Связующее для изготовления литейныхстержней и форм b нагреваемой ochactke

Союз Советскид Социалистических Республик(23) Приоритет осударственный комите СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретен М,С, Ак О,А. Ст Г,А, Гл Просяник, Л.А.Шишкин, А.Н,А.А. КругликовВ.В, КопосовЛенина и ордеьхнологический имобильный завод н, Г.В оева, И.Мадконский и ий ордена химико-те ский анто) Заявител и 54) СВЯЗУЮЦЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТ И ФОРМ В НАГРЕВАЕМОЙ ОС С целью приятных ус снижения вн изделиях, у нических и в состав св ного рода д цел известенснижения в увеличения енных сис ных вещестчастности вок, напри сисилана ользонание снних напряже ости в высо поверхности ильного стро ийорганическ т -аминопроп исп Еий И конапол- о-актив- ения,в их доба- илтриэтокн прочн темахв дифкремнмер,вки должны вводит осредственно песмеси, В протинктивное действие акже высо еских доб е практит, а трганичширокоие.ение г качестве нижаюцих внутр истеме, моногликолей в колк связрощ му е Изобретение относится к литейному производству, в частности ксоставам связующих для литейныхформ и стержней, изготовляемых внагреваемой оснастке,В последнее время н качествесвязующих для литейных форм и стержней горячего отверждения при литьечерных сплавов широкое применениеполучили, наряду с карбамиднофурановыми олигомерами, фенолформальдегиднофурановые, фенолформальдегидныеи фенолкарбамидные олигомеры резольного типа, Эффективность использования этих продуктов обусловленаих высокой термостойкостью и достаточной реакционной пособностьо.Однако в процесс отверждениявысоконаполненных пл;,кэрных системна их основе, в частости песчаноолигомерньх смесей, как правило,образуются жесткие и хрупкие структуры с болы ими внутренними напряжниями. Это приводит к резкомуснижению прочности форм и стержнейи их короблению в процессе изготовления и хранения, следствием чегоявляются потери размерной точностиотливок и снижение качества их поверхности,Козлова, З.И. Салина, Скирдов, Л,Н, ЕрмаковаВ.А, Струпинский а Тр обеспечения более благо ловий отверждения смеси утренних напряжений в лучшения их физико-меха технологических свойств язующего вводят различобавки. Однако эти доба ся н связующее неп ред приготовлением ном случае их эффе теряется, Этот фак стоимость кремнийо вок сдерживает их ческое использован Известно примен пластификаторов, с ние напряжения в с полифункциональных честве до 10 масс.а=1-8; Ь=Оа = 7-60,при следующем 40ингредиенсоотноше тов в составе связующего, вес.ч.:Синтетическая смола 100Влоксополимер указанного состава 0,5-1,5В качестве синтетической смолыпредусматривается использование жидких резольных олигомеров фенолформальдегидного или фенолформальдегиднофуранового, или фенолкарбамидного,или карбамиднофуранового класса.Примером фенолформальдегидного олигомера могут служить жидкие. резольныесмолы ОФ, СФ, СФ. Примеромфенолформальдегиднофурановых олигомеров - смолы ФФФ, ФФС, примеромфенолкарбамидного олигомера - смолыФКС, ФПР, примером карбамиднофурановых олигомеров - смола КФ.Для отверждения этих связующих мо гут использоваться все известные ка тализаторы и отвердители кислотного действия.Примерами блоксополимеров на основе пслиоксиалкилена и полиорганосилоксана могут служить продукт В, 65 45 50 Применение этой добавки не обеспечивает требуемого снижения газогворности стержней и форм.Известно также применение олигооксипропиленгликоля в количестве 0,5-1,5 масс.Ъ для улучшения физико- механических и диэлектрических свойств связующего на основе порошкообразного фенолформальдегидного новолачного олигомера, рекомендуемого для изготовления стеклопластиков ГЗПрименение этого связующего для литейных форм и стержней .затруднено из-за недостаточной термостойкости и низкой реакционной способности новолачног" олигомера.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является олигомерное связующее для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, представляющее собой смесь карбамиднофуранового олигомера с добавкой простых олигоэфиров, имеющих молекулярную массу 200-5000, в количестве 0,5-1,5 масс.% к связующему, Указанное связующее обеспечивает получение высоких прочностных пока 5 0 15 20 25 зателей стержней и форм и высокую скорость их отвержденияОднако недостаточная термостойкость этого связующего, повышенная гигроскопичность и газотвердость форм и стержней на его основе и, как следствие этого, ухудшение качества поверхности отливок и санитарно-гигиенических условий труда снижает эффективность его использования при литье металлоемких заготовок из черных сплавов. Кроме того, распределение связующего в смеси при перемешивании нуждается в улучшении.Цель изобретения - снижение расхода связующего за счет улучшения его распределения в смеси, снижение газотворности стержней и форм и улучшение качества поверхности отливок из черных сплавов.Для достижения поставленной цели связующее для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке., включаюцее синтетическую смолу и простой олигоэфир, содержит в качестве простого олигоэфира блоксо- полимер на основе полиоксиалкилена и полиорганосилоксана. общей формулы для которого; В - СН ; В 1 -С-СН ;а 5,коЬ=45, п=З, в=60; продукт КЭП, для которого: В - СН, В - СН, а=3-4, Ь = 10-15, п =30, п = 2 и 3 в соотношении 1:1; продукт КЭП-З, для которого: В, В" - СНЗ, а=/-8, Ь = 4, в=10, и=2.