Смесь для изготовления литейных стержней и форм

"о:. о, 4 ол ОЙИС НИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ;1 1 гб 19269 союз Своетскик Социалистических Республик) П сударстоеннын комитет ите авета Министров СССРла лелем изобретений н открытий 53) УДК 621,742,4(72) Авторизобрете Леме 1) Заявитель чно-исследовательский и конструкторско-технологичеи институт компрессорного машиностроения сесоюзныи н с(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕН ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И фОР Изобретение относится к ооласти литейного производства, а именно к смесям для изготовления литейных стержней и форм,Известна смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых преимущественно углекислым газом, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и горючий растворитель, Указанная смесь приобретает высокую прочность в результате воздействия тепла, выделяющегося от сгорания горючего органического растворителя при ее поджигании. Особенностью данной смеси является высокое содержание горючего органического растворителя (50 - 200 вес, ч. на 100 вес. ч. огнеупорного наполнителя). Ввиду этого смесь обладает повышенной прилипаемостью к оснастке и высокой огнеопасностью (мгновенно вспыхивает при соприкосновении с открытым пламенем).Целью изобретения является повышение прочности поверхностных слоев стержней и форм, улучшение выбиваем ости, снижение прилипаемости и стоимости смеси при обеспечении противопожарной безопасности ее применения.Для этого предлагаемая смесь содержит ог неупорный наполнитель, жидкое стекло и го рючий органический растворитель в следую щем количестве, вес, %:Огнеупорный наполнитель Основа Жидкое стекло 2,3 - 3,3Горючий органический растворитель 6,4 - 10,0При этом противопожарная безопасность5 применения смеси обеспечивается за счет того,что горючий органический растворитель ижидкое стекло берут в весовом отношении,равном 2,8 - 3.В качестве горючего органического раствоО рителя предпочтительно использование этанола (ГОСТ 11547 - 65 или ГОСТ 8314 - 59),эфиро-альдегидной фракции (ВТУ 140 - 55),уайт-спирита (ГОСТ 3134 - 52), бензина(ГОСТ 2084 - 67) в отдельности или в их соче 5 тании,В качестве жидкого стекла предпочтительноиспользование технического силиката натрия(ГОСТ 8264 - 56), разбавленного водой доплотности 1,36 - 1,39 г/см, что обеспечивает20 минимальную осьопаемость и более высокуюпрочность по сравнению с обычно употребимыми растворами жидкого стекла плотностью1,48 - 1,52 г/см.Ограничение предельных значений содержа 25 ния жидкого стекла и горючего органическогорастворителя в указанных интервалах обусловлено необходимостью снижения стоимостисмесей и обеспечения легкой выбиваемости,Ограничение количественного отношенияЗО между горючим органическим растворителемБЙ 269 зона, затвердевшая от тепла выгоревшего растворителя, имеет прочность, в 10 - 15 раз превышающую прочность остальной массы; во вторых, смесь не спекается, так как содержа ние легкоплавкого щелочного окисла ХаОне превышает 0,5% на единицу массы смеси (ввиду малого содержания в ней жидкого стекла),3 4и жидким стеклом в пределах 2,8 - 3 (по весу)диктуется следующими соображениями: приуказанном отношении, равном менее 2,8, горение смеси становится прерывистым, неустойчивым; при указанном отношении, равном более 3,0, возрастает огпеопасность смеси и прилипаемость ее к оснастке.В качестве огнеупорного наполнителя предпочтительно использование кварцевого пескамарок К 02 - К 04 (ГОСТ 2138 - 74). В приведенной ниже таблице показаны соПри необходимости улучшения прочностных ставы и свойства смесей. Смесь приготавливасвойств смеси в ее состав можно вводить изве- ли в соответствии с приведенным выше описастные волокнистые армирующие добавки, на- нием. Из смеси формовали стандартные ципример отходы асбеста (асбокрошку). линдрические образцы диаметром и высотойСмесь готовят следующим образом: в сме 50 мм. Образцы в течение 10 сгк отверждалишивающий агрегат дозируют песок и при не- в среде углекислого газа. Время горения обобходимости волокнистую дооавку (асоокрош- разцов после их поджигания составляло 10 -ку), далее при перемешивании вводят жидкоестекло и горючий органический растворитель Смеси1 - 5 взяты с различной плотнои прекращают перемешивание через 4 - 5 мин 20 стью жидкого стекла,6 - 9 - с различнымГотовую к употреблению смесь подают в ос- е"о одржанием, а смеси10 - 13 - с разнастку и уплотняют стержни и формы обыч- личным весовым отношением горючего органиными способами. ческого растворителя и жидкого стекла; смесь3 взята пдо извлечения моделей или до разборки - взята по всем усредненным данным истержневых ящиков формы и стержни кратко является оптимальной, В смесях6 - 13 мо.