Смесь для изготовления литейных водорастворимых стержней

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапксткческккРеспублик и 876252(5)М. Кл. В 22 С 1/16 Гооударстаанный комитет Опубликовано 30.1081. Бюллетень 40Дата опубликования описания ЗО . 1 О. 81 оо делам нзобретеннй и открытий(7) Заявите МЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СТЕРЖНЕЙуменьшение стей в сыром со Изобретение относится к литейном производству, а,именно к составам стержневых смесей для изготовления растворимых и легковымываемых стержней.Известна смесь для изготовления водорастворимых стержней, содержащая водорастворимую минеральную соль, а именно хлористый натрий, огнеупорный материал, а именно окись магния в сочетании с тальком, и водорастворимое жидкое стекло. При изготовлении стерж ня смесь прессуют под давлением 5- 10 кгс/си, а затем спекают при 500- 750 С Я .Однако указанная смесь обладает повьпоенной гигроскопичности и требует высокой температуры нагрева для отверждения стержня, достигающей 750 оС а ее вымываемость при удалении из отливок нуждается в улучшении.Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных водо-растворимых стержней, содержащая,вес.Ж: водорастворимую минеральнуюсоль 90-97, быстротвердеющее лакокрасочное покрытие (гпифталевую или пена тафталевую грунтовку Гф), огнеупорный наполнитель 1-5 21 .указанная смесь характеризуетсямалой скоростью отверждения (большимвременем набора манипуляторной проч ности), чсо обуславливает высокую степень деформации стержней в сыром состоянии, При транспортировке в сушилочастично искажается гесметрия стержней, что не обеспечивает получениеотливок с высокой размерно-весовойточностью. Особенно высокая деформация наблюдается у стержней, имеющихбольшую массу и высоту.Цель изобретения -20пени деформации стержнестоянии. Поставленная цель достигается тето смесь для изготовления литейных6252 2-4 2-6 40 45 50 55 3 87зодорастворимых стержней, включающаявадорастворимув минеральную соль,быстротвердеющее лакокрасочное покрытие и огнеупорный наполнитель, содержит в качестве быстротвердеющеголакокрасочного покрытия влагостойкий битумный лак и дополнительно содержит водорастворимое жидкое стеклопри следующем соотношении ингредиен"тов, вес. :Водорастворимая минеральная соль 1-48Влагостойкийбитумный лакЖидкое стеклоОгнеупорныйнаполнитель ОстальноеПримером влагостойкого битумноголака является лак БТ(РСТ ЭССР117-73),Лак,БТпредставляет собой раствор битума в органических растворителях с добавлением растительных масел и сиккатива.На частицах водорастворимой минеральной соли после перемешивания слакокрасочным покрытием образуетсяводостойкая оболочка, они утрачивают свойства поглощать влагу. Гигроскопичность при этом резко снижаетсяи может достигать нуля.При содержании влагостойкого би;тумного лака выше верхнего пределавозрастает газотворность смеси, чтосоздает опасность снижения качестваотливок, а при содержании его ниженижнего предела не обеспечивается необходимый уровень Физико-механическихпоказателей стержней после их теплового отверждения.В качестве водорастворимой минеральной соли предпочтительно использование хлорида натрия, углекислогонатрия, азотнокислого натрия.В качестве огнеупорного наполнителя и огнеупорных добавок используются кварцевый песок, огнеупорная глина, окись магния и др.Водорастворимое жидкое стекло позволяет .получить необходимую манипуляторную прочность стержней и уменьщить их деформацию в сыром состоянии.При содержании водорастворимогожидкого стекла ниже нижнего пределаие достигается требуемого уменьшения степени деформации стержней в сыром состоянии, а при содержании еговьппе верхнего предела резкоухудшается вымываемость стержней из отливок 5 1 О 15 20 25 30 35 ввиду повьппенной спекаемости смесипод тепловым воздействием заливаемогометалла,При изготовлении смеси вначалеводорастворимую соль смешивают с влагостойким битумным лакокрасочным покрытием, после чего вводят огнеупорныйнаполннтель и жидкое стекло. Влагостойкое битумное покрытие обладаетсвойством быстро отверждаться при контакте с водорастворимой солью, образуя на частицах соли прочную оболочку. Жидкое стекло также является быстротвердеющим связующим материалом.В совокупности эти связующие обеспечи"вают быстрое отверждение стержня и,как следствие, малую деформацию в сыром состоянии.Солевая смесь с лакокрасочным покрытием обладает хорошей формуемостьюпри изготовлении стержней пескодувнымспособом. Стержни, изготовленные изэтой смеси, могут отверждаться самопроизвольно (при выдержке на открытом воздухе), при нагреве до 150-80ои при продувке углекислым газом.