Смесь для изготовления водорастворимых стержней

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнхСоцнелнстнческнхРеспублик 1 ц 742031(22) Заявлено 21.06.77 (21) 2524624/22-02с прнсоелинением заявки РЙ(51)М. Кл. В 22 С 1/20 Гооударстввииый комитет ио делам изобретений и открытий(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СТЕРЖНЕЙ Изобретение относится к литейному произ. водству, в частности к составам стержневых смесей для изготовления растворимых стержней и моделей.Известна смесь, содержащая водорастворимые соли, например хлористый натрий, и огнеупорные материалы, например кварцевый песок. Указанная смесь используется в жидкообразном состоянии для изготовления стержней, растворяемых и удаляемых иэ формы до момента заливки металлом подобно выплавля. емым моделям (11.Недостатком этих смесей является жидкообраэное состояние, что не позволяет использовать смеси при пескодувном способе изго. товления стержней, который является одним из высокопроизводительных в литейном произ. водстве. Кроме того, смеси обладают высокой гигроскопичностью, что недопустимо лри обычных способах формообразования (литье в песчаные формы, кокиль, оболочку и др.), так как до момента заливки стержни поглощают влагу иэ атмосферы и формы, раэмокают и теряют прочность. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемойявляется смесь для изготовления водорастворимых стержней, включающая водорастворимуюсоль и органическое связующее, снижающее.5гигроскопичность стержнем. В качестве связующего применяют любые синтетические смолы,которые используются для изготовления стержней по горячим ящикам с соответствующимиотвердителями (2,1 ООднако эти синтетические смолы обладаютповышенной токсичностью, что ухудшает условйя труда рабочих и требует создания мощнойвентиляционной системы. 15Цель изобретения - улучшение условийтруда за счет снижения токсичности при сохранении технологических свойств стержней.Указанная цель достигается тем, что смесьсодержит в качестве органического связующеголакокрасочный грунт на основе глифталевогоили пентафталевого лака и дополнительно огнеупорный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:742031 10 р - С - О 202 Лакокрасочный грунт на основеглифталевого или пентафталевоголака 2 - 5Огнеупорный наполнитель 1 - 5Водорастворимая смола Остальное В качестве лакокрасочного грунта на основеглифталевого или пентафталевого лака можетбыть применена, например, грунтовка ГФ.020(ГОСТ 4056-63), которая представляет собойсуспенэию пигментов и наполнителя талькав глифталевом или пентафталевом лаке с добавлением растворителей, сиккатива и стабили.затора (поверхностно-активного вещества) .В качестве водорастворимой соли могут использоваться йаС, йаСОз,йайОз и др.; в качестве15огнеупорных материалов - огнеупорная глина,окись магния, кварцевый песок и др.В отличие от синтетических смол глифталевые и пентафталевые лаки обладают понижен.ной токсичностью,. На частицах соли после перемешивания слакокрасочным грунтом образуется водостойкаяоболочка и они утрачивают свойства поглощатьвлагу, Гигроскопичность при этом резко снижается и может достигать нуля. Солевая смесьс лакокрасочным грунтом обладает хорошейформуемостью при изготовлении стержней пескодувным способом. Стержни, изготовленныеиз этой смеси, могут отверждаться самопроизвольно (при выдержке на открытом воздухе)или при тепловой обработке. При нагреве стерж.ней в процессе заливки, при температуре вышетемпературы деструкции лакокрасочного грун.та, частицы соли обнажаются и восстанавливаютутраченную гигроскопичность, в результате чегосвободно вымываются из полостей отливокструей воды. Для проведения испытаний готовят 9 со 40ставов смесей, в которых в качестве водорастворимой соли используют хлористый натрий,в качестве огнеупорного материала - кварцевыйпесок и в качестве быстротвердеющего связующего - грунтовку ГФ(ГОСТ 4056.63).45Изготовление смеси производят на лабораторных бегунах. Вначале перемешивают сухиесоставляющие (песок и соль) в течение 1-1,5 мин.