Смесь для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения

Смесь для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >977096 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.06.81 (21) 3309338/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 22 С 1/10

Гееудэрстеевеме кемвтет

СССР

Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 05.12.82 (53) УДК 621.742..4 (088.8) вв делам взебретеннй и еткрмтвй

А. В. Сандалов, М. М. Антонов, Т. И. Печеи кова,""Ю. П. Скобелина, А. Е. Попов, И. М. Мав чев, С. А. Каминская, В. И.Молодцова и В. Л. Ру о екий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЛНЫХ СТЕРЖНЕЙ

И ФОРМ ТЕПЛОВОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ

0,63 — 1,53

0,10 — 0,28

Изобретение относится к литейьому производству, а именно к составам смесей для изготовления стержней и форм теплового отверждения.

Для изготовления стержней и форм теплового отверждения известны песча ио-смоляные смеси, содержащие в качестве связующего карбамидо-формальдегидную смолу в сочетании с феноло-формальдегидным связующим (1).

Данная смесь характеризуется недостаточно высокой прочностью в отвержденном состоянии.

Известна также смесь для изготовления стержней и форм, содержащая огнеупорный наполнитель, карбамидно-формальдегидное и феноло-формальдегидное связующее, нефтяные масла дистиллятные сернокислотной очистки и катализатор отверждения в виде сульфит-сульфатной воды (2) .

Данная смесь обладает высоким показателем живучести, а также высокой прочностью в отвержденном состоянии, однако она недостаточно хорошо противостоит пережогу в процессе теплового отверждения (при температуре тепловой обработки свыше

260 С) .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения, включающая огнеупорный иаполиитель, карбамидо-формальдегидное связующее, феноло-формальдегидное связующее, катализатор отверждения и нефтяные масла дистиллятные сернокислотной очистки (3) .

В качестве катализатора отверждения о указанной смеси использован водный раствор бишофита (природного), основным компонентом которого является хлорид магния.

Перечисленные ингредиенты входят в состав известной смеси согласно (3) в следую15 щи соотношениях, мас.%:

Карбамидо-формальдегидное связующее 1,25 — 2,51

Феноло-формальдегидиое связующее

Нефтяные масла дистиллятные сернокислотной очистки

Катализатор отверждения (водный раствор

977096

0,06 — 0,36

Однородная масса коричневого цвета

Не менее ! 1,0

Вязкость ВЗ вЂ” 4, с бишофита1

Огнеупорный наполнитель Остальное

Стержни и формы, изготовленные из указанной смеси, сушат при температуре 220 —

240 С в течение 5 — 7 мин. Живучесть смеси 8 ч. Достаточная текучесть смеси достигается за счет введения нефтяных масел дистиллятных сернокислотной очистки, которые, однако, повышают газотворность смеси. Опи сываемая смесь характеризуется также не- !0 достаточной способностью противостоять пережогу в процессе теплового отверждения, т.е. обнаруживает склонность к снижению прочностных характеристик при повышенных температурах и временных режимах, 15 которые могут возникать в процессе изготовления стержней при нарушении технологического режима работы оборудования.

Цель изобретения — улучшение качества стержней путем повышения способности стержней и форм противостоять пережогу 20 при тепловом отверждении и снижение их газотворности.

Для достижения поставленной цели смесь для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения, включающая огнеупорный наполнитель, карбамидо-формальдегидное связующее, феноло-формальдегидное связующее, нефтяные масла дистиллятные сернокислотной очистки и катализатор отверждения, в качестве катализатора отверждения содержит 40 — 50 /о-ный водный раствор натриевой соли сополимера салициловой кислоты с формальдегидом при сле.дующем соотношении ингредиентов, мас.о/о.

Карбамидо-формальдегидное связующее 1,25 — 2,51

Феноло-формальде35 гидное связующее 0,65 — 1,53

40 — 50О/о-ный водный раствор натриевой соли сополимера салициловой кислоты с формальдегидом 0,1 — 0,3

Нефтяные масла дистиллятные сернокислотной очистки 0,08 — 0,16

Огнеупорный наполнитель Остальное 45

Натриевую соль сополимера салициловой кислоты и формальдегида получают поликонденсацией салициловой кислоты с формальдегидом в кислотной среде с последующей нейтрализацией гидроокисью натрия.

Получаемый полимер производится в виде продукта ВРП, представляющего собой

40 — 50О/р-ный водный раствор со следующими показателями:

Внешний вид

Содержание сухого вещества, /q

Содержание свободного формальдегида, о/о

Плотность, г/см рН

Растворимость в воде

40,0 — 50,0

0,5 — О,?

1,15 — 1,24

6,5 — 8,0

Полная

В смеситель мод. 1!2 или 111 загружают огнеупорный наполнитель, перемешивают

30 с, добавляют водорастворимый полимер

ВРП вЂ” 1, перемешивают 1 мин, затем вводят заранее приготовленную связующую композицию из карбамидо-формальдегидной смолы и фенолоспирта, перемешивают 3 — 4 мин.

Вводят масляный мягчитель, перемешивают

1 мин, после чего смесь готова к употреблению.

В табл. 1 приведены составы предлагаемых смесей 1 — 4 и 5 согласно известному техническому решению !3) .

Водорастворимый полимер ВРП вЂ” 1, используемый в приведенных в табл. 1 составах, имеет следующие показатели:

Натриевая соль сополимера салициловой кислоты и формальдегида оказывает на связующую композицию смеси сшивающее и пластифицирующее воздействие, изменяет структуру конденсационных. связующих за счет межмолекулярного взаимодействия функциональных групп. В результате значительно повышается термостаби. ьность стержней и форм, что позволяет стабильно получать высокую прочность на разрыв в отвержденном состоянии в интерва:ic темпе ратур 220 — 280 С.

