Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке

Союз СоветскинСоциалистическиеРесттублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 92660(23) Приоритетно делам изобретений и открытийОпубликовано 23.04,82, Бюллетень15 Дата опубликования описания 23 .04,82(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХСТЕРЖНЕЙ И ФОРМ В НАГРЕВАЕМОЙОСНАСТКЕ Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при изготовлении стержней и форм в нагреваемой модельностержневой оснастке,В составы песчано-смоляных смесей, отверждаемых в нагреваемой оснастке, часто вводятся специальныедобавки технических масел, что приводит к улучшению пескодувной текучести смеси и физико-механическиххарактеристик стержней и форм 1-4 ,Одним из первых известных решенийв этом направлении было использование добавки трансформаторного масла 1,Однако при использовании этой добавки существенно возрастает газоотворность смеси, цто объясняетсянизкой температурой вспышки (120130 С) трансформаторного масла,Кроме того, в продуктах его сгоранияобнаруживается повышенное содержа-ние токсичных веществ, что является следствием недостаточной очистки масла от примесей серы, фосфора и т,п,Более благоприятные результаты достигаются при использовании в составах песчано-смоляных смесей горячего отверждения добавок индустриального масла ИА 1 2 1 или автотракторного масла АК 3 1. Оба масла обладают примерно одинаковой температурой вспышки (165-180 С) и примерно равной степенью очистки.Еще более высокий уровень свойств обеспечивается за счет использования нефтяных масел типа продукта "Стабилойл", обладающего температурой вспышки не менее 200 оС и высокой степенью очистки.Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке 43, содержащая огнеупорный на1,7-2,87 0,19-0, 38 0,25-0,35 заторНефтяная фракция,очищенная адсорбентом от смоли парафино-нафтеновых углево 3 921660 полнитель, фенолформальдегидное связующее (фенолоспирт), карбамидное связующее, комплексныЙ кислый катализатор (АМ) и нефтяное масло о виде продукта, "Стабилойл, взятые в следующих соотношениях, вес,",:фенолформальдегидное связующее 0,9-0,95Карбамидное освязующееКомплексныйкислый катализаторПродукт Стабилойль" 0,10-0,29Огнеупорныйнаполнитель ОстальноеОднако продукт Стабилойл"выпускаемый на основе волгоградских нефтей, производится в весьма ограниченном количестве, Поэтому желательно расширение номенклатуры нефтяных масел с одновременным дальнейшим усилением их положительного влияния на свойства песчано-смоляных смесей горячего отверждения.Цель изобретения - повышение прочности стержней и форм в отвержденном состоянии и уменьшение продолжительности отверждения их в нагреваемой оснастке,Поставленная цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснаст- З 5 ке, включающая огнеупорный наполни- тель, фенолформальдегидное связующее, карбамидное связующее, комплексный кислый катализатор и нефтяное масло, содержит в качестве нефтяного масла нефтяную фракцию, очищенную адсорбентом от смол и парафино-нафтеновых углеводородсв, с показателем преломления 1,5050-1,5200 и с содержанием серы 0,1-1,5 Г при следующем соотношении ингредиентов, мас,3:Фенолформальдегидное связующее 1,10-1,62Карбамидное связующее 1,10-1,6250Комплексныйкислый каталидородов с показателем преломления 1,50501,5200 и с содержанием серы0,1-1,5-: О, 1 -0,2ОгнеупорныЙнаполнитель ОстальноеНефтяная фракция, очищенная адсорбентом от смол и парафино-нафтеновыхуглеводородов, характеризующаяся показателем преломления 1,5050-1,5200,содержащем серы 0,1-1,5 Р, являетсяновым продуктом, выпускаемым поТУ 38,л 0126-79. Ее температуравспышки (не менее 210 С) несколькопревосходит аналогичный показатель упродукта "Стабилойл".