временно (10 - 15 сек) продувают углекислым ду ь жидкого стекла равен 2,72; плотность138 г смавлении 1 5 25 атм для предва 1 38 г/см сбокрошка введена для повышеРительного отверждения то сть до получения ния прочности Влажность всех смесей послеобщей прочности, обеспечивающей сохранение вьгорания Растворителя близка к нулю, Какформы и размеров без деформации от дейст- Зо д и аблицы, при плотности жидвидно из табли ывия собственного веса (предел прочности при кого секла менее 1,36 и более 1,39 г/см"сжатии не менее 1,2 кгс/см),После извлечения стержней и форм из ос- Р ос ь по сухому, то естьжается п очностьнастки их покрывают противопригарной крас-нетехнолотичнои, При относмесь становится нетехнолотичной.кой, затем поджигают зажженной бумагой 35шенин межд то ючим о ганиили веюшью. Возгорание смеси происходитоителем и жидким стеклом менеечерез 3 - 5 сек после воздействия пламени,смеси плепывисто, не стойчивошенин больше 3,0 смесь становится во пеСмесь возгорается в месте подвода пламени, авых, огнеопасной и, во-вто ых, сильно п илизатем зона горения постепенно аспрост аняРтр Я пает к оснастке,етсЯ на весь стеРжень или фоРмУ. МеждУ 40 Та иаким образом, ппименение п едлагаемыхстержнем или формой и плитой, на которой смесей обеспечивает ппостот п иготовленияаки бр ., р; е предлагаемыхони лежат, необходимо обеспечить зазор (50 -р у приготовленияи использования, короткий цикл изготовления100 мм) для поступления воздуха в них при стержней и форгорении растворителя. Вследствие горения растержней и орм, сокращенный расход жидкого стекла, горючего растворителя и углествоРителЯ в повеРхностном слое фоРм И 45 кислого, акислого газа, следствием чего является легстержней смесь за счет теплопроводности про- кая выбивае окая вы иваемость и снижение стоимости смегревается до 180 в 2 С в поверхностном слоеси, возможность многократного использова(до 20 - 40 мм) и упрочняется, в то время как ния возврата, Кро.остальнои объем сохраняет прочность, приобиния возврата. роме того, смесь не прилипаетк оснастке, а поверхностные слои стержней иретенную после отверждения углекислым га форм обладают вы око"форм о ладают высокои прочностью и минимальной осыпаемостью, Спокойное воспламеСмесь хорошо выбивается из отливок. Это нение смеси при соприкосновении с открытымсвязано с тем, что, во-первых, стержни полу- пламенем делает безопасной ее в противопочаются с двуслойной структурой: наружная жарном отношении,физико-механические свойства Составы смесей Газопроницаемость, ед.му му 88,6 0,4 8,2 1 Песок К 02 Б 6 Песок К 02 Б АсбокрошкаСпирт гидролизныйЖидкое стекло 7,2 - 8,5 2,9 0,15 467 0,39 156 7 Песок К 02 Б АсбокрошкаСпирт гидролизныйЖидкое стекло 2 8 0,29 12,2 - 13,8 440 0,15 1,32 151 8 Песок К 02 Б Асбокрошка Спирт гидролизныйЖидкое стекло 3,0 0,39 9,3 - 10,8 1,43 417 0,46 163 9 Песок К 02 Б АсбокрошкаСпирт гидролизныйЖидкое стекло 0,37 3,0 19,1 - 21,3 1,40 156 376 0,13 10 Песок К 02 Б АсбокрошкаСпирт гидролизныйЖидкое стекло 2,8 0,33 1,32 26,4 163 410 0,13 11 Песок К 02 Б Асбокрошк аСпирт гидролизныйЖидкое стекло 2,7 Горение смеси неустойчиво, прерывается 12 Песок К 02 Б Асбокрошк аСпирт гидролизныйЖидкое стекло 3,0 0,36 1,38 25,8 467 0,12 173 13 Песок К 02 Б АсбокрошкаСпирт гидролизныйЖидкое стекло 3,1 Смесь огнеопасна (возгорается мгновенно) Асбокрошк аСпирт гидролизныйЖидкое стекло модуляпостыл, г/смз плот,721,35 1,36 1,38 1,39 1,40 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 91,1 0,4 6,3 2,2 90,9 0,4 6,4 2,2 86,1 0,410,1 3,4 86,3 0,4 10,0 3,3 89,0 0,4 7,8 2,8 89,3 О,Ф 7,5 2,8 88,4 0,4 8,4 2,8 88,1 0,4 8,7 2,8 Бесовое отношение горючего растворителя к жидкому стеклу 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 0,22 0,32 0,34 0,36 0,37 1,26 1,34 1,37 1,38 1,42 по-сухому (после выгорания растворителя) 18,4 27,2 27,1 26,7 16,2 142 156 1 Я 163 173 358 398 410 440 467 0,42 0,12 0,12 0,11 0,46Формула изобретения Составитель С, Тепляков Корректор Т. Гревцова Техред Е, Подурушнна Редактор Т. Пилипенко Заказ 1826/9 Изд.1560 Тираж 1003 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министро СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2 1. Смесь для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых преимущественно углекислым газом, включающая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и горючий органический растворитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности поверхностных слоев стержней и 1 форм, улучшения выбиваемости, снижения прилипаемости и себестоимости, она содержит указанные ингредиенты в следующих количествах, вес, %.Огнеупорный наполнитель Основа Жидкое стекло 2,3 - 3,3 Горючий органический растворитель 6,4 - 10,0 2, Смесь по п. 1, отлича юща я с я тем,что, с целью обеспечения противопожарной безопасности, горючий ортанический раство ритель и жидкое стекло, взяты в весовом соотношении 2,8 - 3,