Смесь для изготовления литейных форм и стержней

Смесь для изготовления литейных форм и стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е <,ч зезе4т

ИЗОБЕКТЕНиЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительное к патенту

<22) Заявлено 24.10.74 (21) 2073902/02 (23) Приоритет (32) 25.10.73 (31) СЕ-970 (33) Венгрия (43) Опубликовано 15.02.78.Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания Z4. Oi,77

2 (51) М, Кл.

В 22 С 1/00

Государственный комитет

Саввта Министров СССР по делам наабретеннй н открытий (53) УДК 621.742. .4 (088.8) Иностранцы

Андраш Райци, Антал Tor, Ласпо Фюлеп, Ласло 10рачик (ВНР) (72) Авторы изобретения

Иностранное предприятие

"Чепепи Феммю"

{BHP) (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к составам смесей для изготовления литейных форм и стержней.

Известна смесь для изготовления облицовочных составов литейных форм, содержащая в качестве огнеупорного наполнителя кварцевый песок, в качестве связующего синтетическую (карбамидно-фурановую) смолу, ортофосфорную кислоту и добавку тонкодисперсной окиси железа (2 — 6% от веса смеси) (1) .

Добавка окиси железа введена для повышения теплопроводности смеси и уменьшения склонности смеси к образованию дефектов отливок типа газовой пористости и просечек. Ограничение по верхнему пределу содержания указанной добавки связано с ухудшением ряда технологических свойств формовочной смеси, таких как прочность, газопроницаемость.

Ввиду этого теплопроводность формовочной смеси может быть повышена лишь в ограниченной степени. Кроме того, отмеченное сочетание кварцевого песка с тонкодисперсной окисью железа затрудняет качественное проведение регенерации отработанной смеси с целью ее повторного использования.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая металлический огнеупорный наполнитель, а именно стальной песок со средним размером частиц

0,36 — 2,0 мм, и связующее на любой основе, в том числе и на основе синтетической смолы (21Такая формовочная смесь обладает повышенной теплопроводностью и может применяться для местного охлаждения взамен литейных холодильников и для изготовления мелкого точ1р ного литья. Использование стального песка в качестве огнеупорного наполнителя упрощает регенерацию отработанной смеси, резко уменьшает пылевыделение. Однако ввиду высокого удельного и, соответственно, насыпного веса стального песка его расход на 1 т годного литья является черезмерно высоким, что ухудшает экономические показатели смеси. Для получения чистой поверхности отливок из черного сплава формы и стержни на основе стального песка необходимо тщательно окрашивать.

Теплопроводность описываемой известной смеси хотя и существенно выше, чем у смеси на основе кварцевого песка, но нуждается в дальнейшем повышении.

Целью изобретения является повышение теплопроводности смеси улучшение микро25 структуры поверхностнсго слоя отливки.

593647

Таблица 1

Содержание в смеси, %

Фракция, мм

9,3

10,6

36,4

39,3

4,4

1,1

26,2

42,5

27,4

2,8

Более 0,4

0,4

0,2 — 0.,3

0,1 — 0,2

Менее 0,1

Таблица 2

1 11

Показатель

500 350

12 10

10 3

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных форм и стержней, преимущественно оболочковых, получаемых по постоянной модели, включающая металлический огнеупорный наполнитель и связующее на основе синтетической смолы, содержит в качестве металлического огнеупорного наполнителя частицы алюминия при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Частицы алюминия 93 — 97

Связующее 3 — 7 rî причем данная смесь содержит частицы алюминия фракций 0,1 — 0,4 мм.

Применение в качестве огнеупорного наполнителя частиц алюминия позволяет резко повысить теплопроводность смеси. Высокой теплопроводностью, присущей алюминию, обладает лишь серебро и медь. Применение серебра невыгодно по экономическим соображениям. Применение зерен меди хотя и допустимо, но экономически также невыгодно, поскольку медь дороже, дефицитнее,.а расход ее ввиду большего удельного веса меди гораздо выше.

В качестве связующего целесообразно использ;вать синтетические смолы, в частности феноло-формальдегидные. Однако возможно использование и любых других органических или неорганических связующих, отверждаемых при 25 нагреве.

