Смесь для изготовления литейных полупостоянных форм методом прессования

) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ПОЛУПОСТОЯННЫХ ФОРМ МЕТОДОМ ПРЕССОВАНИЯ зготовления литейных содержащая цирконосфатную связку, окись Изобретение относится к литейному производству, аименно к составам смесей, используемым для изготовления полупостоянных (мно гократного использования) форм методом прессования.Известна смесь для и 5полупостоянных форм,вый порошок, алюмофомагния и сподумен 1),Полупостоянные формы из данной смесиобладают удовлетворительными механическимихарактеристиками н термостойкостью, однакожелательно дальнейшее улучшение этих свойствНаиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовле 1ния литейных полупостоянных форм методомпрессования, содержащая глину огнеупорнуюили шамот или алюминатный цемент 0,3 -20 вес.%, связующее в виде растворимогофосфата, например однозамещенного фосфатаалюминия с плотностью его водного раствора1,35 - 1,55 г/см 0,3 - 20 вес,% и цикроновыйпорошок - остальное до 100 вес.% 2. 2Полупостоянные формы, изготовленные нз смеси указанного состава, обладают прочностью на сжатие в сыром состоянии 1,4 - 2,0 кгс/ему и после термообработки 180 - 250 кгс/смф Прессованные формы подвергаются спеканию до 1200 С в течение 40 ч, В процессе спекания имеет место усадка форм (примерно на 8 - 10%), следствием чего является их неко. торое коробление и нарушение геометричес. кой точности. Термостойкость форм нуждается в улучшении, так как через 5 - 10 заливок металла обнаруживаются признаки разрушения,которые удается частично устранить путем мелкого ремонта. Стальные и чугунные отливки, полу. ченные в формах указанного состава, обладают хорошим качеством поверхности.Целью изобретения является снижение температуры и продолжительности термообработ. ки полупостоянных форм и повышение прочности форм в сыром и термообработанном состояниях.Поставленная цель достигается тем, что, смесь для изготовления литейных лолупостоянных форм методом прессования, вклю5 о дополнительные операции способствуют полу. 3 967664чающая цирконовый порошок, глину огнеупорную и связующее в виде однозамещенногофосфата алюминия плотностью 1,35 - 1,55 г/см.дополнительно содержит хлорид алюминия играфитовый порошок при следующем соот- Зношении ингредиентов, вес.%:Глина огнеупорная 1 О - 18Связующее в виде одноэамещенного фосфата алюминияплотностью 1,35 - 1,55 г/см 14 - 17 1 ОХлорид алюминия 0,2-1,8Графитовый порошок 10 - 50Цирконовый порошок ОстальноеХлорид алюминия предварительно вводитсяв фосфатное связующее и легко растворяетсяв нем,Хлорид алюминия оказывает ингибирующеедействие при комнатной температуре, за счетчего живучесть смеси сохраняется в течение1 сут и более (при хранении в герметичнойемкости, например в полиэтиленовых мешках). В.то же время в условиях сравнитель.но низкотемпературного нагрева (270 - 350 С)он способствует эффективному отверждениюформ.При содержании хлорида алюминия ниженижнего предела его ингибирующее влияниепри комнатной температуре и отверждающеевлияние при первичной термообработке проявляется в недостаточной степени, а при соЗОдержании его выше верхнего предела не на.блюдается дальнейшего усиления его влияния при одновременном возрастании затратна сам материал.,За счет введения порошка аморфногографита улучшаются теплофизические харак.теристики формы, При этом соотношениемежду содержанием циркона и графита устанав.ливается с учетом типа заливаемого сплаваи требований к структуре металла. Если, на.пример, необходимо получить мелкозернистую 40структуру металла (алюминий, сталь), то со-держание графита выбирают близким к верхнему пределу и уменьшают содержание циркона, Если же необходимо получать отливки,которые должны затвердевать с не очень 45высокой скоростью (например, из чугуна), тоуменьшают содержание графита и повышаютсодержание циркона,С повышением содержания циркона прочность форм возрастает, что следует учитывать при изготовлении массивных форм,Таким образом, нижний предел по содержанию графита выбран исходя из достижениятребуемой, минимально необходимой теплопроводности формы, а верхний предел - исходя иэ достижения требуемой, минимальнонеобходимой прочности формы,Содержащаяся в смеси глина выполняетроль пластификатора и совместно с фосфатом аммония - связующего, Структурныеи модификационные превращения, свойственные глине, в присутствии фосфатов устраняются, и она сохраняет свои вяжущие свой.