Смесь для изготовления литейных форм и стержней @ - процессом

Смесь для изготовления литейных форм и стержней @ - процессом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И

РЕСПУБЛИН (191 (И) се 4 В 22 С 1 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbftVN

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3734319/22-02 (22) 03.05.84 (46) 07.03.86. Бюл. И» 9 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) Н.И. Шадрин, В.Г. Горенко, С,С. Жуковский, П.Ф. Богучерский и Л.И. Фролова (53) 621.742.4(088.8) (56) Giessereitechnik, 1982, 28, 9 1, S.16-21.

Ромашкин В.Н. и др. Жидкостекольные смеси с модификатором ФМ для Hsготовления стержней. Литейное производство, 1982, 11» 9, с.19-20. (54) (57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИTEAHbJX ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ СО ПРОЦЕС-

СОМ, включающая огнеупорный зер» нистый материал на основе силикатов или тугоплавких окислов,. жидкое стекло, феррохромовый.шлак и органический модификатор жидкого стекла, отличающаяся тем, что1 с целью улучшения качества форм и стержней за счет повышения их общей и поверхностной прочности, снижения влажности, уменьшения работы выбивки, она содержит в качестве органического модификатора жидкого стекла полиизоцианат на основе дифенилметандиизоцианата и дополнительно включает гидроокись натрия при следующем соотношении компонентов, мае.X:

Жидкое стекло 2-3 . Феррохромовый шлак 0,5-1,5

Полиизоцианат на основе днфенилметандиизоцианата 0,10"0,25

Гидроокись натрия . 0,4-0,6

Огнеупорный зернистый материал на основе силика" тов или тугоплавких окислов Остальное

1215824

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для форм и стержней, отверждаемых продувкой углекислым газом (по СΠ— процессу).

Цель изобретения"- улучшение качества форм и стержней за счет повышения их общей и поверхностной прочности1 снижение влажности, уменьшение работы выбивки. Формирование„.прочности в предлагаемой смеси происходит вследствие взаимодействия модифицированного полииэоцианатом,жидкого стекла и уг лекислоты с образованием гидратированного полимера кремнезема, дальнейшее упрочнение связующей системы происходит за счет взаимодействия феррохромового шлака с непрореагировавшей частью модифицированного жидкого стекла с образованием гидросиликатов, которые дополнительно упрочняют формовочную смесь.

Гндроокись натрия в сс ставе смеси улучшает ее пластические свойства, повышает живучесть и прочность, способствует полному использованию связующих свойств композиции. Снижение содержания гидроокиси натрия ниже нижнего предела ухудшает технологические свойства смеси, а увеличение его содержания выше верхнего предела снижает прочность и увеличивает прилипаемость смеси к оснастке.

Полииэоцианат, равномерно распределенный в составе жидкого стекла, повышает общую и поверхностную проч/ ность смеси за счет повьннения связующих свойств композиции — ее адгезии к кварцевым зернам наполнителя. Вместе с тем, снижается работа выбивки смеси из отливок, так как органический полинзоцианат входит в состав .минеральной основы комплексного связующего и отличается от жидкого стекла как по химическому составу и структуре, так и по внешнему виду и основным технологическим свойствам.

При заливке форм металлом связующее подвергается деструкции, s результате чего ослабляется прочность связи композиции с зернами наполнителя, При содержании полиизоцианата ниже нижнего предела снижается прочность смеси, увеличивается осыпаемость и работа выбивки стержней из отливок, так как снижается адгезия г

5 !

О

45 связующей композиции к наполнителю при комнатной температуре, а после заливки форм металлом прочность смеси наоборот возрастает вследствие увеличения прочности силикатного связующего и уменьшения в его структуре легкодеструктируемь1х органичес- ких связующих. При содержании полиизоцианата вьнне верхнего предела прочностные свойства смеси остаются беэ изменения, однако стоимость смеси при этом резко возрастает. При выбранном соотношении компонентов смеси ее прочностные своиства удовлетворяют широкой номенклатуре отливок нз чер" ных и цветных сплавов.

Используют жидкое стекло с модулем

2,8-2,9 и плотностью 1,40-1,48 г/см>.

Гидроокись натрия техническую плотностью 1,10-1 30 г/см, полиизоциа- .

