Наполнительная смесь для изготовления форм по выплавляемым моделям

/18 В 2 ГО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТО 11 41учно-пемпЛ,Д.К оизводственвин 88.8)3883359,1971тельство СССР2 С 1/8, 1986(54) НАПОЛНИТЕЛЬНАЯ С ТОВЛЕНИЯ ФОРМ ПО ВЬ (57) Изобретение отно му производству, в ча риалам формы при иэго вок из черных и цвети выплавляемым моделям МЕСЬ ДЛЯ .ИЗГО 1 ПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМсится к литейностности к матетовлении отлиых металлов по центробежной УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4168662/23-02 (22) 29. 12,86 (46) 07. 11.88. Бюл (71) Московское на ное объединение "Т (72) В.И.Осинский, и В.И.Кириллов (53) 621.74.045 (О (56) Патент США Р кл. С 04 В 35/02,Авторское свиде 01 1400758, кл, В 2 заливкой металла. Цель изобретения -снижение трудоемкости изготовленияформ и улучшение качества их поверхности. Цель достигается введением всмесь кремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.Х: кальцийалюминатный цемент 3, 1-3,8; пылевидный кварц или злектрокорунд 69,5 -72,1; каолин 0,2-0,8; кремнезоль 1,52,3; 0,1-0,157-ный водный растворметилоксипропилцеллюлозы или метилцеллюлозы 22,5-24,2. Свойства смеси:жидкотекучесть по Сутторду ф 160 -180, мм; прочность на сжатие послепрокаливания при 950 фС 1,1-1,3 МПа.Использование состава позволяет отказаться от облицовочных слоев назтилсиликатных связующих и обеспечивает шероховатость поверхности К с,1,25-2,5. 2 табл.3, 1-3,8 При введении в состав, смеси кремнезоль в сочетании с КАЦ повышаетжидкотекучесть при снижении концент"рации водного раствора, т,е, является поверхностно-активным веществом(ПАВ),Таким образом, кремнезоль в составе единой жидкоподвижной Формовочноц смеси выполняет двойную функцию:ПАВ и второго связующего, хотя в пределах указанной концентрации кремнезоль в большей степени является ПАВ,чем связующим. Дополнительное упрочИзобретение относится к литейному производству, в частности к материалам формы прее. изготовлении отливок из черных и цветных металлов по вы плавляемым моделям центробежной заливкой металла.Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления форм и улучшение качества их поверхности. 10Формовочная смесь содержит кальций-алюминатный цемент, пылевидный кварц или электрокорунд, каолин,водный раствор метилоксипропилцеллюлозы или метилцеллюлозы и кремнезоль при 15 следующем соотношении, мас. :Кальций-алюминатныйцемент (КАЦ)Пылевидный кварц илиэлектрокорунд 69,5-72,1 20Каолиее 0,2-0,8Кремнезоль 1,5-2,3О, 1-0, 15 -ееьей водныйраствор метилоксипропилцелгполозы или25метилцеллюлозы 22,5-24,2Единая жидкоподвижная Формовочная смесь для центробежного литья по выпланляемым моделям высокотемпературных сплавов обладает свойствами жид котекучести, прочности, плотности поверхностного слоя, контактирующего с жидким металлом. Это позволяет сни зить трудозатраты при изготовлении Форм за счет отказа от нанесения этилсиликатных оболочек на блоки моделей, максимально приблизить сложно- профильные отливки из высокотемпературных сплавов по форме и размерам к готовым деталям, оформляя глухие 40 полости и протяженные отверстия без простановки предварительно изготовленных керамических стержней, и уменьшить шероховатость поверхности металла отливок. 45 нение смеси кремнезолем отмечено после прокалки Форм, что позволило снизить содержание КАЦ. При наличиитолько одних мелкодисперсных керамических составляющих смесь содержитотносительно небольшое количествоводного раствора и при этом обладаетповьппенной жидкотекучестью и прочностью,Важным технологическим свойствомединых жидкоподвнжных формовочныхсмесей является устойчивость к оседанию огнеупорных наполнителей. Разделение составляющих смеси по плотности недопустимо, так как оседаниеболее тяжелых маршаллита или электрокорунда и скопление в верхней части Формы жидкости существенно влияетна достижение равномерной плотностиво всем объеме, Неравномерная плотность смеси в объеме является причиной ее растрескивания уже на этапесушки,Функцию стабилизатора от оседания выполняет О, 1-0, 15 -ееый водный раствор метилоксипропилцеллюлозы (МОПЦ) или метилцеллюлозье (МЦ), Приведенная концентрация является оптимальной для обеспечения седиментационной устойчивости. Избыток МОПЦ или МЦ отрицательно влияет на прочность Форм. Дополнительно снижает оседание каолин. Кроме того, опытным путем установлено, что в сочетании с КАЦ и кремнезолем каолин способствует повышению жидкотекучести и дополнительно упрочняет смесь после прокалки форм.