Смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) М5)) В 22 С 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

1::

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2994646/22-02 (22) 20.10.80 (46) 23.12.83. Бюл. Ф 47 (72) С.С.Жуковский, В.Г.Шувалов, А.M.Войцехович, .Е.Й.Зильберман, Р.A.Наволокина, С.М.данов, В.Я.Колесников, Г.Л.Грошев и Е.К.Акимов (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

ЦНИИТМАШ и Горьковский политехнический институт (53) 621.742.4(088.8) (56) 1. Лясс А.М. Быстротвердеющие формовочные смеси, М., "Машинострое" ние", 1965, с ° 206.

2. Жуковский С.С., Лясс А.M.

Формы и .стержни из холоднотвердеющих смесей, "Машиностроение", 1978, с. 24.

3. Патент Великобритании

)) 1418381, кл. с 3 N, опублик. 1975.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 2842131/22-02, кл. В 22 С 1/18, 1979 (прототип . (54) (57) CNECb ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЯНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЯ, включающая ог- неупорный наполнитель, жидкое стекло н органическую добавку аминного типа, о т л и ч а ю щ. а я с я тем, что, с целью повьааения живучести и прочности после продувки углекислым газом, в качестве органической добавки аминного типа смесь Содержит

Я-аминокапроат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Жидкое стекло 2,0 - 4,0

E -аминокапроат натрия 0,2 - 0,4

Огнеупорный. наполнитель Остальное е

999338

Наиболее близкой к изобретению по 5О технической сущности и достигаемому эффекту является смесь для изготовления литейных форм и стержней, включаюцая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и органическую добавку аминного типа f4) .

Недостатками смеси являются малая живучесть и падение прочности после продувки смеси СО .

Иэобретение относится к области литейного производства.

Известны жидкостекольные смеси для изготовления литейных форм и стержней, применяемые с продувкой углекислым газом (11, а также в виде самотвердеющих с использованием в качестве отвердителя твердых (металлургические шлаки, сплавы кремния, цемент) и жидких материалов (эфиры, например, смесь, содержащая, 10 мас.ч.:

Огнеупорный наполнитель 84,0«87i5

Жидкое стекло 4,0-4,5

Диацетин 8,0-12,0 (2). 15

Однако эти смеси плохо выбиваются из отливок, что требует больших затрат на выбивку и очистку литья.

Прочность смесей на начальной стадии эатвердевания (через 1 ч) недос- 20 таточна, кроме того, эфиры являются ;весьма дефицитными и дорогостоящими материалами.

Известны также жидкостекольные смеси, в том числе отверждаемые про» 25 дувкой углекислым газом, и самотвердеюцие, которые для улучшения выбиваемости содержат добавки органического и неорганического происхождения, такие как сахар, производные сахара, глиноземсодержащие материалы, синтетические смолы, спирты и окислители.

Огнеупорный наполнитель 100

Жидкое стекло 6

Синтетическая смола феноло-формальдегидного класса 1,0 (3).

При таких добавках также затруд" иена выбиваемость из-эа высокого (5-7 мас.ч.) содержания в ее составе жидкого стекла. Уменьшение количества жидкого стекла не дает положительных результатов, так как

45 значительно снижается прочность и . повышается осыпаемость при длительном ее хранении.

Для устранения этого недостатка смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и органическую добавку аминного типа, в качестве органической добавки аминного типа содержит Я -аминокапроат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Жидкое стекло 2,0 — 4,0

Я - ами нон ап роат натрия 0,2 - 0,4

Огнеупорный наполнитель Остальное

Согласно изобретению количество

Я -аминокапроата натрия в пересчете . на сухой), вводимого в смесь, должно составлять 0,2-0,4 мас.ч. от веса смеси. При использовании его менее

0,2 мас.ч. не повышается прочность смеси, после продувки ее углекислым газом. Повышение количества Я -аминокапроата натрия в составе смеси сверх 0,4 мас.ч. приводит к очень быстрой коагуляции жидкого стекла, в результате чего смесь имеет очень ограниченную живучесть.

Предложенная смесь содержит от

2,0 до 4,0 мас.ч. жидкого стекла.

При использовании жидкого стекла в количестве менее 2,0 мас.ч. не удается получить смесь с необходимыми ттрочностными свойствами, а увеличение его выше 4,0 мас.ч. приводит к резкому ухудшейию выбиваемости смеси.

Согласно изобретению, формовочная смесь содержит в качестве наполнителя любой огнеупорный материал, применяемый в литейном производстве, например кварцевый песок. . Предложенную смесь готовят следующим образом.

