Способ производства отливок из магния и магниевых сплавов

Способ производства отливок из магния и магниевых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

4(ласс 31с, Я

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ способа производства отливок из магния и магниевых сплавов.

К патенту ин-ной фирмы „О. И. Фрасочной првиышленноети, акц. е-во" (1. G.

Farbenindustrie A. G.), в г. Франкфурте н/Майне, Германия, заявленному

16 декабря 1929 года (заяв. свид. № б0422). !

Действительный изобретатель ин-ц Альберт Леви Mogp(Albert Levy Mond).

О выдаче патента опубликовано 31 января 1932 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 января 1932 г.

Известен способ отливки легко окисляемых металлов, в особенности магния и его сплавов, в песчаные формы с применением шихт из веществ, выделяю:щих в соприкосновении с расплавленным металлом недеятельные или легко

° окисляемые газы и пары, не действующие как продукты .их окисления, на .металл. Между прочим, было предложено применять для этой цели через:вычайно мелкую серу, при чем последняя либо распылялась на высушенной форме или наносилась под нагреванием таким образом, что сера прилипала

-к песчаной форме в виде мельчайших капелек. Растворением серы в соответ.ствующих растворителях; наносимых затем на внутреннюю поверхность песчаной формы, достигается еще болеемел-, кое распределение серы.

В дальнейшей форме вы полнения этого способа сырой, формовочный песок смешивается с такими защитными веществами, которые при нагревании выделяют газы, к которым магйий при температуре отливки нечувствителен, так же, как и к продуктам их окисления.

Этим, между прочим, должно быть устранено вредное действие на металл образующегося в виду влажности формы водяного пара(.

Защитными веществами этого рода являются, кроме серы, бикарбонаты, щавелевокислые соли и борная кислота.

Мочевина, а также смеси нескольких известных веществ, предложены в качестве соответствующих защитных веществ.

Как известно, мочевина при известных условиях, в,особенности под действием тепла, переводится в аммиачную соль, именно, изоцианат аммония, отщепляющий в дальнейшем аммиак. Так как при применении мочевины в качестве защитного вещества при отливках магниевых сплавов было установлено выделение аммиака, можно было предположить, что защитное действие мочевины основано на отщеплении аммиака.

Это повелоктому,что была исследована применимость собственно аммиачнь1х соединений в качестве защитных веществ.

При этом соединения аммиака и фтора приобретают особый интерес. Уже раньше было предложено предохранять предметы из магния и его сплавов от коррозирующих воздействий обработкой металлических поверхностей растворами фторидов. Это защитное действие связано, вероятно, с тем, что на поверхности обработанных предметов образуется практически нерастворимый защитный слой фтористого магния. Если это так, то при применении фтористого аммония в качестве защитного вещества можно ожидать, что плавиковая кислота, образующаяся при распаде этой соли в присутствии влажности формовочного песка и под действием тепла наполняющего форму жидкого металла, также будет причиной образования подобных защитных слоев на затвердевшей отливке.

Опыты с фтористым аммонием, поставленные для проверки этого предположения, сначала не дали удовлетворительных результатов. С одной стороны, желаемое защитное действие имеет место> но в то же время гигроскопичность фтористого аммония в условиях процесса отливки ведет к слишком быстрому распаду соли с выделением больших коли- честв аммиачных паров, Вследствие этого формы быстро беднеют в отношении содержания в них защитного вещества, и вторичное применение песка после однократного употребления без добавки соли оказывается невозможным.

При дальнейшем проведении исследований было найдено, что существуют другие фтористо-аммониевые соли, не имеющие этих недостатков. В первую очередь подходящим средством этого рода оказывается кислый фтористый аммоний (NH F HF).

При примешивании этой соли к формовочному песку, целесообразно в количестве 3 — 5ОО получаемые литые изделия не только безупречны в отношении их поверхности, но по сравнению с отливками, изготовленными обычными до сих пор способами, обнаруживают повышенное сопротивление разъеданию, что несомненно должно быть приписано образованию остающегося защитного слоя фторида на готовой отливке. Значительный распад примешанного к песку защитного вещества при воздействии тепла отливки здесь не ймеет места в заметном объеме, и потому ничто не мешает повторному применению песка.

И кремнефтористоводородный аммоиий при известных предпосылках оказался пригодным для целей настоящего изобретения. В этом случае,, вследствие:.

: взаимодействия соли с влажностью песка. происходит распад с присоединениув воды согласно следующему уравненйю-: (НН /2$!Рб+4 Ha0=2 NH

+$1 (OH)4.

Образовавшийся при этом фтористый аммоний, повидимому, присоединяет часть плавиковой кислоты с образованием кислой соли, пригодность которой в качестве защитного вещества уже установлена. Имеющее одновременно место: образование гидратизированной кремнекислоты ведет во время обмена к вспучиванию песка, в виду чего рекомендуегся, во избежание нечеткости формы. после примешивания кремнефтористоводородного аммония, оставлять песок лежать несколько времени. Происходящее при обмене уменьшение влажности формовочного песка лишь незаметно уменьшает его формующую способность, так как, вероятно, гидратизированная кремневая кислота действует в сторону повышения пластичности. С другой стороны, малое содержание влаги в песке,, вследствие химической активности ма-- . гния является желательным.

В качестве защитного вещества может быть, наконец, применен и нейтральный фтористый аммоний, если только. принять меры, чтобы присутствием связывающих аммиак веществ задерживалса слишком быстрый распад соли, вследствие обменной реакции с влагою песка и под действием тепла. Для этой целю особенно пригодной оказалась щавелевая кислота; если к зеленому песку примешивают около 5% фтористого аммония и около Зо о щавелевой кислоты, тооказывается, что распад фтористого аммония практически может не приниматься больше во внимание..

Прибавлением щавелевой кислоты может быть практически уничтожено также вредное свойство кремнефтористоводородного аммония вследствие обменной реакции с влажным песком вызывать его вспучивание. В этом случае нет больше необходимости оставлять песок лежать перед употреблением.

Применение защитных веществ происходит так же, как у известных уже веществ.. При малых отливках к песку прииешивают до 350)e защитных веществ.

При больщих отливках оказывается много лучше применять только что описанные защитные вещества в соединении с ранее известными, особенно с серой или с борной кислотой, для надежного предохранения от явлений местного выгора,ния на отливках.

Предмет патента. !

1. Способ производства отливок из магния и магниевых сплавов в песчаные формы с применением защитных веществ, отличающийся тем, что в качестве защитных применяются вещества, содержащие в связанной или не связанной форме фтористый аммоний в соединении с кислым веществом или только фтористый аммоний в комплексной (свя-

- занной} форме.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве защитного вещества применяют кислый фтористый аммоний.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве защитного вещества применяют смесь фтористого аммония или кремнефтористоводородного аммония со щавелевой кислотой.

4. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве защитного вещества применяют смесь кремнефтористоводородного аммония и песка, которую после: смешения выдерживают до окончания реакций с влагою песка.

5. Способ производства отливок измагния и магниевых сплавов в песчаной форме с применением защитных веществ, отличающийся тем, что защитные вещества по п.п. 1 — 4 вводят вместе с серой . или другими известными защитными веществами.