Смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых в нагреваемой снастке

Смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых в нагреваемой снастке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Ссгветскик

Социалистических

Республик

<и778895

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлеио26.06.78 (2t) 2634261/22-02 (53)М. Кл.

В 22 С 1/10

- с прйсоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,1180. Бюллетень ¹ 42 (53) УДК 621.742..4(088.8) Дата опубликования описания 17 . 11 . 80 (72) Авторы изобретения (О. П Васин, А. Е. Спасский, В. А. Кичанов, О. Н. Зайков и В. П. Жолнеров Jqg @ 1

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола В 5 «у (7.1 ) Заявитель 1 . (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ г „,« .,","=.-.-. 4 е"У.

И ФОРМ, ОТВЕРЖДАЕМЫХ В HAFPEBAEMOA ОСНАСТКЕ

Наиболее близкой к предлагаемой является сме«сь для изготовления ли - тейных стержней и форм, отверждаемых в нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный наполнитель и связующее, включающее водорастварииый лигносульфонат(ССБ) и 20%-ный раствор мачевияы в фенолоспирте 3

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составаам смесей для изготовления стержней и форм па нагреваемой оснастке.

Известна смесь для изготовления З литейных стержней и Форм, отверждае- . мых в нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный наполнитель, Фенолоспирт; карбамидную смолу УКС и комплексный отвердитель на основе суль- iÎ фитно-спиртовой барды(ССБ) и ортофосфорной кислоты 1).

Содержание ССБ в составе отвердителя для смеси находится в пределах

65-85% или в. пересчете на смесь. не )5 более 0,68 вес.%, т.е. ССБ используется в умеренных количествах. Кроме того, ввиду наличия в составе этой смеси карбамидной смолы, она содержит повышенное количество азота и по- 20 этому склонна к образованию газовых

J . дефектов в отливках из черных спла" вов.

Известна смесь для изготовления стержней и Фарм в нагреваемой оснаст-25 ке, содержащая огнеупорный наполнитель, 20%-ый раствор мочевины в фенолоспирте, ССБ и комплексный катализатор АМ, включающий воду, мочевину и хлориды аммония и алюминия 2 . . 3g

Данная смесь эффективно отверждается в горячей оснастке при использовании только отмытых классифицированных песков, а при использовании обычных песков действие катализатора полностью или частично нейтрализуется.

В известной смеси влияние катализатора .на связующие или реакционные свойства ССБ не указывается, Из химических соединений, входящих в катализатор АМ, положительное влияние на ССБ оказывает мочевина, а соли хлористых соединений при контактном отверждении оказывают отрицат«ельно«е действие на прочностные свойства смесей с ССБ .

Кроме того, недостатком катализатора

AN является большое количество кампонентов,следовательно, сложность его приготовления, необходимость контроля свойств при хранении, токсичность при тепловой обработке(хлор токсичен) 778895

Данная смесь характеризуется относительно малой скоростью отверждения в горячей оснастке и невысоким уровнем прочностных свойств в,отвержденном состоянии, что особенно сильно проявляется при использовании в качестве огнеупорного наполнителя необогащенных кварцевых песков.

Цель изобретения — сокращение продолжительности отверждения стержней и форм в нагреваемой оснастке и повышеййе их" прочности .

Цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, водорастворимый лигно, сульфонат и 20Ъ-ный расТвор мочевины

B фенолоспирте,дополнительно содер>кит азотнокислый натрий или серно кислый калий при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Водорастворимый лигносульфонат 2,70-5,25

20Ъ-ый раствор мочевины .в фенолоспирте 0,90-2,45

Азотнокислый натрий или сернокислый калий 0,135-0,70

Огнеупорный наполнитель Остальное

В предло>кенной смеси в качестве катализаторов отверждения выбраны азотнокислый натрий или сернокислый калий, положительное влияние которых на повышение скорости сушки смесей с ССБ известно (4j .

Выбор азотнокислого натрия или сернокислого калия иэ большого ряда известных для лигносульфонатов катализаторов обусловлен тем, что именно эти соли обеспечивают одновременное повышение прочности и скорости отверждения связующей композиции,состоящей из,СБ и фенолоспирта.

При содерк<ании аэотнокислого натрия или сернокислого калия в составе смеси ниже нижнего предела не достигается требуемого сокращения продолжительности отвер>кдения стержней и форм в нагреваемой оснастке, а при содержании их выше верхнего предела не наблюдается дальнейшего улучшения скорости горячего отверждения и

- прочности стержней и форм. " Систему из водорастворимого лигносудьфоната(ССБ),20Ъ-ro раствора мочевины в фенолоспирте и азотнокислого натрия или сернокислого калия можно рассматривать как комплексное связующее горячего отверждения.

Предпочтительное содержание данного комплексного связующего в составе смеси находится в пределах 4,57,0 вес.Ъ(остальное — огнеупорный наполнитель).

В пересчете на 100 вес,Ъ комплексного связующего предпс мстительное содержание в нем ингредиентов находится в следующих пределах, вес.Ъ:

Водорастворимый лигносульфонат(ССБ) 60-75

20Ъ-ый раствор мочевины в фенолоспирте 20-35

Азотнокислый натрий или сернокислый калий 3-10

Пример. В лабораторные смешивающие бегуны вводят огнеупорный наполнитель, далее одновременно вводят: сульфитно-спиртовую барду, 20Ъ-ый раствор мочевины в фенолоспирте и катализатор в порошкообразном состоя нии(азотнокислый натрий или сернис15 тый калий, которые выпускаются промышленностью в порошкообразном состоянии), а затем смесь перемешивают

2 мин до состояния готовности.

