Смесь для упрочнения оболочковых форм при прокаливании их без опок

ЯО 1142212 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51) В 22 С00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07 НРЫТИЙ(71) Институт проблем литья АН УССР(56) 1.Авторское свидетельство СССРУ 482234, кл. В 22 С 9/04, 1974.2.Авторское свидетельство СССРНф 457528, кл. В 22 С 9/04, 1973.З.Авторское свидетельство СССРФ 222604, кл. В 22 С 3/00, 1969,(54) (57) СМЕСЬ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПРИ ПРОКАЛИВАНИИ ИХ БЕЗОПОК, включающая кварцевый песок,шлак феррохромового производства,жидкое стекло и пенообразователь, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения обеэуглероженного слоя на отливках, снижения осыпаемости Аорм в процессе и после про-. каливания и увеличения степени разрушения упрочняющего слоя Формы после заливки металла и при взаимодействии с водой, смесь дополнительно содержит карбонат кальция и поваренную соль при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х:Шлак Аеррохромовогопроизводства 9-11 Карбонат кальция 15-60 Поваренная соль 3-7 Жидкое стекло 14-16 Пенообразователь0,2-0,3 Кварцевый песок Остальное10 Шлак феррохромовогопроизводстваКарбонат кальцияЖидкое стекло 9-11 15-60 14-16 Изобретение относится к литейному производству и может быть исполь.эовано для получения оболочковыхформ в литье по выплавляемым моделям.Известны в литейном производстветекущие смеси и суспенэии для упроч"нения оболочковых форм по выплавляемым моделям, включающие огнеупорныйнаполнитель, связующее, катализатори пенообразователь Г 1 3 и 2Однако данные смеси, как правило,обладают плохой выбиваемостью послеохлаждения отливок,Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемо му эффекту является смесь 33, включающая кварцевый песок, шлак Аеррохромового производства, жидкое стекло и пенообраэователь при следующемсоотношении ингредиентов, мас.7: 20Шлак феррохромовогопроизводства (катализатор 9-11Жидкое стекло 14-16Пенообразоватедь 0,2-0,3 25Кварцевый песок ОстальноеИспользование этой смеси для упрочнения оболочковых форм при прокаливании не устраняет обеэуглероживаниеотливок,. так как атмосфера при прокаливании и заливке оболочек окислительная, что способствует образованию обезуглероженного слоя на отливках.Кроме того, смесь после прокаливания и заливки форм расплавом спекается, что затрудняет процесс очисткиотливок от оболочки.Цель изобретения - уменьшениеобезуглероженного слоя на отливках, 4.,снижение осыпаемости форм в процессеи после прбкаливания и увеличениестепени разрушения упрочняющего слояформы после заливки металла и привзаимодействии с водой.Указанная цель достигается тем,что смесь для упрочнения оболочковыхформ при прокаливании их беэ опок,включающая кварцевый песок, шлак феррохромового производства, жидкоестекло и пенообразователь, дополнительно содержит карбонат кальция иповаренную соль при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:ПенообразовательПоваренная сольКварцевый песок 0,2-0,3 3-7 Остальное- Карбонат кальция в смеси для упрочнения блоков оболочковых форм под воздействием высоких температур при заливке металла разлагается на окись кальция и двуокись углерода, которая по своим свойствам при температуре более 850 С нестабильна и разлагается на окись углерода и кислород. Смесь этих газов создает защитную атмосферу, которая способствует уменьшению обеэуглероженного слоя на отливках в процессе их затвердевания.Поваренная соль резко снижает прочность, опорного слоя после заливки и охлаждения оболочковых форм, что улучшает очистку отливок от упрочняющего слоя.Исследуют микроскопическим анализом обеэуглероженный слой поверхности отливок, полученных в оболочке с упрочняющим слоем иэ смеси, включающей песок кварцевый, шлак феррохромового производства, жидкое стекло и пенообразователь как с добавкой карбоната кальция, так и беэ добавки, а также их выбиваемость (степень разрушения) после охлаждения отливок (таблица) при взаимодействии с водой.Используют жидкое стекло с модулем 2,6 - 2,9 и плотностью 1180-1200 кг/м, в качестве пенообразователя - контакт Петрова.Смесь для упрочняющего слоя приготавливают в смесителе. Загружают сыпучие материалы, перемешивают 5 мин, В отдельной емкости подготав-. ливают жидкие составляющие, выливают в смеситель. После перемешивания в течение 10 мин смесь готова к применению.