Смесь для изготовления литейных оболочковыхформ и стержней по постоянной технологи-ческой ochactke

Смесь для изготовления литейных оболочковыхформ и стержней по постоянной технологи-ческой ochactke

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Свюз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1831334 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-????????” (22) ???????????????? 1010.79 (21) 2844 321>

В 22 С 1/22

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 742.

° 4(088.8) Опубликовано 2 305.81. Бюллетень t4o 19

Дата опубликования описания 230581 (72) Авторы изобретения

«l

* I

С.И. Радченко, Э.Ф. ШатроВа и С.И.Перми (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ

ФОРМ И СТЕРУ(НЕЙ ПО ПОСТОЯННОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

ОСНАСТКЕ

Изобретение относится к литейному произ водству, в частности к смесям для и э гот овле ния оболочковых форм и стержней по постоянной технологической оснастке.

Для устранения трещин, часто возникающих при изготовлении стержней и заливке оболочковых форм на синтетических связующих, используют смеси на основе феноло-формальдегидной смолы, модифицированной различными добавками. В качестве добавок используют термопластичные не твердеющие при нагреве смолы, например феноль-. ный новолак (1). 15

Однако форма, из готовленная из плакированной смеси, содержащая термопластичные добавки, деформируется, в результате чего не обеспечивается требуемая размерная точность иэготов- 20 ления крупных отливок (весом болев

40 кг) .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по постоянной технологическей оснастке, содержащая огнеупорный наполнитель, термореактивное феноло-формальдегидное связующее, ЗО водную дисперсию на основе полиэтиленовых восков с содержанием твердого воска 25-ЗОВ и борную кислоту (2) . .При использовании известной смеси не решается теплостойкость оболочки (брак по растрескиванию форм составляет 1,5Ъ). Кроме того, при использовании этих смесей на отливках развесом свыше 10 кг точность изготовления отливок соответствует только

111 классу по ГОСТ 200955 или по

ГОСТ 1855-55.

Цель изобретения — повышение теплостойкости оболочки и обеспечение размерной точности отливок.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по постоянной технологической оснастке, включакщая огнеупорный наполнитель, термореактивное феноло-формальдегидное связующее, водную дисперсию на основе полиэтиленовых восков с содержанием твердого воска 25-ЗОЪ и борную кислоту, дополнительно содержит эфир канифоли при следукщем соотношении ингредиентов, вес.е:

Термореактивное феноло-формальдегидное связующее 2,0-6,0, 831334

Водная дисперсия на основе полиэтиленовых восков с содержанием твердого воска 25-30%

Борная кислота

Эфир канифоли

)гнеупорный наполнитель

0,05-1,00

0,01-0,20

0,2-3,0

Остальное

В качестве эфира канифоли может быть использован эфир живичной канифоли, а также эфир на основе различных видов модифицированной канифоли (полимериэованной, диспропорционированной, гидрированной и др.)

Этерификация смоляных кислот канифоли может быть осуществлена различными спиртами, одноатомными и многоатомными, например метиловым, этиловым, глицериновым, пентаэритритом, этиленгликолем, диэтиленгликолем и др.

Введение в плакированную смесь 20 эфира. канифоли обеспечивает получение оболочковых полуформ и стержней, обладающих повышенной теплостойкостью, что объясняется повышением термостойкости связующего вследствие 25 большого молекулярного веса продуктов взаимоцействия феноло-формальдегидной смолы и эфиров канифоли.

Кроме того, оболочки и стержни, изготовленные из предлагаемой 30 смеси характеризуются высокой элас«

1 тичностью. Это объясняется внутрен- ней пластификацией полимерных цепей фенол-формальдегидной смолы эфиром канифоли. Поэтому при использовании в смеси наполнителей со значительным коэффициентом термического расширения, например кварца, оболочковые формы и стержни не растрескиваются в момент заливки и кристаллизации металла. Кроме этого, повышенная 40 термостойкость связующего обеспечивает получение малоподцатливой оболочковой формы, позволяющей повысить точность изготовления отливок из сплавов, обладающих значительным расширением, например, из чугуна с шаровидным графитом.

Содержание эфиров канифоли в смеси должно быть в указанных пределах °

При содержании эфира канифоли в 5О смеси более ЗВ физико-механические свойства смесей в горячем состоянии;низкие вследствие глубокого пластифицирующего действия добавки, в этом случае невозможно получить качественную оболочку . При содержании эфиров канифоли в смеси менее

0,2Ъ эффект от применения добавки незначителен.

Пример. В качестве терморе; активного феноло-формальдегидного бО связующего исгользуют новолачные смолы СФ-015 и CC-2б0, взятые в сочетании с водным ЗЗЪ-ным раствором уротропина (содержание термореактивного связующего следует рассматри- 65 вать как сумму содержания новолака и водного раствора уротропина) .