Особенно высокую скорость отверждения получают при продувке стержнейуглекислым газом.При нагреве стержней выше 200например при заливке форм металлом,происходит деструкция лакокрасочногопокрытия. ЧасТицы соли обнажаются ивосстанавливают утраченную гигроскопичность. В результате этого при обработке стержней струей воды они легко вымываются из полостей отливок.В табл, 1 приведены составы 1-18предлагаемых смесей, и 19 - известной. Изготовление смеси производили на лабораторных бегунах в два этапа (в соответствии с особенностями технологического процесса). Вначале изготавливали смесь, содержащую водорастворимую соль и лак, путем перемешивания составляющих в течение 1-1,5 мин.Смесь выдерживали на открытом воздухе до полного отверждения составляющих (1,5-2 ч). После этого в плакированную соль вводили песок и жидкое стекло, Общее время перемешивания смеси (исключая время выдержки с лакокрасочным покрытием) составляло 3-5 мин.При использовании в качестве огнеупорного наполнителя гидрофильных материалов, например огнеупорной глины или бентонита, рекомендуется производить их плакирование вместе с солью,5 87 Ускоренное плакирование гидрофильных материалов может производиться в смесителях, оборудованных аэрацией или при использовании предварительного их нагрева до 150-200 С.Для испытания смесей на гигроскопичность высушенные образцы взвеши" вали и помещали в эксикатор,.содержащий формовочную смесь с влажностью 5 . После выдержки в эксикаторе в течение 1 сут. образцы снова взвешивали. Гигроскопичность оценивали количеством приобретенной влаги в процентах.Для оценки вымываемости образцы смесей диаметром 15 мм и высотой 20 мм уплотняли в стальных гильзах и, не извлекая их, подвергали нагреву до 500 О. Охлаждение образцов производили вместе с печью до комнатной температуры. При этом имитировали условия нагреваи охлаждения стержней при заливке алюминиевым сплавом. Ос-, тывшие образцы взвешивали и обрабатывали струей воды с напором 1 м, вытекающей из бюретки через отверстие диаметром 5.мм. При расходе воды в 1 л обработку образцов прекращали, а их твердые нерас остатки подвергали сушке и взвешиванию.Вымываемость оценивали потерей веса образца в процентах к исходному по формуле1" =.100 Ргде Р и Р- вес образца до обработки и после обработки водой, г.За показатель скорости отверждения принимали время, в течение кото 6252 6рого стандартный образец диаметром50 мм и высотой 50 мм приобретал прочность на сжатие 3 кгс/см при выдержке на открытом воздухе (манипулятор ную прочность)аДля оценки степени деформации смесей во влажном состоянии изготовлялиобразцы диаметром 50 мм и высотой150 мм (отношение- = 0,33). Образцы 1 О выдерживали на открытом воздухе ввертикальном положении в течение 1 ч,после чего измеряли их высоту и определяли показатель деформации по формуле:15К = - ооиЬгде к - показатель деформации, Е;Ь - высота образца до испытания,мм 1Ь - высота образца после испытения ммРезультаты испытаний смесей 1-19приведены в табл. 2. Из табл, 2 следует, что,предлагаемая смесь обладает в 2-3 раза большейскоростью отверждения и соответственно меньшей степенью деформации. Гигроскопичность предлагаемых смесей находится в пределах 0,05-0,8, а вымываемость - в пределах 32-94, что всреднем соответствует показателям известной смеси. Степень деформациипредлагаемой смеси в 2-3 раза меньше,время отверждения для получения мани пуляторной прочности при самоотверждении тоже в 2-4 раза меньше. Припродувке углекислым газом время отверждения предлагаемой смеси в несколько сот раз меньше.876252 Формула изобретения 1-48 2" 4 2-6 Остальное 1 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Р 1274966,кл. С 3 М, опублик, 1972.2. Авторское свидетельство СССР15 В 742031, кл. В 22 С 1/02, 21.06.77. Составитель С. Тепляков Редактор А. Власенко Техред М.Голинка, Корректор С. ШомакТираж 872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 9441/9 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Смесь. для изготовления литейных водорастворимых стерЖней, включающая водорастворимую минеральную соль, 5 быстротвердеющее лакокрасочное покрытие и огнеупорный наполнитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения степени деформации стержней в сыром состоянии, она содержит в качестве быстротвердеющего лакокрасочного покрытия влагостойкий битумный лак и дополнительно содержит жидкое стекло при следующем соотношении ингредиентов, вес. .ф. 10 Водорастворимая минеральная сольВлагостойкий битумный лакВодорастворимое жидкое стеклоОгнеупорный наполни- тель