Смесь для изготовления литейных форм и стержней процессом

(191 (И) СПУБЛИ 4 В 2 8 Й НОМИТЕТ СССР РЕтЕНИЙ И ат 2(РЫтийУДАРСТНЕ ДЕЛАМ И фСЕСОЮзщд 1,.,(,.; гц2 Г,"( ;, - ,дфцИф НИ 9литья АН УССРГоренко,огучерский 2, 28, В 1 Жидкостекольом ФМ для изЛитейное про- .19-20. 0,5-1,5 0,10-0,2 0,4-0,6 тый ал на силикатугоих окисосновтов илиплавклов Осталь ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ СО ПРОЦЕС-СОМ, включающая огнеупорный зер."нистый материал на основе силикатовили тугоплавких окислов,. жидкоестекло, феррохромовый шлак и органический модификатор жидкого стекла,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что 1 сцелью улучшения качества форм истержней за счет повышения их общей и поверхностной прочности, снижения влажности, уменьшения работы выбивки, она содержит в качестве органического модификатора жидкого стекла полиизоцианат на основе дифе нилметандиизоцианата и дополнительи включает гидроокись натрия при следующем соотношении компонентов,ас.М:Жидкое стекло , Феррохромовцй шлакПолиизоцианатна основеднфенилметандиизоцианатаГидроокись натрияОгнеупорный50 55 Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для форм и стержней,отверждаемых продувкой углекислымгазом (по СОп - процессу),Цель изобретения"- улучшение качества форм и стержней за счет повышения их общей и поверхностнойпрочности 1 снижение влажности, уменьшение работы выбивки.Формирование.прочности в предлагаемой смеси происходит вследствиевзаимодействия модифицированногополииэоцианатом,жидкого стекла и углекислоты с образованием гидратированного полимера кремнезема, дальнейшее упрочнение связующей системы происходит за счет взаимодействия феррохромового шлака с непрореагировавшей частью модифицированного жидкого стекла с образованием гидросиликатов, которые дополнительно упрочняютформовочную смесь.Гндроокись натрия в ссставе смесиулучшает ее пластические свойства,повышает живучесть и прочность, спо"собствует полному использованиюсвязующих свойств композиции. Снижение содержания гидроокиси натрияниже нижнего предела ухудшает технологические свойства смеси, а увеличение его содержания выше верхнегопредела снижает прочность и увеличивает прилипаемость смеси к оснастке.Полииэоцианат, равномерно распределенный в составе жидкого стекла,повышает общую и поверхностную проч"/ность смеси за счет повьпнения связу"ющих свойств композиции - ее адгезиик кварцевым зернам наполнителя. Вместе с тем, снижается работа выбивкисмеси из отливок, так как органический полинзоцианат входит в составминеральной основы комплексного свя"зующего и отличается от жидкогостекла как по химическому составуи структуре, так и по внешнему видуи основным технологическим свойствам.При заливке форм металлом связующееподвергается деструкции, в результатечего ослабляется прочность связи композиции с зернами наполнителя,При содержании полиизоцианата ниже нижнего предела снижается прочность смеси, увеличивается осыпаемость и работа выбивки стержней изотливок, так как снижается адгезия 5 О 15 20 25 30 35 40 45 связующей композиции к наполнителю при комнатной температуре, а после заливки форм металлом прочность смеси наоборот возрастает вследствие увеличения прочности силикатного связующего и уменьшения в его структуре легкодеструктируемь 1 х органичес- ких связующих, При содержании полиизоцианата вьппе верхнего предела прочностные свойства смеси остаются беэ изменения, однако стоимость смеси при этом резко возрастает. При выбранном соотношении компонентов смеси ее прочностные свойства удовлетворяют широкой номенклатуре отливок нз чер" ных и цветных сплавов.