Смесь для изготовления литейных форм и стержней

(9) 1 20 А ЕНИЯ ения смецения ачестве магнийфосующем сос.7: эупроч в хра т в к го циц и след агнийфосфа ццк вяз ате иал ца ос ов железа земельных ве еок талло 1 и с тальночаю инкмагний Я ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖНЕЙ, включающ ед ющи мее с.7: льсновесвязую 0 8,0-50,6,0-11,44,0-8,2стальное Фосфорный ангидрОксид цинкаОксид магнияВода атно нове окислов льных металл и ч с я тем ГОСУДАРСТВЕКНЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 23,08.86. Вюл. М 31 (71) Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова (72) И,Е.Илларионов, Г.Н.Волков, Г.П.Королев, Н.Л,Емельяненко, Н,В.Багрова, В.Ф,Лурацдцц, Л,И.Тцбекин, Л,Я.Пуккц, Н,Л.Охотникова, Г.В.Завалкица и В.П,Чевардов (53) 621.74.742.4(088.8) (5 б) Авторское свидетельство СССР Р 1028413, кл, В 22 С 1/16, 1981.Лвторское свидетельство СССР Рф 1091978, кл. В 22 С 1/16, 1983.Лвторское свидетельство СССР У 1168313, кл. В 22 С 1/16, 1984.(54) (57) 1, ГфЕСЬ Д ЛИТГИ%1 Х ФОРМ И СТЕ гнеупорцый цаполци иоксида кремния, ф ее и материал на о елеза и щелочцозем 1)4 В 22 С 1/00, 1/18 с цел ью с ниже ция р сц и увеличения ср стержней, она соде фосфатцого связующ фатное связующее п тношениц ингредиентов, м ловОгнеупорный иапо тель на основе д сида кремния 2, Смесь по п.1, щ а я с я тем, что фосфатное связующее химический состав, 112Иэобретецие относится к литейно- -г му производству и может б ть испольэовацо при изготовлении форм и стержней в условиях массового производства иэ холоднотвердеющих смесей с испольэовацием фосфатньгх связующих материалов.1 елью изобретения является сцижецие раэупрочцеция смеси и увеличецие сроков хранения стержей. Согласно 1 зобретеггго смесь содержит огцеупорцьп цаполцитель, фосфат- ЦОЕ СВЯЗУнгггЕЕ И МатЕРИДЛ Ца ОСНОВЕ оксидов железа и щелочцоземельцых металлов. В качестве огнеупорного ндполннтеля используют квдрцеггый песок, дистецсилпимацит, циркоц, а также сочетацие кварцевого песка с оборотной смесью.Фосфатное связующее представляет собой цишмагний - фосфдтное соединене, используется в составе смеси и количестве 2,0-8,0 мас. , состоит гэ нодьцгх растворов фосфатов цинка и магния и имеет следующий химическгй состав, ьдс.:г 1 осфорггьи ангидрид 38,0-50,0Оксил цинка 6,0-11,4Оксид мдгцця 4, 0-8, 2Вод ОстдльцоеРОМольггое соотношение -,11 рОф .п 00,5- 0,8,Предпочтительно использованиесоединения с мольцым отцошегьцем0,7-0,8.Участие окиси цинка в формировании твердой фазы приводит к образоагго водостойких систем (т. е. систем, которьге устойчивы к воздействиювлажности окружающей среды). Содержание оксгдд цинка в указанных пределах оптимально, Увеличение егосвиие верхнего предела уменьшаетстабильность при храпении и увеличивает вязкость связующего. Уменьшениесвыше ггжгего предела це приводитк достгжецию положительного эффекта.Оксид магния вводится с цельюггрггддггггг связующему стабильности прихрдцегш, д смеси - термостойкости,Содержэггце оксида магния в укаэацггых пределах позволяет добитьсяуказанных гелеГ,Р качестве материала нд основеокислов железа и щелочцоземельцыхгетдпггов гспользуют оксггды железа 52012 2(11; 111), магния, а также их сочетание и гидроокиси. Количество желеэосодержащих материалов в смеси составляет 9 г 10,0 мдс, , 1 ожо ис 5 пользовать отходы металлургического,кузцечцого производства, а такжемагнезит каустический и материалы,содержащие окись магцич,Оптимальное весовое соотношение10 между цинкмагцийфосфдтным связующими отнердителями (отходом электросталеплавильцого производства) определяется условиями произгзодства(требовация по живучести смеси и15прочцости на цдчдльцых и конечныхстадиях отверждеггя), температуройгсходцых материалов и окруждгощейсреды, степенью активности отвердителя и другими причинами и .