Смесь для изготовления полупостоянных литейных форм

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик 1 ц 969437(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1 И 180 .(21) 3004403/22-02с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 301082, бюллетень Ж 40 111 Н. Кл.з В 22 С 1/18 Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 301082 т А.М. Моксунов, Ю.П. Поручиков, Р.М. Шку н,Ю.П. Говырин и И.А. Максунов 3 "(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПОСТОЯННЫХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМИзобретение относится к литейному производству, а именно к составам формовочных смесей.Известны формовочные смеси для изготовления полупостоянных литейных форм, содержащие в качестве основы молотый графит, а в качестве свяэукйцего однозамещенный фосфат алхвиния пл. 1,42 г/см, причем смесь допол.нительно содержит стабилизатор к керосин 11 ,Известная смесь обладает повыаен.ной термостойкостью и хоровей уплотняемостью, но недостаточной прочностью после прокалкн.Наиболее близкой к предлагаемому является смесь (.2 следующего соста". ва мас.ВгОгнеупорнаяглина 14-16Ортофосфорнаякислота 15-17Магнезнтохромит 9-11Корунд 14-16Молотыйграфит ОстальноеСмесь указанного состава также предназначена для изготовления полу- постоянных форм; Живучесть этой смеси составляет30-50 мин, вследствие чего теряются,оперативность, гибкость технологического процесса изготовления литейныхформ и немалая часть материалов, пювьвается стоимость Форм. Образцыкз этйх составов, подвергнутые .длительному высокотемпературноиу воздействию (900-1000 С), теряют проч ностные свойства болеечем в 2 рава.Поэтому,при получении массивных.отливок иэ стали или чугуна.форма,остывающие в течение продолжителвиого времени (10-24 ч) не выдерживают 15 болыаого количества залквок, т.е.при длительном воздействии высокитемператур форам разупрочняются -,ибыстрее раэрущаются.Цель изобретения - увеличение жи вучести смеси, снижение температурытермообработки на первой стадии дю270-300 рвС и сохранение .стойкостиФорм после термообработкн на второстадии при 1000 оС.для достижения указанной цели ормовочная смесь, включающая графитовый порошок, корунд, огнеупорнуюглину, фосфатное соединение, содержит в качестве Фосфатного соединенияфосфатное тугоцлавкое связующее иДОполните 1 ьно есарбОруцд и фторисеыйаммонии цри следуеощем соотцошенииингредиецтон, мас.%:КОРУНД 10-15Глина Огнеупорная 8-18Карборунд 12-45Гугоплан 1 соеФосфатное снязуе 1 аее 12-16фтористый амиоци 11 0,2-0,9Графитоный порошок ОСтсальноеПри этом н качестве Фосфатноготугопланкого связующего смесь содержцт Оццозамеецвццый Фосфат алюмицияплотностью 1,5-1,55 г/се 1 или алюмохромкальцийФООФ 11 т р или алюмохром"5Фосфат.Ка 1 бОРуе 1 д Н Смвои Обладает несьмвысокими качествами - нь 1 сокоогнеупорный материэ 31 ИмееТ ВИСОКУ 10 ТврМОстойкость, твердость, теплопронодность, незцачительец й коэффициентлинейного термического рас 11111 ренияВ носстанонитсльнОЙ и нее 1 трлльной 1среде карборунд устойчив до 200"С,н Окислцтельцой среде Окисляется,образуя на поверхности ЕсристалловОКИСЕ 1 УЮ ТОНКУ 10 ПЛСН 1 СУСОСТОЯЩУ 10 ИЗ50. Однако этот еседостаток существенно уменьшается за счет Наличиян смеси коруцда, глицы и Фосфата,которые тонкой пленкой зае 1 аещ.пот кар- З 0борунд От,цае 1 ьнейшего окисления.Поэтому н Формовочных смесях,содержащих графит, опасность интенсивного Окислеция устрацяется илилокализуется защитой ого понерхности 35комплексом иэ коруцда, глины, карборунда и фосфата. Поэтому при длительном высокотемпературном воздействиизащищенные глазурью зерна графита икарборунда придают леетейным ФОрмам 4 Овысокие эксплуатациоеп 1 ые свойства.Это позволяет увеличить количествосъема отливок с одной формы и, естественно, снизить себестоимость ФОрмы.Графит имеет значительную Остаточную пористость, для заполнения которой необходим нес 1 солько увеличенныйрасход связующего (Фосфата алюминия).Следовательно, Фосфат алюминия берется на 1-4 больше н тех составахформовочной смеси, в которых содержание графитового порошка больше,илименьше на соответствующий процент вслучае малого содержания графита вФормовочной смеси. Влияние графитана прочность (как сырую, так и. сухую) 55незначительно, так и на теплофизические и пластические свойства.