Г!ри содержании натриевой соли сополимера салициловой кислоты и формальдегида в составе смеси ниже нижнего предела (0,1 мас. /0) наблюдается замедленное отверждение стержней и форм и пониженные их прочностные показатели, а при содержании ее выше верхнего предела (0,3 мас.о/о) наблюдается нежелательное повышение газотворности смеси, что может привести к образованию газовых дефектов в отливках.

В качестве карбамидо-формальдегидного связующего предпочтительно использовать выпускаемые промышленностью синтетические смолы марок КФ вЂ” МТ, КФ вЂ” -Ж, КФ вЂ” БЖ, КФ вЂ” Б (по ГОСТ 14231 — 78) .

В качестве фенол-формальдегидного связующего предпочтительно использовать фенолоспирты марок «Б», «В» (по ТУ 6--05—

1164 †).

В качестве нефтяных масел дистиллятных сернокислотной очистки предпочтительно использовать масло автотракторное

АК вЂ” 15 (ГОСТ 1862 — 63).

Предлагаемую смесь готовят следующим образом.

977096

Вязкость по B3 — 4, с 11,0

Содержание сухого вещества, % 40„

Содержание фор мал ьдегида, % 0,5

Плотность, г/см I,15 рН 7

В табл. 2 приведены основные свойства предлагаемых смесей № 1 — 3 и смеси 5 по прототипу.

Способность к горячему отверждению предлагаемой смеси № 4 оптимального состава в сравнении со смесью № 5 (по прототипу) в зависимости от режимов теплового отверждения приведена в табл. 3.

Из данных табл. 3 видно, что предлагаемая смесь имеет достаточно высокую прочность и обеспечивает более высокую термоТа блица 1

Содер ание ингредиентов, м.-.с., в смесях

Наименование ингредиентов

3 4

5 (по прототипу) 95,5 96,68

96,63

96, 73

97,92

Кварцевый песок 2К02Б

1,88

2,17

2,17

2,51

1,25

0,72

1,53 0,72

0,65

1,09

Фенолоспирты

0,29

Водный раствор бищофита

Водорастворимый полимер

ВРП-1

0,29

0,30

0.20

0,10

Масло автотракторное дк-15

0,08

0,16 0,14

0,19

0,10

Таблица 2

Показатели свойств для смесей

Свойства

1 . 2 3

5 (по прототипу) 1,5-2,0

1,5-2,0

1,5-2,0

1 ° 5-2.0

Влажность, 4 ивучесть, ч

0,040

0,045

0,040

0,040

37,0

37,0

18,0

35,0

8,5

9,0

8,0

Газотворность, см1/Н

8,0

Карбамидо-формальдегидное связующее КФ-MT

Прочность на сжатие s сыром состоянии, кгс/см

Прочность на растяжение (предельная) в отвержденйом состояни, гс/с з стабильность (прочность не падает во времени при повышенных температурах 240—

280 С) по сравнению с известной смесью при этих же режимах отверждения.

Кроме того, благодаря высоким пластифицирующим свойствам водорастворимого полимера ВРП вЂ” 1, вдвое снижено количество вводимого мягчителя, соответственно, сни жается газотворность смеси (табл. 2), что улучшает санитарно-гигиенические условия труда и способствует улучшению качества отливок.

Таким образом, предлагаемая смесь обеспечивает улучшенную способность стержней и форм противостоять пережогу при тепловом отвержденш и их уменьшенную газо-!

5 творность при сохранении остальных прочностных. н тс;1кглогических свойств на высоком уровне.

977096

Табли ца 3

Прочность на разрыв в отвержденном состоянии, кгс/смв

Время отверждения, мин

Составы смесей

280

240 260

220

25-28

27-29

26-28

26-28

26-29

27-29

23 26

25-28

26-28

23-24

23-25

25-26

Смесь 4 5

18-19

18-19

16-18

23-26

25-27

20-22

22-23

22-23

18-20

25 29

21-22

18-20

Смесь 5 5 (по прототипу) 7

Формула изобретения

0,65 — 1,53

0,1 — 0,3

0,08 — 0,16

Остальное.

Составитель С. Тепляков

Редактор Е: Папп Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 8784/! 2 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

L13035, Москва; Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д., 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Смесь для изготовления литейных стержней и форм теплового отверждения, включающая огнеупорный наполнитель, карбамидо-формальдегидное связующее, фенолоформальдегидиое связующее, нефтяные масла дистиллятные сернокислотной очистки и катализатор отверждения, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества стержней за счет повышения их способности противостоять пережогу при тепловом отверждении и снижения их газотворности, она содержит в качестве катализатора отверж-. дения 40 — 50 /0-ный водный раствор иатриевой соли сополимера салициловой кислоты и форм альдегида прй следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Карбамидо-формальдегидное связующее 1,25 — 2,51

Феноло-формальдегидное связующее

40 — 50о/р-ный водный раствор натриевой соли сополимера салициловой кислоты и формальдегида

Нефтяные масла дистиллятные сернокислотиой очистки

Огнеупорный наполиитель

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № .738745, кл. В 22 С 1/22, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заяв

40 ке № 3303299/22-02, кл. В 22 С 1/10, 19.06.81.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2922490/22-02, кл. В 22 С 1/22, 1980.