Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке

(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЬК СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕИзобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей, используемых для изготовления ли- тейньЪ стержней и форм в нагреваемой оснастке.Известно применение фенолоспиртов в качестве свяэукнцей композиции, включающей, помимо фенолоспирта, мочевину и хлористый аммоний, взятых в весовом соотношении 100:20:0,5 11 .Характерной особенностью песчано- смоляных смесей с этим связующим является значительное вццеление свободного фенола, сравнительно медленное отверждение, невысокие значения прочности образцов в горячем и холодном состояниях.Известна стержневая смесь, содержащая огнеупорный наполнитель, фенолоспирт, мочевину, хлорид аммония и хлорид алюминия 2 ),Указанная смесь характеризуется высоким значением прочности образцов в холодном состоянии и сравнитель 2но низкой величиной прочности образцов в горячем состоянии,Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемому результату является смесь дляизготовления литейных стержней иформ в нагреваемой оснастке, содержащая огнеупорный наполнитель, фенолоспирт, хлорное железо, хлорид аммо-.ния, мочевину и воду 3),Указанная смесь характеризуетсяпониженным выделением паров свободного фенолав воздушного среду, но имеет сравнительно невысокие значенияпрочности.в горячем н холодном состояниях, Стержневые автоматыработающие на данной смеси, имеют сравнительно низкув производительность. Этоснижает эффективность использованиясмеси на основе 4 енолоспирта в условиях современного массового производства отливок.Цель изобретения - повышение прочности стержней и форм в горячем со 859005стоянии, что позволило бы повысить производительности стержневых автоматов.казанная цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполни- тель, феноло-формальдегидное связующее, хлорное железо, хлорид аммония, мочевину и воду, дополнительно содержит хлорид алюминия при следующем соотношении ингредиентов, вес,й:Феноло-формальдегидноесвязующее 1,0-5,5Хлорное железо 0,002-0,450Хлорид аммония 0,001-0,040МочевинаВодаХлорид алюминия 0,100-0,900Огнеупорныйнаполнитель ОстальноеПримером феноло-формальдегидного связующего служит ,фенолоспирт. В качестве фенолоспирта используют технические продукты марок А, Б и В (ТУ 6-05-1164-72), выпускаемые промышленностью. Возможно также использование других известных феноло-формальдегидных связующих, например СФ.Хлорное железо используют в виде водного раствора плотностью 1,40- 1,55 г/см. 0,100-1,800 0,020-1,500 202530 Э 5При содержании хлорида алюминия ниже нижнего предела не достигается требуемых прочностных свойств стержней и форм в горячем и холодном состояниях, а также производительности стержневых автоматов. При содержании хлорида алюминия вьппе верхнего предела снижаются механические свойства смеси и ее живучесть.Предлагаемая смесь приготавливается следующим образом.В песок при перемешивании вводится заранее приготовленный комплексный отвердитель, состоящий из хлорного железа, хлорида аммония, мочевины, хлорида алюминия и воды, перемешивание продолжают в течение 1,5-2,0 мин, далее вводят феноло-формальдегидное связующее и перемешивают в течение2-3 мин, после чего смесь готова купотреблению.Комплексный отвердитель приготавливается следующим образом: вначалеприготавливают водный раствор мочевины и хлорида аммония, затем добавляют хлорное железо и хлорид алюминия.Степень готовности определяетсятемно-коричневым цветом отвердителя,который он приобретает через 2 ч после его приготовления,Комплексный отвердитель приготавливают при 20-25 С.Целесообразно, чтобы рН комплексного отвердителя находился в пределах2,7-3,0.При изготовлении стальных отливоказотсодержащие ингредиенты отвердителя (хлорид аммония и мочевина) выбкраются близкими к нижнему пределу, ноне ниже с целью ограничения содержания азота в смеси.Комплексный отвердитель стабиленпри хранении 6 мес.Предлагаемая смесь обеспечиваетпрочность стержней при растяжении вйгорячем состоянии до 13 кг/гс и вном о ян и о 55 кгсмприотверждении ее в течение 60 с.В табл. 1 приведены составы предлагаемой и известной смесей, а втабл. 2 - их прочностные характеристики.Из табл, 2 видно, что предлагаемая смесь по сравнению с известнойобеспечивает повышение горячей прочности в 2 раза (при эквивалентном содержании в смеси композиции фенолоспирта), повышение величины холоднойпрочности на 20-253 (с эквивалентнымсодержанием связующего),Повышение величины прочности в горячем состоянии позволяет сократитьпродолжительность отверждения смесии тем самым повысить производительность стержневых автоматов, повьшениепрочности в холодном состоянии позволяет снизить содержание связующегов смеси и дополнительно улучшить санитарно-гигиенические условия трудана стержневых участках в литейныхцехах,Содержание ингредиентов, вес.Е в смесях Ингредиенты Известная Р1 2 3 4 5,5 1,0 4,0 Фенолоспирт Композиция фенолоспирта4,0 0,500 Хлорид аммония Мочевина 0,020 1,090 1,500 Вода Песок марки061 К 02 Б 98,777 92,600 89,810 95,500 фенолоспирт, мочевина и хлористый аммоний, взятые в весовом соотношении 1 ОО:20:0,5.Режим горячего отверждения: температура нагрева оснастки250+1 ОоС, продолжительность выдержки смеси в оснастке 60 с. Таблица 2 Показатели свойств смесей 2 3 Свойства Прочность на растяжение в горячем,состоянии, кгс/см 1,0-1,5 12,0-13,0 8,0-10,0 5,8-6,52 7,0-8,5 50,0-55,0 40,0-45,0 40,0-45,0 П р и м е ч а н и е. Смесь 1 применяется при изготовлениипростых стержней. Смесь 2 применяется при изготовлениисложных стержней. Смесь 3 применяется при изготовлениистержней с одержанием глины в песке до 1,57. Хлорное железо(водный раствор,плотность1,28 г/см ) Прочность на растяжение в холодномсостоянии, кгс/см П едлагаемая1 0,002 0,320 0,450 0,001 0,030 0,040 0,100 0,650 0,900 0,100 0,310 ,8004Формула изобретения 859005 Смесь для изготовления литейных стержней и форм в. нагреваеиой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, феноло-фориальдегидное связующее, хлорное железо, хлорид. аммония, иочевину и воду, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повыщения прочности стержней и Форм 6 в горячем состоянии, она дополнительно содержит хлорид алюииния при следующем соотноаении ингредиентов, вес.Х:Феноло-формальдегидное связующее 1,0-5,5Хлорное железо 0,002-0,4508 Хлорид аммония Мочевина ВодаХлорид алюминия Огнеупорный на- полнитель 0,001 0 040 0,100-1,800 0,020-1,500 0,100-0,900 Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе"Литейное производство", 1968,В 7 ю с. 6-8.2. РТМ 23,4.129"75. Комплекснвйкатализатор АМ, Вдлгоград, изд-во.Волгоградского НИИТМ, 1975, с.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2711831/22-02,кл. В 22 С 1/22, 1979.й Составитель С. ТепляковРедактор Ю. Ковач Техреп М.Рейвес Корректор В. СиницкаяЗаказ 7416/21 Тираж 869 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, ЖРашская наб.д д 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4а