При содержании в составе связующего блоксополимера указанного строе ния ниже нижнего предела не достигается требуемого улучшения распределения связующего по объему смеси и снижения расхода связующего, а при содержании его выше верхнего предела несколько снижаются прочностные показатели отверждаемых стержней и форм. В качестве огнеупорных наполнителей при изготовлении форм и стер ней рекомендуется кварцевый или цирконовый песок, графит,Наряду с этим в смесь могут вводиться уже используемые в практике литейного производства, так называемые технологические добавки - окись железа, стеарат кальция, масло ВИ.Совмещение добавки простого олигоэфира с синтетической смолой осуществляется на последней стадии техно1,5 КЭП0,5 В0,5 Лапэол2 Щ 1/ 2 логического процесса изготовлениясмолы путем обычного перемешивания продуктов.Смесь для изготовления стержней иформ приготавливается следующим образом.В смеситель подается наполнитель,затем вводится катализатор или отвердитель и смесь перемешивается1-2 мин, после чего вводится связующее и смесь перемешивается еще 12 мин.Приготовленная смесь отверждается в оснастке гри 200-250 С в течение 7-70 с в зависимости от габаритов стержней и форм,В табл.1 приведены составы предложенных связующих 1-4 и известногосвязующего 5.,Составы смесей горячего отверждения с связующими 1-5 приведвны втабл.2.Гигроскопичность оценивают по падению прочности образцов после ихвыдержки в смеси с влажностью 5 втечение 60 мин. Пластичность отверж,денной смеси оценивают по отношениюудлинения образца при растяжении кразрушающей нагрузке.Прочность при растяжении оценивают на стандартных образцах"восьмерках", отвержденных при200 ПС при продолжительности горячегоотверждения 30 с, испытанных в горячем состоянии (в момент извлеченияиэ ящика) и в холодном состоянии(по истечении 1,5-2,0 ч после извлечения иэ ящика),Гаэотворность определяют по количеству выделившихся летучих продуктов при нагревании образцов гри1000 С в течение 60 с в пересчетена 1 г связующего.Качество поверхности отливок оценивают по чистоте поверхности отливки, выполненной стержнем. Чистотаопределяется щуповым прибором,Микронеровности литои поверхностиощупываются злектрокорундовои иглой.Радиус закругления иглы 20-25 мк.Высота микронеровностей фиксируется2-микронным индикатором часового типа,на штанге которого закрепляетсяигла. Базовая длина 8 мм. За критерий шероховатости поверхности принимается высота неровности й - среднеерасстояние между находящимйся в пределах базовой линии пятью высшимиточками и пятью низшими точками впа -дин, измеренное от линии, параллельной средней линии, и определяется15 по формуле(П 1+ПЗ+П 5+П ) (П;2+П + П(0 )х -що Распределение связующего в смесиоценивают по дисперсии результатов определения потерь массы образцов при прокаливании их до 900 С в течение 60 мин в сравнении с результатом контрольного образца, приготовленного в точном соотношении ингредиентов.Результаты испытаний связующих1-5 в составах смесей горячего отверждения приведены в табл.З. 30 Из данных, приведенных в табл.З,следует, что предложенное связующее,содержащее в качестве олигозфира.блоксополимер на основе полиоргано"силоксана и полиоксиалкилена, обес печивает улучшенное распределениепо объему смеси при перемешивании,обладает пониженным расходом в составе смеси, позволяет уменьшить газотворность смесей и улучшить качествоповерхности отливок из черных сплавов за счет снижения величины микронеровностей (шероховатости) .Таблица 1829313 Таблица 2 Ингредиенты Кварцевый песок 1 К 02 А/Б 100 100 Связующее: общий расход 2,233 2,211 2,211 2,233 2,538 в т.ч.: смола 2,2 2,20,0330,011 2,2 2,2 2,5 олигоэфир 0,011 0,038 0,033 Отвердителы катализатор 0,58 26/б 0,7 ЛСФ-А 0,5 0,5 0,25 ВАГТаблица 3 Гигроскопичность, 7,0-8,5 7,0-8,5 7,0-8,5 7,0-8,5 13,0 6,4 6,0 6,0 6,2 6,3 в холодном состояни. 27,0 26,0 26,0 27,0 27,0 Газотворно,"ть,смог 7,8 6,7 6,2 6,7 6,2 Пластичность,Ъ 0,039 0,027 О,ОЗО 0,029 0,030 Качествоповерхности отливок,мк 46 60 50 1,8 2 1 2 0 2 6 2,0 Прочность на растяжение, кгс/смв горячем сос тоянии Распределение связующего в смеси Содержание ингредиентов, вес.ч. в смесях(ОС Н 1 )пО" 20 Составитель С. ТепляковТехред М, Голинка Корректор М. Демчик Редактор С. Лыжова Тираж 869 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушскаянаб., д. 4/5Заказ 2736/19 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 1. Связующее для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающее синтетическую смолу и простой олигоэфир, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода связующего за где Н- низшие алкилы СН 9 и СН,Н НСН 3 С НС 4 Нд С СНа = 1-8, Ь = 0-45, и = 2-3 и -а = 7-60, при следующем соотношении ингредиентов в составе связующего, вес.ч.:Синтетическая смола 100Блокссполимер указанного строения 0,5-1,52. Связующее по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качестве синтетической смолы оно содержит жидкие резольные олигомеры фенолформальдегидного или фенолформальдесчет улучшения его распределения в смеси, снижения газотворности стержней и форм и улучшения качества поверхности отливок изчерных сплавов, оно содержит в качестве простого олигоэфира блоксополимер на основе полиоксиалкиленаи полиорганосилоксана общей формулы гиднофуранового, или фенолкарбамидного, или карбамиднофуранового класса. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 507391, кл В 22 С 1/22, 1973.2. Патент ФРГ М 1433933,кл. 31 Ь 1/22, 19643. Авторское свидетельство СССРР 531829, кл. С 0861/20, 1975.4. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2616980/22-02;кл. В 22 С 1/22, 1978.