В смесь введены однозамещенныйфосфат алюминия (АФС) плотностью1,5-1,55 г/см, алюмохромкальциевый 60фосфат хромпикового завода (АХрКФС),алюмохромфосфат Акт 10 бинского заводахромовых соединений (АХрфС),результаты испытаний смесей показываоот, что названные Фосфаты можно успешно использовать вместо АФС, так 1их показатели прочности как в сыром, так и после сушки, термостойкость, теплофизические свойства идентичны показателям этих характеристикна АФС. При этом как АФС, так иАХрФС, АХрКФС при высоких температурах (свыше 1300 С) сохраняют высокие механические, термохимическиесвойства и термостойкость,Глина огнеупорная в формовочнойсмеси выполняет роль пластификатораи стабилизатора и ее содержание вомногом определяет совместно с корундом и Фосфатом, сырую прочность ипрочность после термообработки. Эприсутствии ортофосфорной .кислотыили фосфатов она не претерпеваетобычных структурных превращений,вследствие чего сохраняет свои вяжущие свойства, даже при достаточновысоких температурах, Содержаниеглины и корунда в Формовочной смесивыбирается в зависимости от массылитейной Формы, так как чем массивней форма, тем выше должна быть сырая прочность, которую в той илииной мере обеспечивает глина. Следонательнб, при изготовлении такихФорм необходимо брать верхнее значение глины (до 18 масс.%), Если форма немассивная, ее содержание глины:должно быть ближе к нижнему пределу;(до 8 масс.). Соответственно необ-,ходимо увеличивать или уменьшать процентное содержание корунда, придающего форме, особенно ее рабочей понерхности повышенную твердость.При этом прочностные свойства формыи его теплофизические свойства изменяеотся незначительно.Для обеспечения схватывания смесипосле прессования необходимо братьфтористый аммоний ближе к верхнемупределу его содержания (до 0,9 мас.Ъ).Введение в смесь 0,2:0,4 мас.Ъ фто-,ристого аммония дают воэможность увеличить живучесть Формовочной смеси до 24-30 ч. По мере увеличения содержания фтористого аммония несколько возрастает сырая прочность, неэна-.чительно возрастает и сухая. Изменений теплофизических свойств формы в зависимости от процентного содержания фтористого аммония не обнаружено.В табл. 1 и 2 приведеиы соответственно примеры составов ФО 1 рмовочной смеси, содержащих граничные значения ингредиентов и их свойства.Смесь согласно изобретению гото- вят в бегунах, для чего в них загружают сухие составляющие и перемешивают в течение 5 мин, а затем тонкой струей вливают фосфатное связуницее, не останавливая бегунов, и перемешивают 10 мин. Готовая смесь вылежива-. ,ется не менее одного часа, с тем чтобы произошло предварительное вэа969417 имодействие фосфата с другими материалами. Образцы готовят в специальных пресс-формах под удельньм давлением прессования 100 кгс/см -и подвергают термообработке при 270-300 С,а ЗатЕМ ПЕРЕНОСЯТ В ПЕЧЬ И ВЫДЕРжнаавеют в условиях высокой температуры (1009 С) в течейие30 ч. т а б.л и ц а 1 ВаВВаааааСВВЭЮаВВааЮВ тв ааВВВВ ВВВВВВВ аф ЮвВВаЭВВайваа ВВВВ Ю,859 сжат гс/см" 85 ослеаботки 38,1 339,14 25 дрочносиспытансжатиетермообпри 900кгс/см Использование изобретения позволяет увеличить количество съема отливок в одной Форме более 50, повысить стойкость на истирание, против длительного высокотемпературного силового воздействия отливки на форму. Все зто позволяет также повысить хачество отливок,снизить затраты наизго,товление изделий примерно на 10-15,Уаьлица 3 Веаа й В969417 8 Продолжение табл. 2 Свойство Смесь е1 2 3 42035 20-35 То же, при270 С, кгс/см 20-35 20-35 20-35 20-35 То же послетермообработкипри 1000 аС,кгс/см 244,76 319,27 284,80 301,17 319,27 284,80; Термостойкость,З1Живучесть, ч 0,98 0,21 0,69 0,84 0,69 0,21 48 48 48 48 48 1. Смесь для изготовления полу постоянных литейных форм, включающая графитовый порошок, корунд, глину огнеупорную, фосфатное соецинение,. о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения живучести смеси, 30 снижения температуры термообработки на пЕрвой стадии до 270-300.С и сохранения стойкости форм после термообработки на второй стадии при 1000 С, смесь в качестве фосфатного 35 соединения содержит фосфатное тугоплавкое связующее и дополнительно карборунд и фтористый аммоний при следующем соотношении ингредиентов, мас,%:40 0,2-0,9 Корунд Глина огне- упорная 8,0-18,0 Составитель И.Куницкая .1Техред М.Гергель Корректор Ю.Макаренко Редактор Е. Кинив Заказ 8260/12 Тираж 852 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., Д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретейия100-15,0 Кар борунд 12,045,0фосфатноетугоплавкоесвязующее 12,016,0фтористыйаммонийГрафитовыйпорошок Остальное2, Смесь по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве тугоплавкого фосфатного связующегоона содержит однозамещенный фосфаталюминия плотностью 1,5-1,55 г/см,или алюмохромкальцийфосфат, илиалюмохромфосфат.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 486844, кл. В 22 С 1/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 601073, кл. В 22 С 1/18 1975.