Состав эмульсии для формовочных смесей и смазок прессформ литья под давлением

(51)5 В 02, 3/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСНОМУ ЛЬСТВУ м. 4 табл,с ностьюзагустег она ва чок в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(7 1) Белорусский политехнический институт.(56) Авторское свидетельство СССРВ 959887, кл. В 22 С 1/02,.1980,Авторское свидетельство СССРУ 1423250, кл, В 22 С 1/02, 1986,(54) СОСТАВ ЭМУЛЬСИИ ДЛЯ ФОРМОВОЧНЫХСМЕСЕЙ.И СМАЗОК ПРЕСС-ФОРМ ЛИТЬЯ ПОДДАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении единых формовочных смесей, а также в качествесмазок пресс-форм при производствелитья под давлением, Цель изобретения - повышение устойчивости суспенИзобретение относится к литейному производству и может быть использо но при изготовлении единых формово ных смесей, а также в качестве смаз пресс-форм при производстве литья под давлением.Цель изобретения - повышение устойчивости суспензии в жесткой воде а также улучшение реологических свойств формовочных смесей за счет повышения их текучести и формуемостиСодержание ингредиентов состава эмульсии обусловлено предъявляемыми к ней технологическими требованиями; зии в жесткой воде, а также улучшениереологических свойств формовочныхсмесей за счет повышения их текучестии формуемости, Состав эмульсии дляформовочных смесей и смазок содержитследующие ингредиенты, мас.7: жировойгудрон 25,050,0, водорастворимыйнеорганический эмульгатор на основесоединений калия или натрия 0,94,0; фосфорнокислый калий О, 10,5;дизельное топливо 2,05,0; вода -остальное. Предлагаемые эмульсии устойчивы в жесткой воде и введение ихв составы единых смесей в количестве0,40,5 мас,Х обеспечивает этимсмесям высокие реологические свойства, такие, как формуемость и текучесть. Использование эмульсий в каче"стве смазок пресс-форм при изготовле-нии тонкостенных отливок из алюминиевых сплавов позволяет получить шероховатость отливок порядка 15-17. мк выходом пироуглерода, диспер , устойчивостью к расслоению инию. Минимальное количество удр в эмульсии зависит от требуемого количества гудрона для смазок прессформ при изготовлении литья под давлением и свойств формовочной смеси; выхода пироуглерода и влажности, мак симальное - от реологических свойств(текучести). Содержание эмульгаторавиде поташа, углекислого натрияжидкого стекла обусловлено количеством гудрона и в небольшой степе ни - жесткостью воды. Экспериментально установлено, что содержание эмульгатора должно находиться в пределах0,9 - 4,0 мас. . эмульсии. При содержании эмульгатора менее 0,9 мас. эмульсии получаются грубодисперсныеи неустойчивые. Содержание эмульгато"ра свыше 4 мас.7. нецелесообразно, поскольку суспензии быстро густеют итребуется повышенный расход стабилизаторов (КРО 4 и дизтоплива). Среднийразмер капель гудрона при этом практически не уменьшается. Содержаниефосфорнокислого калия и дизельноготоплива обусловлено их действием вданном составе эмульсии. При содержа"нии КзРО менее 0,1 мас,и дизтоплива менее 2 мас,% их пеногасящие и стабилизирующие свойства недостаточны:появ.ляется пена, особенно после перекачива 1. ния, и заметно снижается текучесть впроцессе хранения эмульсии. ДобавкиКРО свыше 0,5 мас. . не дают заметногоприращения положительного эффекта иэкономическинецелесообразны. То же 25можно сказать, если использоватьдизтопливо сверх 5 мас, ., а, крометого, при хранении эмульсии оновсплывает.Таким образом, фосфорнокислый калий в сочетании с дизтопливом являют.ся пеногасящей композицией, которуюнеобходимо вводить в состав эмульсиипри содержании жирового гудрона25 мас.и более,П р и м е р. Расчетные количестваэмульгатора и фосфорнокислого калиярастворяли в подогретой до 55-60 Своде. Жировой гудрон разогревали дожидкотекучего состояния (50-60 С) ивливали при перемешивании в быстроходной мешалке в горячий водный раствор солевых, компонентов. Затем заливали расчетное количество дизельноготоплива. Компоненты перемешивали втечение 5 мин. Полученные таким путемэмульсии подвергали технологическимиспытаниям,а При этом определяли количество образовавшейся пены, об.%,визуально устойчивость к коалесценции50и расслоению, условную вязкость повискозиметру ВЗ. Составы эмульсийпредставлены в табл.1, а их техноло"гические свойства - в табл,2. 55Из представленных данных можно сделать вывод, что предлагаемые составы эмульсии характеризуются высокой пеноустсйчивостью и стабильностью реологических свойств в течение длительного времени (эмулвсии практически не изменяются в течение 30-суточного хранения в герметически закрытой таре). Составы при интенсивномперемешивании не распадались и недавали устойчивой пены, что частоимело место при использовании иэвест"ных составов. Кроме того, предлагаемые составы обладают высокой седиментационной устойчивостью, устойчивы ккоалесценции в глинистых суспензиях,а благодаря высокой концентрации дисперсной фазы требуется значительноменьший их расход.