Нижний и верхний пределы по содержанию в смеси частиц алюминия выбраны, исходя из соображений максимально допустимого содержания связующего (в первом случае повышается газотворность и снижается газопроницаемость смеси, во втором — снижается ее

Газопроницаемость, см з/мин

Прочность на сжатие, кг/см

Прочность на сдвиг, кг/см

Остаточная прочность стержней после остывания литья является небольшой, стержни могут быть легко удалены из отливок.

Отработанная смесь легко регенерируется путем размола и термообработки при 450 С.

Пример 2. Сравнительная оценка теплопроводности предложенной и известных смесей проводится с помощью следующей методики. прочность) . Выбранный фракционный состав частиц алюминия (0,1 — 0,4 мм) обусловлен задачей получения смеси с максимальной теплопроводностью.

Предпочтительной областью применения предложенной смеси являются оболочковые стержни и формы, полученные по постоянной модели.

Пример 1. Согласно изобретению изготавливают стержни для отливки шестицилиндрового картера из сплава A1SilOMg весом 80 кг.

Металл заливают в стальной кокиль, а внутренние полости отливки формируют с помощью оболочковы стержней из предложенной смеси.

В качестве огнеупорного наполнителя особенно целесообразно использовать частицы алюминия с модулем крупности 70 — 80, так как их теплопроводность является наиболее высокой.

В качестве связующего используют фенолоформальдегидную новолачную смолу. При использовании холодного способа плакирования с ацетоном в качестве растворителя расход смолы составляет 4 вес,%. Кроме того, в состав -смеси вводятся известные добавки гексаметилентетрамина и стеарата кальция.

Из плакированных смолой частиц алюминия изготавливают оболочковые стержни, которые отверждают при 180 С в течение 5—

8 мин.

В табл. 1 приведен зерновой состав наполнителя описываемой смеси (1), содержащей в качестве наполнителя частицы алюминия, и аналогичной смеси (11) на основе кварцевого песка; в табл. 2 — свойства смеси.

Цилиндрический образец диаметром 50 мм и высотой 60 мм из испытуемой смеси устанавливают нижним торцом на медную пластину, находящуюся в постоянном контакте с электронагревателем и имеющую температуру

400 С. Пространство между боковой поверхностью цилиндрического образца и внутренней поверхностью стальной цилиндрической гильзы

593647

Предложенная смесь с частицами алюминия и новолачной феноло-формальдегидной смолой 13,5

Предложенная смесь с частицами алюминия и жидким стеклом

Смесь со стальными частицами и жидким стеклом (по прототипу) 32,9

Смесь на кварцевом песке с жидким стеклом 52,5

14,9

Формула изобретения

Составитель И. Морозова

Техред О. Луговая Корректор А. Лакида

Тираж 950 Подписное

Редактор Г. Мозжечкова

Заказ 267/3

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

I 13035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 заполняется теплоизолирующим материалом.

По продольной оси цилиндрического образца на глубину 10 мм от его верхнего торца выполнен канал для ввода термоэлемента для фиксации температуры в испытуемой смеси.

В процессе испытаний определяется время, в течение которого температура образца в укаИз данных таблицы видно, что теплопроводность предлагаемых смесей значительно выше, чем у смесей известных составов.

Благодаря резкому повышению теплопроводности смеси достигается существенное улуч-. шение микроструктуры поверхностного слоя отливки.

1. Смесь для изготовления литейных форм и стержней, преимущественно оболочковых, включающая металлический огнеупорный наполнитель и связующее на основе синтетической смолы, отличающаяся тем, что, с целью занной точке замера повышается с 50 до 150 С.

Данные испытаний приведены в табл. 2.

Ниже приведен интервал времени, в течение которого температура смеси- повышается с 50 до 150 С, мин.

20 повышения теплопроводности смеси и улучшения микроструктуры поверхностного слоя отливки, она содержит в качестве металлического огнеупорного наполнителя частицы алюминия при следующем соотношении ингредиентов, вес.о/о.

Частицы алюминия 93 — 97

Связующее 3 — 7

2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит частицы алюминия фракций 0,1—

0,4 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. «Giesserei», 1971, 58, № 21, с. 652 — 658.

2. «Slevarenstvi», 1973, 21, № 10, с. 423—

425.