Смесь для изготовления литейных форм и стержней

ОП ИСАНИЕ ИЗОБЕЕТЕНиЯК Союз Советскии Социалистических Республик(23) Приоритет 25.10.7 2 С 100 оударотееииыи комитетаввта Миииотров СССРо делам изаоретеиийи открытий(72) Авторы изобретени ностранное предприяти"Чепепи феммюф НР) Заявитель ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЬИ СТЕРЖНЕЙ 4) СМЕСЬ Д фОРлитейных форм лический огнеу стальной песок 0,36 - 2,0 мм, и в том числе и лы 2. и стержнеи орный на со среди связующ на основ содержащая металполнитель, а именно м размером частиц е на любой основе, синтетической смо(61) Дополнительное к пат(45) Дата опубликования 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 Г 1Такая формовочная смесь обладает повышенной теплопроводностью и может применяться для местного охлаждения взамен литейных холодильников и для изготовления мелкого точного 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 чрезмерно 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 смесиулучшение микроструктуры поверхностнсго слоя отливки.Более 0,40,4 0,2 - 0.,3 0,1 - 0,2 Менее 0,1 Табл ица 2 1 11 Показатель 500350 12 10 10 3 Для достижения поставленной цели смесьдля изготовления литейных форм и стержней,преимущественно оболочковых, получаемых попостоянной модели, включающая металлический огнеупорный наполнитель и связующее наоснове синтетической смолы, содержит в качестве металлического огнеупорного наполнителя частицы алюминия при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:Частицы алюминия 93 - 97Связующее 3 - 7 опричем 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, обладаетлишь серебро и медь. Применение серебра невыгодно по экономическим соображениям. Применение зерен меди хотя и допустимо, но экономически также невыгодно, поскольку медьдороже, дефицитнее,.а расход ее ввиду большего удельного веса меди гораздо выше.В качестве связующего целесообразно использовать синтетические смолы, в частностифеноло-формальдегидные. Однако возможно использование и любых других органических илинеорганических связующих, отверждаемых при 25нагреве,Нижний и верхний пределы по содержаниюв смеси частиц алюминия выбраны, исходяиз соображений максимально допустимогосодержания связующего (в первом случае повышается газотворность и снижается газопроницаемость смеси, во втором - снижается ее Газопроницаемость, см з/минПрочность на сжатие, кг/смПрочность на сдвиг, кг/смОстаточная 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 составчастиц алюминия (0,1 - 0,4 мм) обусловлензадачей получения смеси с максимальной теплопроводностью,Предпочтительной областью примененияпредложенной смеси являются оболочковыестержни и формы, полученные по постоянноймодели.Пример 1. Согласно изобретению изготавливают стержни для отливки шестицилиндрового картера из сплава А 1%10 Мр весом 80 кг.Металл заливают в стальной кокиль, а внутренние полости отливки формируют с помощьюоболочковы стержней из предложенной смеси.В качестве огнеупорного наполнителя особенно целесообразно использовать частицыалюминия с модулем крупности 70 - 80, таккак их теплопроводность является наиболеевысокой,В качестве связующего используют фенолоформальдегидную новолачную смолу. При использовании холодного способа плакированияс ацетоном в качестве растворителя расходсмолы 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), содержащейв качестве наполнителя частицы алюминия, ианалогичной смеси (11) на основе кварцевогопеска; 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 гильзы593647 ПредлОженная смесь с частицами алюминия и новолачной феноло-формальдегидной смолой 13,5Предложенная смесь с частицами алюминия и жидким стекломСмесь со стальными частицами и жидким стеклом (попрототипу) 32,9Смесь на кварцевом песке с жидким стеклом 52,5 14,9 Формула изобретения Составитель И. МорозоваТехред О. Луговая Корректор А. Лакида Тираж 950 Подписное Редактор Г, МозжечковаЗаказ 267/3 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал 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 металлическогоогнеупорного наполнителя частицы алюминияпри следующем соотношении ингредиентов, вес.ой:Частицы алюминия 93 - 97Связующее 3 - 72. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, чтоона содержит частицы алюминия фракций 0,1 -0,4 мм.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Ыеззеге 1, 1971, 58,21, с, 652 в 6.2, 51 еуагеп 51 н 1, 1973, 21,10, с. 423 -425.