Качество готовой смеси оценивают по прочности образцов на разрыв при комнатной температуре, а также по прочности на разрыв стандартных образцов при 3-х минутной выдержке и темо пературе модельной оснастки 250 С.

Сопротивляемость термическому удару проводят на цилиндрических про.бах диаметром 80 мм и толщиной 10 мм, изготовленных свободной засыпкой при температуре оснастки 250 С и о

3-х минутной выдержке. Температура в рабочем пространстве печи при полимеризации 350 С. Далее готовый образец подвергают одностороннему нагреву, устанавливая его на графитовую плиту, нагретую до 800 С.

За меру термостойкости принимают время от простановки образца на графитовую плиту до его разрушения (xioявления трещин). В табл. 1 приведены составы предлагаемых и известной смесей, в табл.2 их физико-механические технологические свойства.

Как следует из табл. 2, введе,ние в смесь эфира канифоли повышает сопротивляемость термическому удару в 1,9-4,0 раза.

Термостойкость оболочковой формы проверяют при отливке технологической пробы в виде шара диаметром

150 мм. Полуформы готовят из смесей

2,4 .и 5 по известной технологии бункерным способом. Из каждой смеси готовят по 100 форм и заливают высокопрочным чугуном марки ВЧ 45-5 „модифицированным никелево-магниевой лигатурой. Температура заливки 1350 С .. о

Толщина оболочки у всех смесей сост авляет 10 мм. Учитывают брак по недоливу формы иэ-за растрескивания оболочки при заливке и кристаллизации металла, а также отклонение размера диаметра пробы от номинальной величины.

Брак по недоливу при заливке без опорного материала форм из смеси

5 составляет 2% (2 формы), При заливке форм из смеси 2 и 4 брак по недоливу не наблюдается. Отклонение диаметра шаровой пробы при использовании смеси 5 составляет -p1,8 мм, что соот- ветствует 1IL классу точности по

ГОСТ 1855-55, а у проб, полученных с использованием смесей 2 и 4 составляI ет +0,8 мм, что соответствует II классу точности.

Таким образом, введение в плаки.рованную смесь эфира канифоли согласно изобретению повышает стойкость оболочки против термического удара, что позволяет устранить брак по недоливу из-за растрескивания формы и стержней при заливке и кристаллизации металла, а также повысить точность изготовления отливок на 1 класс.

831334

Т аблица

Ингредиенты

Предлагаемая

Известная

4,00

4,00

3,40

4,50

2,50

Водный раствор уротропина 33%-ной концентрации. (ГОСТ 1381-73) э

1,00

0,10

0,30

0,30

0,30

0,10

0,20

1,10

0,10

0,01

3,00

0,40

0,10

Триэтиленгликолевый эфир гидрированной живичной канифоли

0,40

Т аблица 2

Смесь

Из вест ная

Предлагаемая

2 3

35,8 45, 1 49,9 61, 7

42,2

24,7 29,4 32 6 20 8

29,9

75 189 198 249

Новолачная смола марки СФ-015 (ГОСТ 18644-73) Новолачная смола марки СФ-260 (ТУ 6-05-2 31-114-77) Водно-восковая эмульсия

"Оксалит-30" (ТУ 6-05-125-78) Борная кислота (ГОСТ 9056-75 ) Глицериновый эфир живичной канифоли (ОСТ 8126 -78) Кварцевый песок ОБ1К1А (ГОСТ

2138-74) Физико-механические технологические свойства смесей

Прочность на разрыв при

20 С, кгс/см

Прочность на разрыв при

250 С, кгс/см Термостойкость оболочки, с

Содержание ингредиентов, в смесях, вес.%

0,80 1,20 1,40 1,00 1,20

96,49 94,00 93, 30 91 40 94,40

831334

Формула изобретения

Составитель. С. Тепляков

Редактор В.Иванова Техред Л. Пекарь Корректор М. Демчик

3 ах аз 35 70/6 1 Тираж 869 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Смесь для изготовления литейных оболочковых Форм и стержней по постоянной технологической оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, термореактивное Фенола-формальдегидное связующее, водную дисперсию на основе полиэтиленовых восков с содержанием твердого воска 25-ЗОЪ и борную кислоту, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостой- ® кости оболочки и обеспечения размер» ной. точности отливок,, она дополнительно содержит эфир канифоли при следующем соотношении ингредиентов, вес. Ъ г

Термореактивное фенолоформальдегидное связуицее 2,0-6,0

Водная дисперсия на основе полиэтиленовых восков с содержанием твердого. воска 25-30% 0,05-1,00

Борная кислота 0 01-0,20

Эфир канифоли 0,2-3 i0

Огнеупорный наполнитеяь Остальное

Источники инофрмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3944514, кл. 260-38, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке .Р 2548241/22-02, кл. В 22 С 1/22, 1977.