Смесь приготавливают следующим образом.В расчетное количество воды, подогретой до 80-90 С, засыпают МОПЦ или МЦ и охлаждают до 40 С, Такую операцию проводят с любым количеством составляющих и используют раствор по мере необходимости. Далее в водный раствор заливают кремнезоль и засыпают КАЦ, пыпевидный кварц или электрокорунд и каолин, Перемешивают смесь в течение 3-5 мин при оборотах мешалки 1000-1400 в 1 мин.Блок моделей, установленный в металлическую опоку, заливают жидко- подвижной смесью, вакуумируют под вибрацией, В течение 15-45 мин смесь в форме затвердевает, что позволяет осуществлять дальнейепие технологичес 1435367кие операции по сушке, вытопке модельного состава и прокалке форм.Составы смесей и их физико-механические свойства приведены в табл. 1 и 2. Таблица Содержание,мас,Х, в составе 10 Ингредиенты11 Кальций-алюминатный цемент 3,1 3,5 3,8 Пылевидный кварцили электрокорунд 72,1 71,1 69,5 0,8 0,4 0,2 201,5 1,9 2,3 Каолин Кремнезоль 0,1-0,153-ныйраствор метилоксипропилцеллюлозы или метилцеллюлозы 22,5 23,1 24,2 Кварцевый песок 30 О, 15-0,25%-ный водный раствор метилоксипропилцеллюлозы или ме- тилцеллюлозы Таблица 2 Состав смеси1 ) 23 ПоказателиПрочность на сжатие, МПа, послепрокалки при950 С 1,1 1,2 1,350 Для определения прочности на сжатие использовали образцы Ф 15 и высотой 15 мм. Прокалку образцов проводили с нагревом до 950 С, Экспериоментально установлено, что техноло гически необходимая прочность на сжатие (после прокалки форм) единой фор" мовочной смеси составляет 1,0-1,3 МПа. Жидкотекучестьпо Сутторду,мм ф 160 ф 180 ф 17045пературных сплавов, максимально приближенные по форме и размерам к готовым деталям, оформляя глухие полости, протяженные отверстия без простановки предварительно изготовляемыхкерамических стержней. Шероховатостьповерхности обеспечивается на уровнеК, 1,25 - 2,5,Формула из обретения Наполнительная смесь для изготовления форм по выплавляемым моделям, преимущественно при центробежной заливке металла, включающая кальцийалюиинатный цемент, пылевидный кварц или электрокорунд, каолин и водный раствор метилоксипропилцеллюлозы или, метилцеллюлозы, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления форм и улучшения качества их поверхности, она дополнительно содержит кремнезоль приследующем соотношении компонентов, мас.7.:Кальций-алюминатныйцемент 3,1-3,8 Пылевидный кварцили злектрокорунд 69,5-72, 1 При определении жидкотекучести (по Сутторду) смесь заливали в цилиндр и до его подъема выдерживали 7 мин. По пятну растекания в 2-3 местах измеряли диаметры, а жидкотекучесть рассчитывали как среднеарифметическую величину. Технологически необходимая жидкотекучесть составляет Ф 160-180 мм.Увеличение содержания КАЦ более 3,8 мас.7 повышает прочность смеси, но ухудшает выбиваемость и податливость.Одним из оптимальных свойств литейных формовочных смесей является такое физическое состояние, при котором прочность уменьшается по мере остывания металла в форме с тем, чтобы,выдержав напор жидкого металла, требовались минимальные трудозатраты на выбивку форм и очистку литья от остатков керамики, Концентрация кремнезоля 1,5-2,3 мас.7 обеспечивает хорошую выбиваеиость форм.Назначение каолина в формовочной смеси многоцелевое, Опытным путем установлена оптимальная концентрация 0,8-0,2 мас.Е.Реализация изобретения, позволит изготавливать отливки из высокотемЗаказ 5590/11 Тираж 741 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Ь.ЩПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Каолин0,1-0,157-ный водный раствор метилоксипропилцеллюлозыили метилцеллюлозы 22,5-24,2 Кремнезоль 1,5-2,3