Смесь для литейных форм

(59 В 22 С 3 00 В 22 С 1 0 БРЕТЕН ИОМУ СВИД У ИТЕ обл нии ольэ 7Потрухевич,сковка Аг ап я с,Н. и В 71) Институткраинской ССР53) 621.744.0 м литья ия ти ар ене свидетельство С22 С 3/00, 1966,свидетельство ССС22 С 1/00, 1971.свидетельство ССС22 С 1/00, 197217 ГлинаКарбидкремниВода 0-45 6-20 тально т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТОПИСАНИЕ ИЗ(54) (57) СМЕСЬ ДЛЯпреимущественно дляэуемой при иэготовлвесом до 60 т, вклюглину, воду, о т лтем, что, с целью ува отливок эа счетти их эатвердеванчистоты поверхностельно содержит кследующем соотношР мас.Ъ: ИНЫХ ФОРицовкиисотливок рающая шунгит,чающаяучшения качесскорения скорои улучшениясмесь дополннд кремния при ингредиенто)0 0,5-0,8 3,7-4,2 Изобретение относится к литейномупроизводству и может использоватьсяпри изготовлении Форм для крупныхдо 80 т ) высококачественных отливок.Известна обмазка, в состав которой входит огнеупорный наполнитель,связующее технологическая добавка и углеродсодержащий материал, обладающий высокой термостойкостью 1 Ди 2При производстве крупных отливок с ниэкбй скоростью затвердевания(при имеющихся высоких тепловых и динамических ударах жидкого металла на поверхность литейной формы ) такие смеси не обеспечивают достаточный теплоотвод и получение,качественных без засоров, пригара и др. дефектов отливок.Наиболее близкой к изобретению по .,технической сущности и достигаемому ре зультату является смесь31 для изго . товления литейных форм, включающая, мас.Ъ:Отработаннаясмесь 15-40Шунгит 15-50Глина 0,3-0,7СульфитноспиртоваябардаВодаОгнеупорныйнаполнитель ОстальноеПластичность смеси минимальная,. что не позволяет наносить ее на твердую основу формы с ограниченной толщиной обмазки. Кроме того, иэ-эа низкого содержания связующего в результате подсушки смесь отслаива-. ется и осыпается от поверхности формы и стержня, Присутствующий в смеси кварцевый песок способствует снижению термостойкости и теплопроводности обмазки. В результате этого при тепловом воздействии металла Йа форму указанная смесь имеет склонность к растрескиванию, металл при этом проникает в макротрещины; на поверхности отливки появляется трудноудалимый пригар. Использование указанной смеси с недостаточной теплопроводностью в качестве обмазки. Форм и стержней для крупных отливок приводит к снижению скорости эатвердевания, в результате чего в структуре массивных отливок появляется феррит, количество графита достигает 10-12 Ъ на поверхности шлифа, что, в свою очередь, снижает прочность и твердость.Целью изобРетения является улучшение качества отливок эа счет ускорения скорости их затвердевания и улучшениячистоты поверхности.Поставленная цель достигается тем, что смесь для литейных форм, преимущественно для облицовки, используемой при изготовлении отливок развесом до 60 т, включающая шунгят, глину, воду, дополнительно содержит карбид кремния при следующем соотно шенин ингредиентов, мас,Ъ:Глина 17-22Карбидкремния 20-45Вода 16-20Шунгит ОстальноеКарбид ,кремния,у которого температура плавления имеет достаточно высокие значения 2973 К) и низкийкоэффициент термического расширения(4,7-10 ),.позволяет существенно по 6высить термостойкость обмаэки, чтОнеобходимо при производстве крупноголитья. Кроме того, карбид кремнияспособствует повышению теплопроводности обмазки. Повышение теплопроводности смеси приводит к увеличениюскорости кристаллизации отливок, что, ,20 в свою очередь, благоприятно отражается на формировании структуры металла и на снижении пригара отливок.В структуре чугуна, затвердевающего с высокой скоростью, отсутству ет феррит, который снижает прочностные характеристики. Кроме того, повышение скорости кристаллизации отливок приводит к тому, что количество свободного графита и размер еговключений в структуре уменьшаются,что также способствует повышениюпрочности и твердости.При снижении в смеси содержаниякарбида кремния ниже 20 мас.Ъ не З 5, обеспечивает существенного улучшения теплофиэических характеристикобмаэки, Превышение содержаниякарбида кремния выше 45 мас.