после чего вводят лакокрасочный грунт. Общеевремя перемешивания составляет 3-5 мин. Образцы для оценки свойств подвергают сушке50при 150 С в теченее 20 мин,Для испытания смесей на гигроскопичностьвысушенные образцы взвешивают и помещают 4в эксикатор, содержащий формовочную смесь с влажностью 5%. После выдержки в эксика. торе в течение 1 сут образцы снова взвешива. ют. игроскопичность оценивают количеством приобретенной влаги в процентах.Для оценки вымываемосги образцы смесей диаметром 15 мм и высотой 20 мм уплотняют, в стальных гильзах и, не извлекая их, нагре. вают до 500 С. Охлаждение образцов производят вместе с печью до комнатной температуры, При этом имитируют условия нагрева и охлаждения стержней при заливке алюминиевым сплаЪом. Остывшие образцы взвешивают и обрабатывают струей воды с напором 1 м/с, вытекающей иэ бюретки через отверстие диаметром 5 мм. При расходе воды в 1 л обработку образцов прекращают, а их твердые нераспав. внеся остатки сушат и взвешивают. Вымыва. емость оценивают потерей веса образца в процентах к исходному по формуле где О, и 0 - вес образца до и после обработки в граммах.Составы смесей по изобретению и известному решению приведены в табл. 1.Результаты испытаний составов смесей приведены в табл. 2.Прочность после отверждения предлагаемой смеси при содержании грунтовки 4 - 5% практи. чески одинакова. При увеличении количества грунтовки ГФболее 5% возрастает газотворность, что создает опасность снижения ка. чества огливок. Уменьшение количества грум. товки ГФне обеспечивает необходимой прочности стержней после отверждения.Результаты исследования смесей на прочностьо при температуре нагрева образцов до 20 Со оЙ 20 ) и 900 С (Ь 900 ) приведены в табл.3.Из таблицы 3 следует, что при 20 С прочность сопоставляемых смесей существенно не отличается. При нагреве до 900 С (что может быть в условиях заливки тугоплавким металлом) прочность смеси по изобретению ниже, чем прочность известной смеси. Это достигает. ся в результате деструкции лакокрасочного покрытия и разупрочнения смеси. Последнее об. стоятельство обусловливает существенное улуч. шение вымываемости стержней струей воды и соответственно снижение трудозатрат на эту операцию.742031 Таблица 1 Количество, вес.% в смесях Ингредиенты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Изв ест.-- 2,5 Отверди тель 0,625 Водорастворимая сольповаренная соль (1 чаС) 93 95 97 91 93 95 90 92 94 68,7 1 5,3 1 5 3 1 Кварцевый песок 5 3 Грунтовка ГФ2 2 2 4 4 4 5 5 5 Таблица 2 С м е с и2 3 4 5 6 7 8 9 Физико-механическне и технологическиесвойства 0,46 0,42 0,40 0,38 0,37 0,38 0,40 0,52 0,5 Гигроскопичность, % Вымываемость, % 89 87 80 76 70 68 70 70 Прочность на разрывв сухом состоянии,кгс/сма 14 13 12,1 22,4 22,0 18,6 29,5 28,0 26,0 21 Таблица 3 Прочность, кгс/сма Смесь 8,8 Известная 21 12,1-29,5 Предлагаемая 2 - 6 я с я тем, что, с целью улучшения условий труда за счет снижения токсичности при сохранении технологических свойств стержней, смесь содержит в качестве органического связующегс 1 лакокрасочный грунт на основе глнфталевого Формула изобретения Смесь для изготовления водорастворнмыхстержней, включающая водорастворимую сольи органическое связующее. о т л и ч а ю щ а Фенолформальдегидная смола,модифицированная фурнловымспиртом 75 частичноерастворение в водепри 50"Счерез 3 мин,полностьючерез 15 минЗаказ 3564/3 Тираж 889 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 7или пентафталевого лака и дополнительно ог.иеупорный наполнитель при следующем соот.ношении ингридиентов, вес.%:Лакокрасочный грунт на основеглифталевого или пентафталевоголака 2-5Огнеупорный наполнитель1 - 5Водорастворимая соль Остальное 8 Источники информанни,принятые во внимание при экспертизе1, Оболенцев Ф. Д. Качества литых поверхностей. М,-Л., Машгиз, 1961, с. 148-149.2 Патент Великобритании Нф 1232397,кл, С 3 й 1971,