Используют жидкое стекло с модулем 2,8-2,9 и плотностью 1,40-1,48 г/смп. Гидроокись натрия техническую плотностью 1,10-1,30 г/см , полиизоциа-.Янат технический, содержащий 50-607 дифенилметандиизоцианата.В качестве огнеупорного зернисто" го материала можно использовать кварцевый песок, зернистый дистен" силлиманит, циркон, рутил и т.п, К кварцевому песку предъявляются требования, общие для всех случаев холоднотвердеющих смесей.В табл. приведены составы предлагаемой смеси и известной.Порядок ввода компонентов в процессе приготовления смеси следующий. В песок вводят феррохромовый шлак и перемешивают 0,5-1,0 мин, да". лее вводят гидроокись натрия и перемешивают 15-20 с, затем вводят зара-. нее приготовленную связующую компо". зицию, состоящую из полииэоцианата и жидкого стекла, и перемешивают еще 15-30 с. После этого смесь засыпают в стержневой ящик и уплотняют одним,иэ известных методов.Приготовленные образцы продувают углекислым газом в течение 0-60 с и испытывают на сжатие сразу после продувки и через 1 и 24 ч твердения. Связующую композицию готовят следующим образом. В жидкое стекло вводят расчетное количество полиизоциа%ната и перемешивают в лопастной илн якорной мешалке(я 60-120 об/мин) в течение 2-3 мин. Вязкость такого связующего 80-100 с по В 3-4, при длительном хранении 1-2 мес не расслаивается и связующие свойства не изменяются,фЭ 1Смесь целесообразно готовить всмесителях непрерывного действия,,однако допускается приготовлениесмеси в смесеприготовительном отделении с использованием бегунов, вэтом случае феррохромовый шпак вводится в последнюю очередь на участке приготовления форм и стержней.Результаты испытаний приведены втабл.2,Из данных табл.2 видно, что предлагаемая формовочная смесь обеспе"чивает по сравнению с известной снижение влажности в 2-2,5 раза, работывыбивки в 2 раза, осыпаемости в10:раз, повышение прочности в 1,55 раз через 3-24 ч с момента продувки углекислотой. На первых;этапахтвердения прочность находится на одном уровне, так как в этот периодформирование прочности смеси идет 215824 Содержание мас.7 в смеси Компоненты 5 (известная) 2,0 2,0 3,0Жидкое стекло 2,5 Полнизоцианат 0,25 0,1 0,2 0,2Р0,6 0,6 Гидроокись натрия 0,5 0,4 1,5 0,5 1,0 феррохромовый шлак 0,4 Фуриловый спирт Вода 97,2 96,2 96,4 94,85 90,6 Кварцевый песок Т. а б л и ц а 2 Смесь Показатели 4 5 (известная)после продувки СО 2 10 10 12 14, .13 18 12 24 1 О 1 ч 12 14 3 ч 1215 16 Прочность на сжатие, кг/см эа счет количественного образованиязоля кремниевой кислоты, который затем упрочняется под действием поло.изоцианата и повышает адгезию связую щего к кварцевым зернам наполнителя,значительно упрочняя смесь. Без введения полииэоцианата золь кремниевой кислоты разупрочняется, что ведет к снижению прочности смеси в 10 1,5-2 раза и повышению осыпаемости.Предлагаемые смеси характеризует также высокая общая и поверхностная прочность, отсутствие вредныхвыделений, отсутствие раэупрочнейия 15 и короткий цикл изготовления стержней и форм, что позволяет рекомендовать их для производства мелких,средних, крупных отливок из черныхи цветных сплавов. Смесь отличается 20 высокой текучестью и легкой уплотняемостью и модельно-опочной оснастке.1 Т а б л и ц а 1,6 5 0 40 Дж 9 еси 5,8 4 2 000 5 ф 5 5 0,5 Составитель С.ТеплякоТехред О.Ващишина Петраш Редакт орректор В, Бутяг аз 932/О илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сыпаемость, влажность, 3 абота выбивки осле прогрева ри температур800 Тирам 7 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Р. Подписноомитета СССРоткрытийувская наб д.4/5