Предварительно растворяют E -аминокапроат натрия.в воде, получая при этом 20-40В-ный его раствор. Полученный раствор Е -аминокапроата натрия перемешивают в течение 1-

1,5 мин с жидким стеклом. Приготовленную таким образом жидкую композицию вводят в огнеупорный наполнитель и все составляющие смеси перемешивают на любом известном оборудовании в течение 1-2 мин.

После перемешивания смесь засыпают в оснастку, уплотняют любым известным способом и отверждают.

Изобретение иллюстрируется составами и свойствами смесей, которые приведены соответственно в табл. 1 и. 2.

999338

Табли ца 1

Компонент

Содержание компоментов, мас.ч.

Смесь

1 t

I! I IY Y! II

97,8

94,5 95,6

Кварцевый песок

4 0

3,0

4,0.2,0

1,0

1,0

1,0

1,0

Я-аминокапроат натрия (сухой) 0,4

0,2

---ч ч -- — ч

Таблица 2

Смесь

Прочность на сжатие, кгм/см

Выбиваемость, кгм

Ю

200 С 400 С 600 С 800 С 1000 С

24 ч

1 9-10 11-12 11-12 13-14

11 12-13 13- I4i 14-16 14-15

0 РО5

0,1

0,5

0,3

2,6

111 15-16 18-19 18-19

1,2 1,4 2,1

3,0

27-28

1У 15-16 17-18 20-21 20-21 0,1 0,07

0,1 0,15 0,2

1,4 . 2,0

2,5

1,3

У 11,0-12,0

12- 17-18

-14,0

25-26

3,0

10-12 10-12 13-14

0,07

0,1 0,12 0,25

0,15

У1 9-10

Эффект повышения живучести и сох- ствами смесей, которые приведены ранения прочности после продувки соответственно в табл. 3

С02 Иллюстрируется составами и свой- и 4.

Х(идкое стекло (модуль 3,0; уд. вес

1,46 г/см) g-амннокапроат натрия (20%-ный раствор) f аминокапроат натрия (30%-ный раствор) f аминокапроат натрия (40Ъ-ный раствор) После продувки со

97,0 96,0

2,0 3,0 ) 0,10 0,12 0,2

0,15 0,25 0,6

999338

Таблица 3

Содержание компонентов, мас.ч.

-х

Компонент

Смесь

III 1v

96,85

95,6

94,5

95,0

97,0 96,0

Кварцевый песок

Жидкое стекло

2,5

4,0

3,0

4,0

3,0

2,0 -аминокапроат натрия (2OS-ный р-р) 1,0 j-аминокапроат натрия (30%-ный р-р) 1,0

f-ами нокапроат натрия 40%-ный р-р) 1,0 1,0

Е -ами нок апроат натрия (сухой) 0,2

0,15

Этилендиамин

0,5

Вода

Смесь-прототип.

Таблица 4

Время выдеркжки смесей при продувке СО (живучесть ), мин

Смесь

0 5 10

60

120

Прочность на сжатие, МПа

0,9-1,0 0,9-1,0 0,9-1,0

1,2-1,3 1,3-1,4 1,4-1,5

1,2-1,3 . 1,0-1,1

1,5-1,6 1,7-1,8 1,7-1,8 1,3.-1,4

1,2-1,3 1,0-1,1

1,5-1,6 1,5-1,6 1,5-1,6

1,2-1,3

1 1-1,2 1,1-1,3 1,3-1 4

0,4-0,5

0,3-0,4 0,1-0,2

0,9-1,0 0,9-1,0 0,6-0,7

Как следует из табл. 3 и 4 смеси по изобретению имеют значительно большую живучесть (2 ч), чем по прототипу (около 10 мин), причем после падения живучести смеси по прототипу прочность последней после отверждения СО резко падает.

1,1-1,2 1,1-1,2 0,6-0,7

1,1-1,2 1,1-1,2 0,8-0,9

1,2-1,3 1,1-1,2 0,7-0,8

Стержни и формы, изготовленные

60 из предложенной смеси, можно использовать при получении отливок из чугуна, стали и цветных металлов. При этом значительно улучыается выбиваемость смеси из отливок (облегчается

65 в 5-6 раз) . Прочность предложенной

999338

Составитель И.Гончарук

ТехРеД М.Тепер Корректор А. Дзятко

Редактор Л.утехина

Заказ 10647/7 Тираж .813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

-т

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 смеси при комнатной температуре при пониженном содержании жидкого стекла возрастает в 1;5-2,0 раза.

Использование предлагаемой смеси позволяет сократить трудоемкость очистных и обрубных работ, значительно улучшить санитарно-гигиеничесКие условия труда формовщиков и стерженщиков.

Экономический эффект от использования изобретения составляет

250 тыс. руб. по сравнению с базовым объектом.