Кроме того, эмульсии по изобретению полностью устойчивы в воде повышенной жесткости, в то время как известные требуют мягкой воды, поскольку они в жесткой коалесцируют и расслаиваются. Это обстоятельство сужаетрамки использования известных эмульсий, поскольку не на каждом предприятии имеется техническая вода пониженной жесткости.С использованием разработанныхсоставов эмульсий были приготовленыединые формовочные смеси. Количественное содержание эмульсии в смесиопределяется поддержанием выхода пироуглерода в формовочной смеси вколичестве 0,3-0,57 Дальнейшее увеличение выхода пироуглерода приводитк появлению дефекта "складчатости"на поверхности отливок. Количествоэмульсии в составе формовочной смесис учетом противопригарных свойствоборотной смеси может колебаться отО, 4 до О, 6% и определяется требуемымкачеством поверхности отливок - отсутствием пригара и шероховатостьюК =85-60 мкм.2 Приготовление смесей осуществлялось путем подачи компонентов в смесительные бегуны в следующем порядке:сначала загружали сухие компоненты,затем глинистую суспензию плотностью1170 кг/м и эмульсиюОбщее времяперемешивания компонентов составляло6 мин, Приготовленные формовочныесмеси подвергали технологическим испытаниям. Составы единых формовочныхсмесей представлены в табл,3, а ихосновные свойства и качество получаемых отливок - в табл,4,Приведенные данные свидетельствуют, что формовочные смеси, приготовленные с использованием составовЖировой гудронВодорастворимыйнеорганическийэмульгатор наоснове соединенийкалия или натрияФосфорнокислыйкалийДизельное топливоВода 25,0-50,0 Оз 9-4 ЭО 0,1-0,52,0-5,0Остальное Таблица Содернание 1 мас.21 в эмульсии Ингредиенты 1 114 1 11 25 00 0,90 Ш 35,00 2,00 50,00 4,00В 25, 00 ю 0190 35,ОО Ю 2,00,50,00 4,00 25,00 35,00т 50,00 Гудрон кировойНа СозПоташНвтриевое кидкое стекло"эРоаПиэтОПЛИВО МарКИ еЛ 4ГОСТ 305-82Вода 0,90 О, 1 О 2,ОО 0,25 4,ОО 0150 0,50 0,25 О,1 О 0,25 0,50 5100, 2100 3100 510040150 72 1 00 59175 40150 2,0072,00 3,0059,75 2,0072,00 3,0059,75 5,0040150 Таблнца 2 Свойства эмульсий Составы эмульсии по табл.1 41 0Наличие пены, об.2:после приготовления 0после 15 мин перемешивания в быстроходной меналке 0Вязкость, с:после приготовления 17через 5 сут 17 Изменения прн выстанвании 5 сут Нет Объем ковлесцнрованной дисперсной фазы через 3 сут, 2, лри кесткости ВОДЫ 1 МГЭКВ/Л1 О 0 19 16 18 20 23 Не ет Не 0 0 0 0 0 0 О 0 0 20 25 5 160801 эмульсий по изобретению, обнаруживают более высокие технологические и противопригарные свойства, чем смеси, приготовленные с использованиемн5 эмульсии известного состава. Особенно значительно снижаются газотворность, которая составляет 5-6 г/м, а также пригар на отливках. Последнее связано, видимо, с более высокой дисперсностью эмульсии, т.е. с более тонким и равномерным распределением гудрона в смеси, а следовательно, более эффективным его использованием в качестве противопригарной добавки, За счет повышения противопригарных свойств расход гудрона может быть снижен примерно на 15-207. Необходимый расход эмульсии может быть снижен почти в 2 раза при одновременном снижении 20 газотворности смеси примерно в 2 раза. Формула изобретения Состав эмульсии для формовочных смесей и смазок пресс-форм литья под 250 6давлением, включающий жировой гудрон,водорастворимый неорганический эмульгатор на основе соединений калия илинатрия и воду, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения устойчивости суспензии в жесткой воде,а также улучшения реологическихсвойств формовочных смесей за счетповышения их текучести и формуемости,он дополнительно содержит фосфорнокислый калий и дизельное топливо приследующем соотношении ингредиентов,мас.Х:1608010 ТаблицаЗ Содержание ингредиентов, мас,Х, в смеси Ингредиенты единых смесей 3,6 у 5 3 935 93,5 3,5 3,5 3,5 зия 4 щ 2,5 0,5 ю 5 0,40Э 4 а 4 Т а Свойства смесей и качество отливок остав смеси по табл 4 ВлажностьХСырая прочность на сжатие О, 14075 0,1470 ву, Е 160 0"2 155 160 0-2 0-2 160 0-2 Составитель В.Решетоктор В.Данко Техред Л.Сердюкова Корректор А,Осауленкоаказ 3585 Тираж 634 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 КНТ ССС роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,10 Глинистая сусп1170 кг/м) Эмульсия 1 Эмульсия 2 Эмул ьсия 3 Эмульсия 5 Эмульсия 8 Формуемость, ХТекучесть по ОрлоОсыпаемость, ХГазопроницаемостьусл.ед,Пригар, Е О, 1475830,1 3,4 3,4 0,145 0,1 75 75 85 83 0,1 0,1