Способ выплавления модельной композиции из многослойной оболочковой формы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А ц В 22 С 7/02 9(0 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ 8 ю А, Кирневсихачев, А.И Е.А, Куц П Ч минблем литья АН УССР21,74.045(088,8)выплавляемым модеонография, Подка и В.А. Озерова,ие", 1971, с. 241.видетельство СССР2 В 29/00, 1976.В 113025,ублик. 1964. 48"52 48-52 итрит кал плавляемым моделям,афия, .А. О 1971,од ред ерова. с. 242 фаа баа ааа хааа чаа и Тгмлгралура, С ОПИСАН И К АВТОРСКОМУ(54) (57) СПОСОБ ВЫПЛАВЛЕНИЯ МОДЕЛЬНОЙ КОМПОЗИПИИ ИЗ МНОГОСЛОЙНОЙ ОБОЛОЧКОВО ФОРМЫ, получаемой по выплавляемые моделям, включающий погружение керамического блока в жидкий теплоноситель и выдержку в нем, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения более полного удаления модельной композиции из формы эа счет повышения температуры теплоносителя иуменьшения безвозвратных потерь модельного состава, в качестве теплоносителя используют расплав солей с температурой 160-180 С следующего состава, мас,7,: Ф 9 Нитрит натрияИзобретение относится к литейному,производству, в частности, к изготовлению отливок литьем по выплавляемым моделям,Известны способы удаления моделей 5из полостей оболочковой Формы, включающие нагрев оболочки с моделью ввыплавляющей среде - жидком теплоносителе при 100 С и более и вынлавлеонии модели. ОИзвестен способ выплавления модельного состава в горячей воде прио95-100 С 1, в смеси органическихжидкостей " гликолей и карболития,нагретых до 100-200 С 2"., в растворах легкорастворимых хлоридов илинитридов металлов 3.Однако эти способы или снижаютпрочность при удалении модельногосостава из полости оболочки или взаи модействуют с модельным составом,ухудшая его свойства.Наиболее близким к предлагаемому,по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавления моделей, включающий погружение модельного блока с оболочкой вжидкий теплоноситель и выдержку длявыплавления модельного состава 43.В качестве жидкого теплоносителя 30используют расплав модельного состава.Температура расплава зависит отсостава модельной массы, например длясостава Р-Э она составляет 120-140 С.З 5оПродолжительность выплавления моделей составляет 10-30 мин в зависимости от массы и конфигурации моделей, после чего блоки извлекаются,выливаются остатки расплава и блоки 49поступают на формовку.Этот способ повышает прочностьнепрокаленных оболочек за счет пропитывания и заполнения пор в ней модельным расплавом. Однако это являет ся причиной больших потерь модельного состава, Кроме того, в формахсложной конфигурации модельная масса задерживается в так называемыхкарманах формы, что увеличивает возвратные потери модельного состава,которые при использовании известногоспособа составляют 10-203.Повышенное содержание модельныхостатков в оболочке после вытопки 55приводит к увеличению продолжительности прокалки. Так как нагрев формпроисходит в условиях недостатка кислорода, модельные остатки не сжигаются полностью до образования СО, а горят с выделением СО н С - сажистого углерода, удаление которого из форм, обедненных кислородом, затруднено.Целью изобретения является более полное удаление модельной композиции за счет повышения температуры теплоносителя и уменьшения безвозвратных потерь модельного состава,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выплавления модельной композиции из многослойной оболочковой Формы, получаемой по выплавляемым моделям, включающему погружение керамического блока в жидкий теплоноситель и выдержку в нем, в качестве теплоносителя используют расплав солей с темопературой 160-180 С следующего состава, мас.;Нитрат натрия 48-52Нитрит калия 48-52Содержание расплава нитрит-нитратных солей выбирают с учетом минимальной температуры плавления смеси из широкого ряда применяемых в термообработке смесей солей, Выбор состава расплава, а следовательно, и температуры обусловлен опасностью перегрева модельного состава и, как след. твие, самовозгорания его на поверхности нитрит-нитратного расплава. Использование смесей солей, содержащих МаМО и КМОменее 48 мас.Х и более 52 иас.7. недопустимо, так как точка плавления таких составов повышается, что, в свою очередь, требует повышения рабочей температуры расплава солей.Рекомендуемая смесь содержит 503 МаМО и 503 КМО - звтектический состав и имеет самую низкую очку плавления. Температура расплава солей для выплавления модельного состава 160-180 С, так как при менее 160 С в момент погружения холодных форм в расплав происходит резкое его пере- охлаждение, что приводит к повышению вязкости и началу выпадения кристаллов солей из расплава. ПовышениеРтемпературы более 180 С приводит к интенсивному испарению модельного состава с поверхности, а также увеличивает опасность самовозгоранияРежим прокаливания Температура плавления расРабочаятемпераСостав расплава нитрит-нитратных солей тура среды выглавТемлеВремя выплава сод лей, С ратурапрокалнвалия, Сдержкч Фом н ления моделей, С БаИО КИО печи, ч 900 4,0 130 900 4,0 45 150 900 160 140 4,0 48 4,0 900 170 138,9 50 50 900 180 4,0 140 52 48 4,0 900 148 190 перегретого расплава модельной массы,находящегося на поверхности ванны.