Смесь для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям

Смесь для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,SU, 1018776 A

СОЮЗ СОВЕГСНИХ, ОНЧИКИ а

РЕОПУБЛ4Н

359 В 22 С 1 06 В 22 С 1 «8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

aCASYOsew .ealgyrralhCrSV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬЩФ (21.) 3006 О 34/22-02— (22): —:1 3.;О 8 . 8 О (46) 23.05.83. Бил.. Ф 19

° . (72) 5.С. Орлов;. Ъ.,И. Шевченко, .Е.Í. :Дудлдь,;Н..Й. Бену:ковский, Н. Ф.: Федорав и Ю.A. Ветров(72) ленпиградский ордена Октябрьс ксФ РФвожоции н:ордена трудового

Краснот Знамени тЕхнологический ииститут-iw, Ленсовета (53):621 ° 742: ° 4 i 621 ° 74-,045- (088. 8)

-(56) .1. ВЕстиер 0.Е.,и др. Точное литье. цветных qmasoi з. гинсювие и керамические- форж. И., "Иащино-.. строение", 1968, c.-.22-28, ..2. Азторское: свидетельство СССР

В 519272, «л. В 22 С 9/04, 1975 °

-(54) (57) СМЕСЬ Д33Я: КЗЩФГОф3ЖНИЯ 33f4таВЬХ ЕОРК По aaaVa am -iejjejei вклвчакщая дииас гивс,: ищу, ажтнув и. щавелееув кислоФа-, о- т л-и = ч а ц ai а я с я тем, чФ c:целью сиииеция брава отхввок.: зж рмет умень.

meima -âÿçêîñòà и увеличения йвриода текучести,:смесь Юсийриитальио m- аериит ваолин ири следуйщеь саотао-.. иВнии мйщнйщюентову ..Массе-%4 .

Рвнс......: 2 j01аФ6

Зла: ... : 20, ;:9 27,0Ааотиаи-: кислота . 0,3-:1,6, щавелевая кислота . - . О,ЩИ6.,67

Каолин . Орб.1. 1 O . динас - .Остал ьйое ф

1018776

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано для изготовления деталей сложной конфигурации из черных, цветных, редких и благородных металлов и их сплавов способом 5 литья цо выплавляемям моделям.

Известна смесь для изготовления гипсовых форм, в которую с целью упрощения в процессе прокаливания (обжига) вводятся минеральные до- 10 бавки . борная кислота, кремнекислый натрий, асбест и известь 1 . о Однако при этом первые две иэ укаэанных добавок, химически взаимодействуют с модельными составами (восками), значительно улучшают качество контактирующей с моцелями рабочий поверхности литейных форм в процессе их прокаливания, вторые две добавки значительно повышают рабочую вязкость (раЮм н0,1) жидких формовочных смесей, эа счет чего с границы Модель-смесь при виброва« куумной формовке не полчостью удаляются воздушные пузырькиф и в этОм случае также ухудшается качество рабочей поверхности литейных форм еще до прокаливания.

Следовательно, в обоих случаях снижается качество поверхности отливок. 30

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных Форм по выплавляемым моделям (2 J, включающая 35 динас, гипс, воду,-щавелевую.и азотную кислоты при следующем соотношении ингредиентов, масс.Ъ:

Динас 55,0-72,0 . Гипс 2r5 14r5

Вода 23,5-29,0

Азотная кислота 1,5-2,0

Щавелевая кислота 0„00 5-0,07

Эта смесь по сравнению со смесью 1 обеспечивает более высокое качество отливок (брак отливок составляет 205) 45 благодаря рбразованию в ней нитратов и оксинитратов, главным образок кальция и железа, которые обуславливают меньшую рабочую вязкость. (р Тмин = 0,007 см) и не взаимодей- 50 ствуют с модельными составами.

Недостатком этой смеси являются частые спорадические: ухудшения ее свойств, особенно уменьшения периода ее текучести, вызываемые неизбежной 55 неравномерностью распределения в тонкомолотом динасе технологических примесей (например, пылевидного "намола" железа и мелких осколков керамических, обычно уралитовых, мелющих тел шаровых мельниц и т.п.). По этой причине в смеси .указанного состава не может быть использован также порошок из загрязненного окалиной, шламом и другими примесями ".вторичйого" ,динаса (динасового лама), что создает сущестзенные препятствия.к внедрению этой смеси, поскольку, как известно, раэрущейие и измельчение "первичного" динаса, важнейшего огнеупорного материала, фактически апрещено.

Цель изобретения - повицение качества отлйвок за: счет. уменьшения вязкости и увеличения периода текучести. смеси для изготовления линейных форм . по выплавляемым моделям.

