Смесь для формовки оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 140075 150 4 В 22 С 1 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ лям. / ПодОзерова.3.ОБИЛ Ос- ВЫПЛАВтся к состава олочковых форх из черных сила делям в центро 4 й ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СМЕСЬ ДЛЯ ФОРМОВКИКОВЫХ ФОРМ В ЛИТЬЕ ПОЛЯЕМЪМ МОДЕЛЯМ(57) Изобретение относисмесей для формовки обпри изготовлении отливоквов по выплавляем ым мо бежных установках. Цель изобретенияповышение жидкотекучести смеси, плотности и прочности форм, а также снижение стоимости форм. Это достигается тем, что в качестве минерального вяжущего смесь содержит кальций-алюминатный цемент, а в качестве наполнителя кварцевый песок. Их седиментационную устойчивость повышакт введением пылевидного кварца, каоли. на и растворами четилоксипропилцеллюлозы или метилцеллюлозы. Помимо своего назначения каолин упрочняет смесь при прокаливании и выполняет функции ПАВ. Смесь содержит компоненты в следук)щеч соотношении, мас.",: кальций.алкоинатный цемсн 1 45; кварцевый песок 31 -67,о; пы левидный кварц 13 46; каолин- 1,5, 0,15 0,25,)-ный водныи раствор мсгилоксипропилцеллкхпозы или метилцеллюлозы 14,5 16.5. Использование предложен пои смеси повышает жидкотекучесть смеси, пло- шгсть и прочность форчы. 2 табл.5 10 Изобретение относится к области литья по выплавляемым моделям, а именно к составам смесей для формовки оболочковых форм при изготовлении отливок из черных металлов и сплавов в центробежных д.тзновкзх Цель изобретенияповышение жидкотеку чести смеси, плотности и прочности форм, и также снижение стоимости форм.1 Генробежнзя заливка жидкого металла в этилсиликатные формы предьявляет особые грсбовзния к нзполнительной формовочной смеси. Такая смесь должна обладать повышенной жидкотекучестью для качественного ззн лнени наружных частей оболочки, прочнктью в нагретом состоянии для сохрансния оболочки во время заливки металлом.В кварцевый песок вводят минеральное вяжупц е кальций-алюминатный цемент (КАЦ) обладающий высокими огнеупорными и вяжущими свойствами, пластификзтор кзолин, 0,15 0,25-ный водный раствор метилоксипропилцеллюлозы (М 011 Ц) или метилцеллюлозы (МЦ), которые относятся к группе простых эфиров целлюлозы, а также пылевидный кварц (1 К) .11 редлагаемая смесь содержит следующее соотношение компонентов, мас. ф:Кальций-алюминатный цемент 4 - 5Кварцевый песок 3 67,5Г 1 ылевидный кварц 1346Каолин 1,0 - 1,50,15 0,25 Я,-ный водный раствор метилокси прон ил целлюлозыили метилцеллюлозы 4,5 - 16,5Одно из важных технологических свойств жидкоподвижных формовочных смесей является устойчивость к оседанию огнеупорных наполнителей, т. е. к выделению воды. Седи мента ционна ясто йч ивость существенно влияет на достижение равномерной прочности и плотности керамики по всему объему формы.Функцию стабилизатора от оседания квзр(левого песка выполняет 0,15 -0,25 О(,- ный водный раствор МОПЦ или МП.Экспериментально установлено, что при влиянии водного раствора МОПЦ или МЦ равномерно по всему обьему формы удерживается вода, это создает одинаковые условия для затвердевания смеси; введение в наполнительную формовочную смесь органики даже в виде 0,15 - 0,25(О-ного водного раствора снимает прочность форм после прокалки на 20 30 Я, что ограничивает концентрацию этого составляющего в указанных пределах.Каолин вводят в наполнительную формовочную смесь в виде мелкодисперсного порошка. Распределяясь между кварцевым песком, каолин придает формовочной смеси 15 20 25 30 35 40 45 50 55 повышенные пластические свойства и дополнительно снижает оседание кварцевого песка, упрочняет смесь во время прокалки форм, сохраняя прочность на сжатие на уровне о = 1,1 - 1,3 МПа, что компенсирует побочное влияние МОПЦ или МЦ без увеличения концентрации КАЦ.Кроме того, в сочетании с КАЦ каолин выполняет функции поверхностно-активного вещества (ПАВ), увеличивая жидкогекучесть до 160 170 мм.