Продолжительность выплавления моделей зависит от размеров и конфигурации формы и должна обеспечиватьполное расплавление моделей в формах.Выплавление модельного состава врасплаве нитрит-нитратных солей состава 48-527 МаИО и 52-487 КМО посравнению с выплавлением в расплавемодельного состава резко снижает содержание модельных остатков в форме,т,е. потери модельного состава сокращаются примерно в 10 раз,Для определения режима выплавления модельной композиции были проведены исследования влияния выплавления моделей в нитрит-нитратном расплаве солей на качество многослойнойоболочковой формы после их прокаливания. Количественный состав 1 Расплав модельного(про- составатотип) 55347 4Для этого были приготовлены составы с различным содержанием МаМО и КМО(45 - 557, каждого компонента) и их расплавлением в емкостях. В расплав солей погружают керамический блок. Температуру расплава меняют от 150 до 190 С. Модельные блоки с оболочкой выбирают одинаковой конфигура ции, в которых полное расплавление 10 моделей осуществляется 15 мин. После выплавления оболочки охлаждают и заформовывают сыпучим наполнителем. Прокаливание оболочковых форм15 проводят по режиму: выдержка;,ри900 С - 4 ч вместо обычных 8 ч, Степень прокаленностп оболочковых формопределяют по остаточному содержаниюуглерода в составе оболочки (7 атвеса керамики),Результаты проведенных экспериментов представлены в таблице,1155347 Продолжение таблицы Остаточное соСодержание Примечаниемодельныхостатков, 7. ержание углеода в керамикеосле прокапки,т вес са кераде Жми 0,1 10 про отип 0,0 Переохлажденирасплава призагрузке блоков,0 Интенсивн парение м сл оверхнос с ти ванн вытопк олностью мы, чт скиван ременн и о ерамич сплавленныйплав солей прающиеся пр астр Одно про страняет плавлении нтенсивно болочки р ходиторыисклю о несмешив ря меньш масса ле икновение в а солей (чт у уде о отд л остава одельнщим вымщейся ает попадание оры) с послед ормы расплавл ти Формы и солевого р ван ельнои масчается нали ободочку пр выплавления шается оста сь рода в оболпрокаливанитить длител2 раза,модельныи состав и едставляют собой 35 жидкости и благодаьному весу модельная ляется от поверхнособирается на поверхности плава. При этом исклю- фф ание модельной массы на извлечении ее из ванны Соответственно умень- очное содержание углечковой форме после еечто позволяет сокраность прокаливания в Производственная проверка способа выплавления модельного состава изф оболочковой формы в расплаве солей: подтвердила, что расплавленный после загрузки расчетный состав, содержащий 48-527. ИаИО, и 52-483 КИОТ нагревают до 160-180"С, после чего 55 блоки погружают в расплав солей, Происходит интенсивное оплавление моделей по поверхности контакта с Разогрев расплава солей до 1 ЬО С и интенсивное внедрение их в оболочку снижает остаточное содержание модельной массы в форме до 1-ЗЕ (от первичного веса модели).Использование в качестве среды вытопки смеси нитрита натрия и итрата калия способствует снижению длительности прокаливания форм. Интенсификация прокаливания обусловлена снижением остаточного содержания модельного состава, а также внедрением в поры оболочки смеси активных окислителей, каковыми являются ИаИО и КИО, при термическом разложении которых выделяется кислород. Остат1155347 Составитель Л. ШкленникРедактор Н. Горват Техред С,Мигунова Корректор В. Синицкая Заказ 2999/10 Тираж 747 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ки,модельной массы, находящиеся в оболочках, окисляются в процессе прокаливания выделяющимся кислородом, что приводит к сокращению цикла.Как показывает анализ оболочек выплавленных в расплаве солей, суммарное содержание плавней в оболочке не превышает 0,463 от веса оболочки.Образующиеся легкоплавкие соединения в составе оболочки при таком количестве плавней не влияет на термомеханические свойства форм, что подтверждается полученной зависимостью1 = й(Т) (см. чертеж).Нитрит-нитратный состав, исполь эуемый в изобретении, широко применяют в термических цехах при термообработке стальных деталей. Соли расплавляют до рабочих температур в специальных нагревательных печах - 2 б ваннах. Тигли, в которых находится расплав, изготавливают из малоуглеродистых сталей или из жароупорных сталей: Х 18 Н 9 Т, Х 25 Н 20, Х 25 Н 20 С 2 и др. Таким образом, выплавление модельного состава погружением модельного блока с оболочкой в расплав нитритнитратных солей состава 48-52% ИаИО и 52-483 КЮОэ при 160-180 С не ухудшает свойств оболочки, уменьшает потери модельного состава, так как исключает его налипание на оболочку и сокращает продолжительность прокаливания оболочки в 2 раза при уменьшении ее зольности. Реализация способа выплавлениямодельного состава отличающегосятем, что модельный блок с оболочкойпогружают в расплав нитрит-нитратныхсолей с температурой 160-180 С и выдерживают, позволяет сократить потеримодельного состава ыа 10-137 по сравнению с выплавлением в расплаве модельного состава, сократить продол жительность прокаливания в 2 раза.Экономический эффект составляет 1 О тыс,руб. в год,