Оболочковую форму устанавливают в гнездо подцона литниковой воронкой вниз. Устанавливают на поддон разьемный пакет так, чтобы между оболочкой и жакетом образовался зазор не менее 15 мм. Заливают приготовленную смесь в жакет, включают вибрацию на 20-30 с и после затвердевания смеси жакет разбирают, Форму поворачивают на 180 и направляют на сушку,Сушат упрочняющий слой после самозатвердевання 20-30 мнн в воздушной атмосфере при 100-120 С.1142212 Ингредиенты, мас,% Свойства Состав Песок Поваренная соль Глубинаобезуглероженного Шлакферрохромового Карбонат Пенообтепень азрушения,% Жидкое стекло квар- цевый разователь -кальконтакт Петрова ция производства слоя,мм5,0 9,0 14,0 0,2 1 64,3 2 54,7 3 19,8 4 7,8 5 2,3 6 74,8 0,5 10,0 2,5 15,0 3,0 15,0 110 160 03 0,35 10,0 15,0 0,2 10,0 15,0 0,2 10,0 15,0 0,2 85,0 5,0 0,15 50,0 60,0 7,0 65,0 7,5 100,0 100,0 0,08 0,08 10,0 15,0 0,2 0,0 0,0 0,0 Для прокаливания оболочки с упрочненным слоем загружают на поддонах в нагревательную печь (проходную, тупиковую, с газовым или электрическим обогревом) при 450-500 С с последую" 5 щим нагревом до 900 С и выдержкой 1-1,5 ч. Цикл прокаливания оболочексоставляет 4-5 ч,Упрочняющий слой из смеси с добавкой карбоната кальция меньше 15% пос-.35 ле воздействиявысоких температур жидкого металла и при взаимодействии с водой не разрушается, а отливки, полученные в форме,с применением такой суспензии, имеют обезугле роженный слой 0,45-0,55 мм (как в отливках, полученных в формах с упрочненным слоем без добавки карбоната кальция и поваренной соли).Упрочияющий слой из смеси с добавкой карбоната кальция больше 60% после воздействия высоких температур жидкого металла и при взаимодействии с водой разрушается полностью (100%), однако наблюдается увеличение осыпа ,емости форм в процессе и после про-калки, так как теряется прочность. Для предупреждения осыпаемости опорного слоя с сохранением полного разрушения при взаимодействии с водой в предлагаемую суспенэию вводят поваренную соль в указанных выше пределах.% Результаты микроскопического анализа обезуглероженного слоя отливок и степени разрушения опорного слоя из смесей , содержащих добавку карбоната кальция и поваренной соли , а также без введения добавок приведены в табли - це. При добавлении поваренной соли в смесь меньше 3% заметно увеличивается осыпаемость упрочняющего слоя,При добавлении поваренной соли в смесь больше 7% уменьшается газопроницаемость форм, что приводит к бра ку отливок ло газовым раковинам.Испытания смеси для упрочнения оболочковых форм, включающей кварцевый песок, феррохромовый шлак, жидкое стекло, пенообразователь и упрочняющие добавки (карбонат кальция и поваренную соль), показали хорошее сцепление упрочняющего слоя с 3-4-х слойной оболочкой, изготовленной с этилсиликатным связующим.Брак отливок по газовым раковинам отсутствует, Охлажденные отливки после душирования водой освобождаются от упрочняющего слоя, так как он легко разрушается.Обезуглероживание поверхностного слоя отливок уменьшается по сравнению с отливками, полученными в оболочке с упрочняющим слоем без добавЗаказ 6 12/11 , Тираж 747 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ки карбоната кальция и поваренной соли.Таким образом, применение смеси для упрочнения оболочковых Форм, включающей кварцевый песок, Аеррохро мовый шлак, жидкое стекло пенообразователь и упрочняющие добавки (карбонат кальция и поваренную соль), снижает глубину обезуглероженного слоя в отливках с 0,55 до 0,35 - 0,08 мм в результате создания восстановительной атмосферы при разложении карбоната кальция во время прокаливания и заливки оболочковых Форм, Так как степень разрушения 15 упрочняющего слоя снижается со ,1007при применении смесей без упрочняющих добавок до 85-153 при применениисмеси с добавкой карбоната кальцияи поваренной соли, то эти смесиразрушаются при душировании водой,Изобретение позволяет уменьшить трудоемкость очистки отливок от упрочняющего слоя, сократить расход дорогостоящего этилсиликата на 10- 157 за счет уменьшения количества слоев оболочковых Форм с экономическим эйектом 100-150 руб на тонну годных отливок.