9 нат технический, содержащий 50-60Х дифенилметандиизоцианата.

В качестве огнеупорного зернисто" го материала можно использовать кварцевый песок, зернистый дистенсиллиманит, циркон, рутил и т.п. К кварцевому песку предъявляются требования, общие для всех случаев холоднотвердеющих смесей.

В табл.! приведены составы предлагаемой смеси и известной.

Порядок ввода компонентов в процессе приготовления смеси следующий. В песок вводят феррохромовый шлак и перемешивают 0,5-1,0 мин, да". лее вводят гидроокись натрия и перемешивают 15-20 с, затем вводят зара-. нее приготовленную связующую компо-. зицию, состоящую из полииэоцианата и жидкого стекла, и перемешивают еще 15-30 с. После этого смесь засыпают в стержневой ящик и уплотняют одним.иэ известных методов.

Приготовленные образцы продувают углекислым газом в течение !0-60 с и испытывают на сжатие сразу после продувки и через 1 è 24 ч твердения.

Связующую композицию готовят следующим образом. В жидкое стекло вводят расчетное количество полиизоциа% ната и перемешивают в лопастной илн якорной мешалке(н 60-120 об/мин) в течение 2-3 мин. Вязкость такого связующего 80-100 с по В3-4, при длительном хранении 1-2 мес не расслаивается и связующие свойства не изменяются, ф

Э

Смесь целесообразно готовить в смесителях непрерывного действия,,однако допускается приготовление смеси в смесеприготовительном отделении с использованием бегунов, s этом случае феррохромовый шпак вводится в последнюю очередь на участке приготовления форм и стержней.

Результаты испытаний приведены в табл.2, . Из данных табл.2 видно, что предлагаемая формовочная смесь обеспе" чивает по сравнению с известной снижение влажности в 2-2,5 раза, работы выбивки в 2 раза, осыпаемости в.

10:раз, повышение прочности в 1,5S раз через 3-24 ч с момента продув. ки углекислотой. На первых . этапах твердения прочность находится на одном уровне, так как в этот период формирование прочности смеси идет

215824

Содержание мас.7 в смеси

Компоненты

5 (известная) 2,0 2,0

3,0 Жидкое стекло

2,5

Полнизоцианат

0,25

0,1

0,2 0,2 г

0,6 0,6

Гидроокись натрия

015

0,4

1 5

0 5

l 0

Феррохромовый шлак

0,4

Фуриловый спирт

Вода

97,2 96,2 96,4

94,85 90,6

Кварцевый песок T. a б л и ц а 2

Смесь

Показатели

4 5 (известная) после продувки С02

10

14 ..13

18 12

24 10

l ч

14

3 ч

12 15

Прочность на сжатие, кг/см

2 за счет количественного образования золя кремниевой кислоты, который затем упрочняется под действием полиизоцианата и повышает адгезию связую5 щего к кварцевым зернам наполнителя, значительно упрочняя смесь. Без введения полиизоцианата золь кремниевой кислоты разупрочняется, что ведет к снижению прочности смеси в

1О 1,5-2 раза и повышению осыпаемости.

Предлагаемые смеси характеризует также высокая общая и поверхностная прочность, отсутствие вредных выделений, отсутствие раэупрочнейия

tS и короткий цикл изготовления стержней и форм, что позволяет рекомендовать их для производства мелких, средних, крупных отливок из черных и цветных сплавов. Смесь отличается

20 высокой текучестью и легкой уплотняемостью и модельно-опочной оснастке. Таблица 1

1215824

Продолжение табл.2

Иоказатели

4 5 (извест- ная) 19 30

24 ч

0,6

0,05

2,0 4 0 °

Работа выбивки, Дж, после прогрева смеси при температуре, C: о

800

5 8

3,5

1000

0,5

015

2,5

1200 г

Составитель С.Тепляков

Техред О.Ващишина Корректор В,Бутяга

Редактор В,Петраш

Заказ 932/10 Тираж 757 Подписной

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Живучесть, ч

Осыпаемость, Х влажность, Й

48 4 5

0 ° 2 0 ° 08 Ов15

15 15 18

2 2

0,5 0,5

40 8

4 05