Поставленная ц6ль достигается тем, что смесь.для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, содержащая гипс, воду, азотную, щавелевую кислоты и динас дополнительно содержит каолин прн следующем соотношении ингрздиентов, мас;%:

Гипс 2,0-18,0, Вода 20,0-27,0

Азотная кислота, 0,5"1,0

Щавелевая-кислота 0,001-0,07

Каолин . 0,01-0,07

Ди нас Остальное

Иодифицирующее действие каолина в изобретении заключается в сильном торможении взаимадействия с азотной кислотой содержащихся в динасе соединений и примесей железа, поскольку каолин обладает более высокой. химической активностью к азотной кислоте.

При этом резко сокращается количество образующего иктрата двухвалентного железа Fe(803) 2 - ускорителя .Схватывания и .возрастает содержание оксинитратов алюминия - эамецлителей охватывания гипса, вследствие чего снижается рабочая вязкость и увели- . чивается период текучести смеси изобретения..

При этом. каолин не. взаимодействует с модельными составами и, следовательно, не ухудшает качества рабочей поверхнос и литейных Форм в процессе прокаливания.

Важным является также то, что каолин - единственный из наиболее ак тивных go отношению к азотной кислоте реагентов, который, благодаря специфики своего молекулярного строения и физико.-химических свойств увеличивает газопроницаемость и снижает осыпаемость литейных форм (см.табл.1) 1018776

Таблица

Ю

Количественные показатели:для составов смесей по таблице .1

I 1 1 I Е

Ж знко-механические и технологические свОйства

Вязкость рSмюн

0,06 0,04 0,05 0,07 0,098 -О 095

Период текучести, Ф мин

12 0 16 0 14 0 11ю2 9 ю 0 9 ° 0

Газопроницаемость, К (по Дарси) 0,.40 0 85 0,75 0 35 .О 25:0,25

Осипаемость, О В

Гаэотворность, см мин а

3 5 .1 6 2 2 7 0 20 ф 20 8 1 2 9 3 5 8 8 .8 9: ..10 2

1S. 6 10 20 -:2В . 28

Средний брак отливоК

° ВЮ

Ингредиенты

1 1 (.

2 3

В «Ю Ю ВВВ» Ю» «

Динас (основа примеси) 53,1 74,4 63,6. О ° 9 0,6- 0 4

54,5

0 5

43 7

Кварц

Кристобалит

Асбест

5,84.Ю .,Ю .«В

ВВ ЮЮ

Технология приготовления и приме- - вок охлаждаются до заданной тежпера: нения изобретения. туры, зависящей от. свОйстн вмбраннВО. .. З расчетное количество воды .вво- ro .металла или сплааа и заполняются дят прн: непрермвном тщательном .цере- . одним из них (свободным, центробежмеь инанин последовательно: азотную . ным, вакуумным или дру мми с@особами щавелевую кислоты, динас, каолнн . - . литья}. После заливки фразу охлажда-.и ..гипс.. Готовую смесь заливают в ogo- ® ются (в .зависимости от свайств метал» кн с установлениими .в наж блоками. .: . ла илн сплава - в ечн,. на воздухе выплааляемых изделий:, поедают сщоки . нли s воде), прокаленная смесь н. с залитой смесью в.-вакуумкамеру спец- 1отливки выбираются из -miotic, Оконча-. устройства и вакуумнруют при cere; . тельная очистка отливок от .остатков .

TovHoM давлении 10 RM pT от ° в тфчф- ф3 прокаленной смеси npoassogaTon в нне 2,5-. 3,5..мин. а цегцщ brome плот- специальных mapticax средах нлн "абра- . ного обволакивания.-maggoN смесью .. знвно-.струйных Устройствах.. еоо М-тО гидро4обной поверхности выплевляемых модой». 3атем вакуум Отработанная смесь, содержащая снимают и смесь в опоках затверде- ., силикаты, сулъфнды н нитрнды кальция, вает, образуя "сырые-" ф@рмы-монолиты. -encciNNcaaa и жеЛеэа Может:быть испоследние подвергают-арок»аливанию - : . лольэована, например, s сельском хо-. медленному нагреванию (со скоростью - зяйстве для повьэаения плОдородности ие бопее 50".с/ч) и выпержке при подзолистых почв в полосе. начерномаксимальной температуре s течение земья.

3 -1 ч с целью обезвоживания смеси . С целью. более полного выявления-. выпяавления моделей, вижигания их . преимуществ предлагаемого состава

1 н остатков и унрочнеиия материала фор- известного использовал»ся тонкомало-. мы спеианием. тый "вторичйнй" динас, -в котордм прокаленнВые формм с образованны- определялось å содержание примися в них полостямн будущих отли- 50 месей, данные приведенн в-табл. 2.

Таблица 2.

В «В» ЮЮ

Составы смесей, в мас.э

1018?76

1Ингредиенты

Известь (CaO )

Ворная кислота

3 3)

Щремнекислый натрий (Иа2 ЫОЗ9Н20)

Гипс

0,.5

0,5

0,73

0,5

16,0

29,0

22,0.

