Смесь для изготовления литейных форм по удаляемым моделям

 

О П И С А Н И Е <»i9255I3

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ фиме Сееетскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2709595/22-02 (5! ) М.Кл. В.22 С 1/02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.82

Гесудерствеиимй иемитет

СОВ.P ие делам изебретеиий и открытий (53) УДК 621.74.04:

:621.74.045 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. А. Кашуба, Г. А. Анисович и Л. 3. Писаренко (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ ПО УДАЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Гидролизованный этилсиликат

1О Отвердитель

Карбид бора

Огнеупорный наполнитель

17,0 — 19,7

0,3 — 0,8

1,0 — 12,0

Остальное

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления керамических форм по разовым и постоянным моделям, используемых при литье легированных сплавов.

Известные смеси для изготовления керамических форм как по разовым моделям (1), так и по постоянным моделям (2) включают связующее вещество, огнеупорный наполнитель и различные технологические добавки.

Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к изобретению является смесь для изготовления литейных керамических форм, включающая этилсиликатное связующее вещество, карбид бора и огнеупорный наполнитель (3).

Известная смесь содержит 35 — 55% карбида бора, что позволяет получить отливки инструмента с упрочняющим боридным слоем.

С увеличением содержания карбида бора в смеси толщина боридного слоя в отливках повышается незначительно, однако заметно ухудшается качество поверхности отливок. Карбид бора — дефицитный материал.

Целью изобретения является улучшение качества поверхности отливок при сокращенном расходе карбида бора в смеси.

Указанная цель достигается тем, что в смеси для изготовления литейных форм, включающей гидролизованный этилсиликат, отвердитель, огнеупорный наполни5 тель и карбид бора, ингредиенты имеют следующее соотношение, масс.

15 Существо изобретения поясняется примерами использования смесей, приведенными в табл. 1, где указаны составы смесей, технологические свойства форм, изготовленных из этой смеси, и качество отли20 вок, полученных в этих формах.

Способ приготовления предлагаемой смеси не отличается от прототипа (3).

В табл. 2 приведены сравнительные данные, показывающие преимущество 5 предлагаемой смеси по сравнению со смесью-прототипом (3).

Как следует из табл. 1, содержание в смеси карбида бора менее 1 масс. с/с не дает ощутимого эффекта.

Таблица 1

Состав смеси, масс. о о

Глубина борпрованого слоя отливки, мкм

Коэффициент аккумуляции тепла смеси, вт. сек(/, рад.

О о

1О

>Х .О (Х е (» о Х

Х Х

, ч о о

Х ох

Я

Р.

ccI

Х с(D

lZl о

Сост".яние поверхности стальной отливки после выбивки ее из формы

16!8

1,0

1420

Остатки не отделившейся керамики, слой окалины 0,5 мм, цвет темный, матовый.

82,2!

Π— 14

16,8 Следы

,,з отдель ных местах

5 — 10

1,0

81.7

0 5

,о ) Остатки керамики, окалина 0,2 мм, цвет темно-серый

28 — 32

4 — 6

17,0

0Ä8

81,2

Остатки керамики в местах затруд- пенной усадки, окалина отсутствует, цвет серый

1510

60,70

17,2 0,6

79,2

З,О

82 — 120

Без видимых следов окалины, цвет серый, блестящий

1780

5 — 6

50 — 100

l7,3 (0,5

6,0

76,,2

84 — 120

1816

Без видимых следов окалины, цвет серый, блестящий

5 — 6

17,4

«7,5

19,7

0,4

ОД оз

73,2

70;2

68,0

9!О

1(2,0

1(2,0

84 — 120

86 — 120

1912

То же

То же

То жс

5 — 6 80 — 150

5 — 6 ° 200 — 300

5 — 6 200 — 3ОО

Таблица 2

Сохержаннс нсхоаных комно: снтоа, масс. и

Чистота поверхности отливки по ГОСТ

2789-73

Х

cd х

v со

Х х (cd о

С)

М и

Глубина борпро-; ванного слоя, мкм а м», а х м

Ха но+ а

В са е

Х О Х

<а Х Еcd

Состояние поверхности отливки штампа из стали 5ХНМ

86 — 12О.Без видимых следов окалины, цвет(200 — 300 серый, блестящий, дефектов не oo-

12 68

ВерхПредлагаемая пий

13 67 нар ужено

Нсокисленная со следа;, и неровно- 200 †3 стей, ряби в отдельных местах,: цвет серый блестящий

90 — 120 !

Выше верхнего

3 — 4

Светло-серая, шероховатая, наличие 200 — 500 газовых раковин и гребешков, глубина неровностей до 1 мм.