ства даже при самой высокотемпературнойобработке (свыше 1200 С),Приготовление смеси осуществляют путем,предварительного перемешивания всех сухих ингредиентов в течение 20 мин с последующим введением связующего (фосфата ацю.миния совместно с хлоридом алюминия) иперемешиванием смеси в течение еще 25 -30 мин,Формы изготавливаются прессованием, при.чем необходимая прочность форм в сыромсостоянии обеспечивается уже при давлениипрессования 50 кгс/см . При давлении свыше240 кгс/см наблюдается затрудненное удаление модели из формы.Первичную термообработку форм осуществляют при 270 - 300 С, при этом удаляетсянесвязанная вода и формируется основнаяпрочность, а однозамещенный фосфат алюми.ния переходит в двухэамещенный, Продол.жительность термообработки прямо пропорциональна массе формы, Формы со среднейтолщиной стенок 150 - 200 мм выдерживают.ся при указанных температурах 2 - 2,5 ч.Вторичную термообработку проводят при650 - 700 С. При этих температурах в присутствии хлорида алюминия двухзамещенныйалюмофосфат переходит в трехэамещенный.Нагрев форм до этих температур проводятво включенной печи, затем формы выдерживают при 650 - 700 С в течение 4 - 5 ч,Вторичную термообработку формы можнои не проводить, так как ее твердеиие завершается в процессе прогрева при заливке металла. Вторичная термообработка обязательна в том случае, если производится дополнительная пропитка поверхности формыраствором фосфата алюминия и затирка еерабочей поверхности пастой того же. состава,что и формовочная смесь, только из болеемягких фракций циркона и графита, Эти чению отливок с гладкой, чистой поверхностью и мелкозернистой плотной структурой,В табл. 1 приведены составы смесей; в табл. 2 - свойства смесей.,4 - 2,0 2 Прочность на сжатие втермообработанном состоянии, кгс/см 379,0 7,42 94,10 201,27 180-2 Термостойкость, % 50 Однозамещенный фосфаталюминия (плотность водного раствора 1,55 г/см ) Прочность на сжатиев сыром состоянии, кгс/ Из данных приведенных в табл. 2, следует, что предлагаемая смесь обеспечивает получение полупостоянных форм с повышенными показателями прочности (в сыром и термообработанном состояниях) .Кроме того, достигнуто существенное сокращение температуры и продолжительности термообработки. Вместо термообработки при 1200 С в течение 40 ч, как в известном техническом решении, предусмотрена двухстадийная термообработка: на первой стадии при 270 - 300 С в течение в среднем 2 - 3 ч и на второй стадии при 650 - 700 С в течение 4 - 5 ч.Предлагаемый состав, включающий 30 вес,% графитового порошка, 10 вес,% глины огне- . упорной, 15 вес.% раствора однозамещенного фосфата алюминия плотностью 1,55 г/см, 0,8 вес.% хлорида алюминия и 44,2 вес.%,81 0,79 0,90 05 цирконового порошка, используется для изготовления полупостоянной формы, которая , после прессования и первичной термообработ. ки при 280 С в течение 3 ч подвергается затирке пастой того же состава, что и смесь, но приготовленной на порошках с более высокой дисперсностью. После вторичной термообработки при 700 С форма заливается ме. тзллом, Отливки отличаются плотной мелкозернистой структурой и имеют гладкую и чистую поверхность. В одной форме получают свыше 25 отливок.Формула изобретения Смесь для изготовления литейных полупо стоянных форм методом прессования, включа-. ющая пирконовый йорошок, глину огнеупорную, связующее в виде однозамешенного фосфата алюминия плотностью 1,351,55 г/см.,0,2- 1,810-50Остальное Хлорид алюминияГрафитовый порошокЦирконовый порошок Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 372016,кл, В 22 С 1/00, 1971. 2. Патент. Японии У 48 - 25293, кл, 11 А 21,973. Составитель С. ТепляковТехред М, Тепер Редактор Т, Кугрышева Корректор Н,Король Заказ 7973/19 Подписное Тираж 852 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 7 967664 о т л и ч,а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения температуры и продолжительности термообработки полупостоянных форм и ловы. щения прочности форм в сыром и термообработанном состояниях, она дополнительно сддержит хлорид алюминия и графитовый порошок при следующем соотношении ингреди. ентов, вес.%:Глина огнеупорная 10 - 18Связующее в виде одноза. 0мещенного фосфата алюминияплотностью 1,35-1,55 г/смз 14-17