Образцы — восьмерки из смесей отЩ верждают на лабораторной установке модели 4735А при 300<>С.

Составы комплексного связующего приведены в табл. 1

В табл. 2 приведены результаты

25 испытаний смесей, содержащих 95 вес.Ъ отмытого кварцевого песка(Люберецкого) и 5 вес.Ъ комплексного связующего.

Из табл. 2 видно, что предложенные смеси обеспечивают получение высоких прочностных показателей за время горячего отверждения 90-120 с.

В табл. 3 приведены составы предлагаемых(5-12)и известной(13)смесей.

Свойства предло>кенных и известной смесей приведены в табл. 4.

Из данных табл. 4 следует, что предложенные смеси обеспечивают сок-: ращение продолжительности горячего отвер>кдения и повышение общей прочности .стержней и форм.

40. В табл. 5 приведены результаты испытаний, отличающихся тем, что вместо отмытого кварцевого песка в них используются необогащенные кварцевые пески Нижнеувельского(2К016Б, содер4 жание глины 1,2Ъ) и Кичигинского (2К0315 Б, содержание глины 1,8Ъ) месторождений, взятые в весовом соотношении 1:1.

Иэ данных табл. 4 и 5 видно, что замена обогащенного кварцевого песка необогащЕнными(с повышенным глиносодержанием) приводит к снижению прочностных показателей смесей, однако и.

:в этом случае общий уровень прочностных показателей, обеспечиваемых предложенными смесями, остается достаточно высоким и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к стержням при их изготовлении по горячей оснастке.

Иэ приведенных примеров видно,что

60 предлагаемая смесь позволяет увеличить на 35-50Ъ прочность стержней,а также пОBbIcHTb производительность стержневых машин эа счет сокращения продолжительности отверждения стер><>5 ней на 15-20Ъ.

778895

Т а б л и ц а 1- =--::-=--Сульфитно-спиртовая барда

66,4

61,6

63,6

65,0

20%-ный раствор мочевины в фенолоспирте

28,4

29,4

30,6 30,0

3,0

Натрий азотнокислый или калий сернокислый

10,0

5,0

7,0

Таблица 2

Таблица 3

Ф

Песок Люберецкий 1К016А 96,0

Ю

95,0 94,0 93,0 96,0 95,0 94,0 93,0 96,0

3,25 3,9 4,55 2,6 3,25 3,9 4,55 2,0

2,6

ССБ

20%-ый раствор мочевины в фенолоспирте 1,2

1,5 1,8 2,1 1,2 1,5 1,8 2,1 2,0

Калий сернокислый

0,2 0,25 0,3 0,35

Натрий азотнокислый — 0,2 0,25 0,3 0,35

2,34 10,31 14,18 18,92 17,60 16,63

3,76 14,60 21,73 23,46 21,94 20,75

2,56 14,72 22,34 25,14 23,17 21,54

2,16 13,64 22,16 26,03 24,85 22,30

778895

Таблица редложенная

5 2,63

10,36 15,32 18,64 16,42 2,46 10,82 17,74 21,90 21,31

2,27 10,14 17,23 24,72 23,10

2,16

9,75 16,54 23,12 26,14

4,12 12,36 15,35 20,52 18,74

3,76 14,60 21,73 23,46 21,93

21,35

13,32 20,16 25,53 23,87

3,43

3,25 12,43 18,64 24,12 27,43

24,18

Известная

1,92 9,20

17,0 16,53 14,60

Таблица 5

Предложенная

4,31 9,82 12,10 11,62 10,43

6,25 10,72 14,30 13,21 11,82

1,62

1,40

1,24

5,81 12,60 17,42 16,75

16, 05

5,60 11,46 15 90 38,42 18,12

4,83 10,41 12,65 11,73 10,21

7,23 11,35 15,73 14,40 12,62

1,20

1,80

1,60

14,30

1,34

6,74

19,40 18,0 16,30

6,22 13,56 17,34 20,21 18,70

1,30 ния продолжительности отверждения стержней и форм в нагреваемой оснастке и повьыения их прочности, она дополнительно содержит азотнокислый натрий или сернокислый калий при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Водорастворимый лигносульфонат 2,70-5,25

Смесь для изготовления литейных стержней и форм отверждаемых в наг- Щ реваемой оснастке, включающая огне-упорный наполнитель, водорастворимый лигносульфонат и 20%-ый раствор мочевины в фенолоспирте, о т л и ч а юЙ а я с я тем, что, с целью сокраще- 5 формула изобретения 15, 18

20,13

21,65

24,80

16,46

20,73

778895

Составитель С. Тепляков редактор М. ткач текред С.днгуноаа. Корректор И. Нааннек

Заказ 7900/9 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная, 20%-ый раствор мочевины в фенолоспирте 0,90-2,45

Азотнокислый натрий или сернокислый калий 8,135-0,70

Огнеупорный наполни- тель Остальное р

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 382656, кл. С 08 G 37/18, 1971.

2. PTM 23.4.129-75 Комплексный катализатор AM. Волгоград, НИИТМ, 1975.

3. РТМ 37.002.0073-72 Технологический процесс изготовления стержней с отверждением в нагреваемой оснастке °

М., НИИАВтопром, 1974. .4. Сборник научных трудов Челябинского политехнического института.Челябинск. Изд. ЧПИ, 1975, вып.155, с. 154-159.