичный показатель у продукта "Стабипойл-18".

При содержании добавки на основе нефтяных масел с указанным комплексом свойств ниже нижнего предела не достигается требуемого улучшения физико-механических характеристик стержней и форм, а также скорости их горячего отверждения, а при содержании

1его выше верхнего предела не наблюдается получения новых существенных преимуществ при одновременном возрастании газоотворности и себестоиМОСТИ СМРСИ, В качестве фенопформапьдегидного связующего предпочтительно использовать фенолоспирты, В качестве карбамидного связующего предпочтительно использовать выпускаемую промышленностью синтетическую смолу КС-68, В качестве комплексного кислого катализатора предпочтительно использовать технический продукт AN, представляющий раствор хлористого аммония, хлористого алюминия (водного) и технической мочевины в воде.

Предлагаемую смесь готовят следующим образом.

В смеситель мод.111 или 112 загружают огнеупорный наполнитель (кварцевый песок), перемешивают 30 с, затем вводят заранее приготовленную связующую композицию из фенопоспирта и карбамидной смолы, перемешивают в течение 2-3 мин, после чего в смесь вводят комплексный кислый катализатор AN, смесь перемешивают еще 1,5 мин вводят нефтяную фракцию и смесь перемешивают еще в течение

1,5-2 мин. После этого смесь готова к использованию ипи хранению, живучесть смеси S ч.

Таблица !

Содержание ингредиентов, вес.4 по массе ИЪ

Ингредиенты

Известная

Предлагаемая

2 3

Кварцевый песок

2К02Б

96,80

0,95

97,45 96,83 96,21

1,1 1,36 1,62

Фенолоспирт

Карбамидная смола КС -68

1, 1. 1,36 1,62

1,77

Комплексный кислый катализатор AN 0,25 0,30 0,35

0,29

Нефтяная фракция, очищенная адсорбентом

0,10 0,15 0,20

Продукт "Стабилойл-18"

0,19

5 9

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

8 табл,1 приведены составы смесей И Ф 1-3 по предлагаемому и Ю 4 согласно известному техническому решению (4).

8 табл.2 приведено сравнение физико-механических свойств, указанных в табл.1 составов смесей, отвержденных при 220 С в течение 30 с, 8 табл.3 представлены сравнительные показатели прочности и скорости отверждения при различных температурах известной И 4 и предлагаемой

У 2 смесей, имеющих одинаковое суммарное содержание связующего.

21660 6

Из табл.2 и 3 следует, что при одинаковом су чарном содержании связующих предлагаемая смесь обеспечивает увеличение прочности на 40-50+, при значительном возрастании скорости отверждения. Предлагаемая смесь начинает отверждаться уже при 14 сек, выдержки в нагреваемой оснастке, в то время как известная смесь - толь10 ко при 30 с выдержки.

Более высокая скорость отверждения позволяет сократить цикл изготовления стержней и повысить производительность оборудования. 8ысокая текучесть смеси обеспечивает качественное заполнение оснастки при изготовлении стержней любой сложности.

921660

Т а б л и ц а 2

Показатели свойств для смесей . Ю

Свойства

1 2 3 4

Предлагаемая

Известная

23,9 29,7 36,1

21,3

0,03 0,035 0,038

8,8 10,2 11,3

0,04г9

10,0

Прочностные характеристики при различных режимах горячего отверждения

Прочность на растяжение в горячем состоянии, кгс/см при следующих режимах отверждения С вЂ” с

4,1

3,1

2,7

6,9

2,9

3,-4

6,4

240 — 14

240 — 30

240 — 46

3,2

6,4

То же, в холодном состоянии

200 - 14

9,7

Прочность на растяжение в отвержденном состоянии, кгс/см

Прочность на сжатие в сыром состоянии, кгс/см

Г азоотворност ь, см

200 — 14

200 — 30

200 — 46

220 — 14

220 — 30

220 - 46

Таблиц а 3

Показатели свойств для смесей N O :

921660

Продолжение табл.3

Показатели свойств для смесей N N:

2 4

200 - 30

200 - 46

24,0

15,7

28,1

20,9

220 - 14

220 — 30

220 — 46

18,5

29,7

21,3

27,4

21,0

240 — 14

240 - 30

240 — 46

8,2

22 9

17,6

27,0

21,4

Нефтяная фракция, очищенная адсорбентом от смол и параФино-нафтеновых углеводородов, с показателем

Эо преломления

1,5050-1,5200 и с содержанием серы 0,1-1,53

Огнеупорный наполнитель

0,1-0,2

Остальное.

45

0,25-0,35 затор

ВНИИПИ Заказ 2443/10 Тираж 853 Подписное

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

Прочностные характеристики при различных режимах горячего отрерждения

Формула изобретения

Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, фенолформальдегидное связующее, карбамидное связующее, комплексный кислый катализатор и нефтяное масло, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочнос.— ти стержней и форм в отвержденном состоянии и уменьшения продолжительности отверждения, она содержит в качестве нефтяного масла нефтяную фракцию, очищенную адсорбентом от смол и парафино-нафтеновых углеводородов, с показателем преломления

1,5050-1,5200 и с содержанием серы

0,1-1,5i при следующем соотношении ингредиентов, масс.4:

Фенолформальдегидное связующее 1,10 — 1,62

Карбамидное связующее 1,10-1 .62

Комплексный кислый каталиИ с точни ки и н форм а ц и и, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 486847, кл. В 22 С 1/20, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2725933/22-02, кл. В 22 С 1/22, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2922490/22-02, кл. В 22 С 1./22, 07.05.80.

4, Авторское свидетельство СССР

N 738745, кл. В 22 С l /22, 1977.