27,0

1415

28, 965.1,5

Ос035

17,983 2 р.О

27,0 21,365

1,0 Ot?

0,002 0,035

0,15 0,9

10:,8

23,74

0,9

0 06

0,5

Вода

Азотная кислота

Щавелевая кислота

Каолин

Пример 1. Смесь, содержащая, мас. В::динас 54,0 (53,1 - основа и 0,9 - примеси), гипс 17,983, вода 27,0, азотная кислота 1,0, щаве- 25 левая кйслота 0,002 и каолйн 0,015 имеет вязкоать|м5 имн= 0,06 и период текучести = 12,0 мин, Технологические свойства прокаленных форм as эзой смеси; гаэопроницаемость 30

К 0,40, осыпаемость Ос = 3,5%, газотворйость а = 8,.1 см. мий ф, средний брак отливок из латуни в %кие формы составляет 18%,.Эту.смесь вследствие наиболее высокого содер- З5 жания гипса, обуславиивающего гото вую газотворность, предпочтительнее применять при точном литье легкоплавких цветных (например, иа основе

Mg, Al и Еп). и некоторых благородных (с температурой плавления

1200ОС) сплавов.

Пример 2. Смесь, содержащая, мас.%: динас 75,0 (74,4 - аейова и 0,6 - примеси), гипс 2,0., вода 21,365, азотная кислота 0,7, 4$ щавелевая кйслота 0,035 и каолйн

0,9, имеет вязкость ра мин- 0,04 и период текучести . ь 16,0 мин, Технологические свойства.прокаленных форм из этой смеси: гаэопро- 56 ницаемость K = 0.,85, осыпаемость

О = 1,6% и гаэотводйость а«2,9 см х . х.мин -, Средний брак отливок as латуни в таких формах составляет

8%. Благодаря наименьшему ссйеРжанию гипса, газотворность такой смеса - предельно низкая, что nosaoляет использовать эту смесь для литья сплавов с-.;температурой заливки > 1300еС, например, сталей, благородных сплавов на основе Pt, P8, Er и др.

Пример 3. Смесь, содержащая, мас.Ф: динас 64,0 (63,6основа и 0,4 - примеси), гипс

10,8, вода 23,74, азотная кислота 65

Продолжение табл. 2 т

Составы смесей, в .мас.В

I (3 4 5 6

0 9, щавелевая кислота 0,06 и каолин 0,5, имеет вяэкость|аУммн=

0,05 и период текучести с «14 О мин.

Технологические свойства прокаленных форм иэ этой смеси: газопроницаемость K 0,75, осыпаемость О с =

2,2%, газотворность а = 3,5 .см-мин- >

Средний брак отливок нэ латуни в таких формах составляет 10% . Эту смесь наиболее целесообразно применять при крупносерийном литье сплавов на.основе Меди (латуией, бронэ и т.п.), а также сплазов "белого " золота (на основе Аи, Ni, редкоземельных элементов и др.) с температурами литья 1200-1300 С..fl p и м е р 4. Известная смесь, содержащая, масс-.Ф : динас 55,0 (54,5 - основа и 0,5 — примеси), гипс 14,5, вода 28,965, .азотной кислоты. 1,5 и щавелевой кислоты .0,035, имеет более. высокую, по сравнению с известной .смесью.(пример

1) вязкость |ь:Зон« 0.,07 и наименьший период. текучести Г = 11,2 мин,,литейные формю из нее, обладают боЛее низкой газопроницаемостью K=0,35 и более высокими осыпаемостью O =

7;0% и гаэотворностью а 8 8 см мин--"

Таким образом, дополнительное введение каолина в предлагаемую смесь действительно снижает ее рабочую вязкость и увеличивает период текучести при существенном улучшении технологических свойств литейных форм .в процессе прокаливания (перед литьем), обуславливающем сниуеМие лйтейного брака. .СР@дияя cToaMOCTh изготовленной с использованием "йервичного" дкнаса известной смеси равна 50 коп/кг.

При использовании "вторичного" динаса в предлагаемой смесй ее стоимость ,снизится до 10. коп/кг.

7 101 8776 8

Составитель Ю. Петров

Редактор Т. Киселева Техред)Л. Пекарь Корректор Г. Решетник

Заказ 3598/10 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий.

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

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

Ожидаемый экономический зыигръва .от внедрения данного кзобретения составий . 200006 av5.

:Основная "доля" эффекта nosaaae-. ни® производительности при внедрении . изобретения .образуется за счет 5 познания качества отливок. С учетом использования не только катуней, но.и других сплавов можно ожйдать, что за счет внедрения изобретения производительность фактически поднимается на.. 3-4%.