Введение в состав смеси ПК снижает пористость керамики. Перемещение ПК (ЯО) и гидроокиси алюминия (АГ(ОГ после затворения КАЦ водой повышает плотность сырой формовочной смеси. 1)осле прокалки форм при 900 950"С А 0 (ОН)з переходит в АГОз и в виде мелкодисперсной фазы распределяется между зернами ПК и песка, повышает плотность керамики, что снижает окисление поверхностного слоя металла отливки.Смесь приготовляют следующим образом.В расчетное количество воды, подогретой до 80 90 С, засыпают МОПЦ или МЦ и охлаждают до 40"С.Такую операцию возможно провести с любым количеством составляющих и по мере необходимости использовать потребное количество раствораВ расчетное количество раствора засыпают керамические материалы: КАЦ, кварцевый песок, каолин, ПК и перемешивают 3 5 мин при вращении мешалки 1000 - 1400 об/мин. Жидкотекучесть наполнительной формовочной смеси составляет50 - 170 мм (по Сутторлу).Блок моделей с 1 - 2 слоями этилсиликатной оболочки заливают наполнительной формовочной смесью, время затвердевания которой зависит от температуры окружающей среды. Так при 20 С время затвердевания равно 1,5 ч, а при 40 50"С 40- 30 мин.Составы смесей и их физико-механические свойства приведены в табл. 1 и 2.Для определения прочности на сжатие используют образцы с размерами: О 15, высота 15 мм.Г 1 рокалку образцов проводят с нагревом до 950 С.При определении жидкотекучести (по Сутторду) смесь заливают в цилиндр и до его подъема выдерживают 7 мин. По пятну растекания в 2 -3 местах измеряют диаметры, а жидкотекучесть рассчитывают как среднеарифметическую величину.Так как каолин частично выполняет функции упрочнителя, то экспериментально установлено оптимальное содержание его в пределах 1 - 1,5 ф прн концентрации МОПЦ или МЦ в водном растворе в пределах 0 15 0 25 ог1400758 Таблица 1 Состав Состав компонентов, мас.7. КАЦ Кварцевый Каолин Водный раствор Концентрацияраствора Г 1 ОПЦили МЦ песок МОПЦ МЦ 4,0 67,5 1,0 13 14,5 17,8 15,2 46 16,5 1317,8 О, 15 4,7 61 1,3 0,2 5,0 1,5 О 25 О, 15 31 4,0 67,5 14,515,1,0 4,7 61 1,3 О,5,0 0,25 16,5 31 1,5 Таблица 2 Свойства Показатели для состава Прочность на сжатиепосле прокалки,при 950 С, МПА 1,2 1,2 1 т 3 Жидкотекучесть(6150 ф 160 Ф 165 Составитль В ИвановРедактор М. Бланар Техред (1. Верее Корректор А. Обрс нарЗа каз 2524,12 Тираж 74 11 одиисноеВНИИИИ Государственного комите(а (.(,(,Р и .илим изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Ра гискан наб,;( 4511 роизводственно.полиграфиискос нр,(иринти, (, Ужго(нь(, , 111 ик ктнан, Ч Экспериментами установлено, что содержание в составе смеси МОПЦ или МЦ отрицательно влияет на прочность, поэтому рекомендуется минимальная концентрация этих высокомолекулярных органических соединений, при которых обеспечена седиментационная устойчивость.Увеличение концентрации воды сверхрекомендуемого повышает жидкотекучесть, но при этом снижается прочность форм, увеличивается время затвердевания и сушки, а уменьшение приводит к потере необходимой жидкотекучести.Использование изобретения позволяет по. высить жидкотекучесть наполнительной формовочной смеси, плотность и прочность форм.Формула изобретенияСмесь для формовки оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям, включающая минеральное вяжущее и кварцевый песок, отличающаяся тем, что, с целью повышения жидкотекучести смеси, плотности и прочности форм, а также снижения стон.мости форм, она содержит в качестве вяжущего кальций-алюминатный цемент и дополнительно каолин, пылевидный кварц и 0,15 - 0,25%-ный водный раствор метилоксипропилцеллюлозы или метилцеллю лозы при следующем соотношении компонентов. мас.%:Кальций-алюминатный цемент 4 5Кварцевый песок 3 - 67,5 Пылевидный кварц 13 - 4615 Каолин 1 - 1,50,15 - 0,25%-ный водный раствор метилокси пропилцеллюлозыили метилцеллюлозы 14,5 - 16,5 1 и 4 2 и 5 3 и 6