Ъ экономически не выгодно. Кроме того,увеличение содержания карбида кремния выше указанного предела приводитк снижению пластичности и адгеэииобмаэки к поверхности формы.Содержание в смеси глины огнеупорной находится в пределах 45 18-22 мас.Ъ. Снижение содержанияниже нижнего предела не обеспечиваетдостаточной пластичности при нанесении на поверхность формы и стержня. Превышение верхнего предела при 50 водит к растрескиванию обмазки присушке и снижению ее прочности.Для обеспечения необходимой пластичности, податливости и гаэопроницаемостл обмаэки.содержание водывыбрано в пределах 16-20 мас.Ъ.Снижение или превышение указанныхпределов существенным образом отразится на изменении свойств обмазкичто затруднит проведение технологических операций по нанесению ее наповерхность керамической или металлической формы.В качестве основы выбран шунгит -минерал, содержание углерода в котором достигает 70 Ъ. Углерод шунги та имеет низкую степень графитации.1061906 мовки, предлагаемую - методом обмаэки, Толщина облицовочной смеси 10 мм. Перед запинкой формы сушили при температуре 350 " 370 К в течение 12 ч. Чугун (Сз =3,6-3,7) 5 заливали в формы при 1570 - 1720 К.Для контроля скорости эатвердевания в форму устанавливали термопары; При контакте с расплавленным чугуном такие углеграфитовые материалы имеют низкую скорость растворения, что оьеспечивает высокую термическую стойкость обмаэки при длительном взаимодействии с металлом,имеющем место при производстве крупного высококачественного литья. формы для отливок выкладывалииз кирпича, на поверхность которых нано,сили смеси, известную - методом форСоставы смесей и результаты исЯ:пытания представлены в таблице. Количественные показатели состава смеси,мас.ЪСоставы смесей, Р Шунгит Отрабо- таннаясмесь Карбидкремния Песокформовочный Глинаогнеупорная Вода М град 0,6 3,9 0,0009 65 30 18 -05 62 5 17 . - 16 0,0010 0,0014 0,0016 17 45 .20 18 39 30 20 18 13 45 22 , - 20 0,0018 б,0020 8 50 22 . 20 Продолжение таблицы Составы смесей, Р Температура появления пригара,. Механическиесвойства в теле отливки Высотаповерх.,профиля по 10 точкам Твердость НВмПа Прочность, Ьв мПа Класс шеро- хова- тости 210 24 1630 212 25 0,5 10 0,5 12 1640 26 2151675 1690 225 18 32 240 1700 34 20 1710245 36 22 Величина адгеэииоблиЖв.смеси,кг/см 2 Скоростьэатвердевания отливокк/мин Сульфы тно- спиртовая бардаав300 1-2100 2120 2-340 440 440 4 Тепло- проводность смеси, Лф106190 б Составитель И. КуницкаяРедактор Анд. Шандор Техред И,метелева Корректор А. Ференц Заказ 10112/10 Тираж 813 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Иэ приведенных данных видно, что предлагаемая смесь, обладая более высокой термостойкостью, обеспечивает воэможность использования одной формы для заливки 2-4 отливок. Кроме.того, обеспечивается более высокая температура заливки без появления пригара на поверхности отливок. Обладая повышенной теплопроводностью обмаэка обеспечивает высоУкую скорость затвердевания крупных отливок, что благоприятно отражается на прочностных характеристиках отливок. Снижение содержания карбида кремния ниже 20 мас.В не обеспечивает суцественного улучшения характеристик обмаэки,Превышение содержания карбида кремния выше 45 мас.Ъ снижает адгеэионную способность обмазки. Кроме того, значительное увеличение содержания карбида кремния приводитк увелиЧению стоимости обмазки.Таким образом, реализация изобретения позволит использовать литейную форму 3-4 раза без замены 5 обмаэки, повысить качество поверхности отливок и увеличить прочностные характеристики чугуна. По предварительным расчетам 1 О ожидаемый эхономический эффект отвнедрения облицовочной обмаэки по изобретению в литейном цехе за счет снижения брака от пригара на 10-15, повышения срока службы крупных деталей, например, бумагоделательной промышленности до 50 лет, может составить 1,75-1,8 руб./т литья, .что при годовом объеме литья 30 тыс, т, составит порядка 50 тыс. руб. по сравнению с известной обмазкой.