1

С . 200 — 580

1!Π— 120

Ни>кппй

Прототип

Средний 45

116 †1 ветло-серая, шероховатая, наличи( газовых раковин и гребешков, глубина неровностей свыше 1 мм

200 600j То же

Светло-серая, шероховатая, наличие газовых раковин и гребешков, глубина неровностей более 2 мм.

110 †1

Верхний

Содержание отвердителя в смеси выбрано из условия технологически необходимого времени отверждения смеси, равного 1,0 — 6,0 мин, и содержания карбида бора. С увеличением содержания карбида бсра в смеси потребное количество отвердителя уменьшается.

Пределы содержания жидкой фазы смеси, Включающей гидролизованный этилсиликат и отвердитель, определяются свойством смеси заполнять форму. С

Увеличение содержания карбида бора в смеси выше 12 масс. % приводит к некоторому увеличению толщины боридного слоя отливок и прочности формы. Однако одновременно резко ухудшается чистота поверхности отливок. Следовательно, увеличение содержания карбида бора в смеси выше 12 масс. % нецелесообразно.

Карбид бора в смесь вводится как часть зернистой составляющей огнеупор» ного наполнителя.

О| cd

Х ою

v О»

cd д

Ю ( о х- о

Е о о

О, Х

Х сО

Х v (- о

v Х о

Ю О о х

О с»

K

Х ч

Я у. о о х

Х х

cd cO х о оо-Ь о

Р. о (М

m о-х»о ( (:ХХ о ( о (Х о С 1 о о»сз

= о0 (Не соответствует

ГОСТ

2789-73

Не соответствует

ГОСТ

278"-73

925513

Формула изобретения

Этилсиликатное связующее вещество

Отвердитель .

Карбид бора

Огнеупорный наполнитель (пылевидный и зернистый) 17,2

0,6

3,0

Остальное

Гидролизованный этилсиликат 17,0 — 19,7

Отвердитель 0,3 — 0,8

Карбид бора 1,0 — 12,0

Огнеупорный наполнитель

Остальное

Составитель 10. Булетов

Техред А. Камышникова Корректор И. Осиповская

Редактор Н. Коляда,заказ 442/417 Изд. № 145 Тираж 853 Подписное

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

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

Тпп. Харьк. фил. пред. «Патент» уменьшением количества -жидкой фазы меньше 17,8 масс. % подвижность смеси недостаточна для получения четкого отпечатка формы. Увеличение содержания жидкой фазы выше 20 масс. % снижает седиментационную устойчивость смеси.

Оптимальной является смесь для изго"товления литейных керамических форм, -содержащая, масс. %.

Прочность керамических образцов из оптимальной смеси на изгиб после прокалки и охлаждения равна 82 — 120 кгс/см .

Отливки, полученные в формах из оптимального состава смеси, имеют поверхность без видимых следов окалины, серого цвета, блестящую, с чистотой, соответствующей 5 — 6 классу по ГОСТ 2789-73, и

:глубиной боридного слоя, равной 50—

100 мкм.

Применение литого инструмента умень-, шает трудоемкость его изготовления. Од.нако литой инструмент по сравнению с из.готовленным механическим путем имеет более низкую прочность. Поэтому повышение прочности и износостойкости литого инструмента является важной народнохозяйственной задачей. Эту задачу в значительной степени решает изобретение за счет повышения точности изготовления и чистоты поверхности, а также за счет по.лучения на рабочей поверхности отливок износостойкого борированного слоя. При:менение изобретения позволит значительно расширить номенклатуру литой штамповой оснастки, снизить трудоемкость на

30 — 60 % и стоимость ее изготовления на

20 — 100 руб. на 1 комплект по сравнению

5 с оснасткой, получаемой путем механической обработки.

Смесь для изготовления литейных форм по удаляемым моделям, преимущественно используемых при литье легированных сплавов, включающая гидролизованный

15 этилсиликат, отвердитель, карбид бора и огнеупорный наполнитель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения качества поверхности отливок при сокращении расхода карбида бора в смеси, упомянутые ингредиенты имеют следующее соотношение, масс. :

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Литье по выплавляемым моделям.

Под ред. Шкленника Я. И. и Озерова В.А., М., «Машиностроение», 1971 (инженерная

35 монография), с. 185 — 255.

2. Иванов В. Н. и Зарецкая Г. М., Литье в керамические формы по постоянным моделям, М., «Машиностроение», 1975, с. 58 — 60.

40 3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2644192/22-02, кл. В 22 С 1/00, 1978.