определяется опытным путем.Увеличение содержания связующегов смеси вьиие верхцего предела приводит к удорожанию смеси и экоцомически нецелесообразно, а умецьшецие25его свьппе нижнего предела нельзя рекомецдовать из-эа ухудшешгя фиэикомехднических свойств смесей.Синтез цгггкиагггшгфосфдтгоо соедцнеггия проводят но следующей схеме.В расчетном количестве 73%-гойортофосфорной кислоты при охлдждегип растворяют цеобходиьое количество окиси магния ггрг перемешивации,затем добавляют окись цинка и после35 дозирования всего количества окисикипятят смесь до получения прозрачного раствора, после чего смесь разбавляют горячей водой до полученияцицкмагцийфосфатного соединеция эа 40 данного состава,Фиэгко-химические свойства связующего приведены в табл1.Полученные цицкмаггцйфосфатныесвязующие используют для приготовле 45 ция формовочных н стержцевых смесей.Составы предлагаемой и гзвестцойсмесей приведены в табл.2.Смеси готовят следующим способом.В кварцевый песок и оборотную50 смесь вводят необходимое количествоматериала ца осиове окислов железаи щелочцоземельных металлов и перемешивают в бегунах в течение 2-3 миц,затем добавляют цицкмагнийфосфатцое55 связующее и перемеицвдют 1-2 миц,после чего смесь вручную или виброуилотнецием набивают в стандартныепробы (разъемные гильзы) для опреде1252012 Т а б л и ц а 1 Химический состав и фиэикомеханические свойства свяПоказатели свойств состава связующего 1 1 2 1 3 з ующе го Состав связуюшего, мас.Х: фосфорный ангидридокснд магния оксид цинка вода Вязкость при 20 С поВЗ-К, с 153 78 412,1 1,75 0,931,852 1,734 1,640 рИ кгlм Таблица 2т Содержание ингредиентов, нас,Х, в смеси состава Известный Ингредиенты 1 2 Э 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Кварцевыйпесок 96 92 82 96 92 82 96 92 82 42 95,2 97,6 60 Оборотнаясмесь 30 50ю Цинккагнийфосфатноесоединение,2 4 8 8 2 2 4 Отход элек- тросталеплавильногопроизводства 2 4 10 2 4 10 2 4 1 О ления физико-механических свойств. физико-механические показатели приредены в табл.3.Из приведенных данных следует, что предлагаемая смесь имеет необходимую живучесть, газопроницаемость и низкую осыпаемость. Прочность предлагаемой смеси при хранении намного (в 2-3 раза) вьипе известной смеси. Приготовление смеси в производстве можно вести на стандартном оборудованин н не требует дополнительныхзатрат на специальное оборудование. Применение предлагаемой смеси дляпроизводства форм и стержней позволяет увеличить производительностьтруда, снизить раэупрочняемость смеси и брак стержней и форм при хранении, а также обеспечивает хорошее 0 качество отливок из черных и цветныхметаллов. 50 44 38 8,2 6)1 4)0 11 у 4 87 60 30,4 41,2 52,0125202 Продолжение табл.2 Содержание ингредиентов, мас.й, в смеси состава Иавест" 4 5 6 7 8 9 1 О 1 1 12 нгредиенты 1 2 О,иневие Таблица Изв ный Фнэнко-мехлнические свойства смеси состав войствмеси 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 5 12 6 22 5 1 30,9 38 18 34 1 О 32 41 9 38 4 20 35 48 15 28 35 22 38 1 21 37 0 32 11 43 13 24 47 8 5 4 120 Живучесть 12 1 О 11 7 8 12 13 ми Гаэопронннаемость, ел. 226 205 186 219 20 193 205 200 198 173 205 21 18Заказ 4564/11 Тирам 757 ВИИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, 1 оскна, Ж, Раушс(солераание1;ео 80-8 Л) Кальциймагнийалюмофос"фатное соеПрочность на сжатие, кгс/см 1 ЧЕРЕА Поомитета СССРоткрытийая наб., д, 4