При содержании добавки на основенефтяных масел с указанным комплексом свойств ниже нижнего предела недостигается требуемого улучшения физико-механических характеристик стержней и форм, а также скорости их горячего отверждения, а при содержании1 его выше верхнего предела не наблюдается получения новых существенныхпреимуществ при одновременном возрастании газоотворности и себестоимости смеси,В качестве фенолформальдегидногосвязующего предпочтительно использовать фенолоспирты,8 качестве карбамидного связующего предпочтительно использоватьвыпускаемую промышленностью синтетическую смолу КС,В качестве комплексного кислого катализатора предпочтительно использовать технический продукт АМ, представляющий раствор хлористого аммония, хлористого алюминия (водного)и технической мочевины в воде,Предлагаемую смесь готовят следующим образом.В смеситель мод,111 или 112 загружают огнеупорный наполнитель (кварцевый песок), перемешивают 30 с, затем вводят заранее приготовленнуюсвязующую композицию из Фенолоспирта и карбамидной смолы, перемешивают в течение 2-3 мин, после чего всмесь вводят комплексный кислый катализатор АМ, смесь перемешиваютеще 1,5 мин вводят нефтяную фракциюи смесь перемешивают еще в течение1,5-2 мин. После этого смесь готовак использованию или хранению, живучесть смеси 8 ч,ТаблицаСодержание ингредиентов, вес,4 по массе 11% Ингредиенты Известная Предлагаемая Кварцевый песок2 К 02 Б 96,800,95 97,45 96,83 96,21 1,1 1,36 1,62 фенолоспирт Карбамидная смола КС1,1. 1,36 1,62 1,77 Комплексный кислый катализатор АИ 0,25 0,30 0,35 0,29 Нефтяная фракция,очищенная адсорбентом 0,10 0,15 0,20 Продукт "Стабилойл" 0,19 5 9Изобретение иллюстрируется следующим примером,8 табл,1 приведены составы смесей У 1 т" 1-3 по предлагаемому и Ю чсогласно известному техническомурешению 1),8 табл,2 приведено сравнение физико-механических свойств, указанныхв табл,1 составов смесей, отвержденных при 220 С в тецение 30 с,В табл,3 представлены сравнительные показатели прочности и скорости отверждения при различных температурах известной У 1 и предлагаемой У 2 смесей, имеющих одинаковое суммарное содержание связующего,21660 6Из табл,2 и 3 следует, цто приодинаковом су чарном содержании связующих предлагаемая смесь обеспечивает увелицение прочности на 10"501,при значительном возрастании скорости отверждения. Предлагаемая смесьначинает отверждаться уже при 14 сек,выдержки в нагреваемой оснастке, вто время как известная смесь - толь О ко при 30 с выдержки.Более высокая скорость отверждения позволяет сократить цикл изготовления стержней и повысить производительность оборудования, Высокая 1 ь текучесть смеси обеспечивает кацественное заполнение оснастки при изготовлении стержней любой сложности,921660 Таблица Показатели свойств для смесей, Ю Свойства 1 23 Предлагаемая Известная 23,9 29,7 36,1 21,3 0,03 0,035 0,0388,8 10,2 11,3 0,045 10,0 Таблица 3 Прочностные характеристикипри различных режимах горячего отверждения Прочность на растяжение вгорячем состоянии, кгс/смпри следующих режимах отвержденияС - с 6,9 2,9 3,4 6,4 240 - 14 240 - 30 240 - 46 3,2 6,4 То же в холодном состоянии200 - 14 Прочность на растяжение в отвержденномсостоянии, кгс/см Прочность на сжатиев сыром состояниикгс/см Газоотворность, см 200 - 14 200 - 30 200 - 46 220 - 14220 - 30 220 - 46 Показатели свойств для смесей Ю:10 921660 Продолжение табл.3 Показатели свойств для смесей Ю: 2 4 200 - 30 200 - 46 24,0 15,7 28,1 20,9 220 - 14 220 - 30 220 - 46 18,5 29,7 21,3 27,4 21,0 240 - 14 240 - 30 240 - 46 22 9 17,6 27,0 21,4 Нефтянаяфракция, очищенная адсорбентом от смол и парафино-нафтеновых углеводородов, с показателем Эо преломления 1,5050-1,5200 и с содержанием серы 01-1,53 Огнеупорный наполнитель 35 0,1-02 Остальное. 40 50 0,25-0,35 затор ВНИИПИ Заказ 2443/1 О Тираж 853 Подписное Филиал ППП "Патент" ,г.ужгород ул.Проектная, 4 Прочностные характеристикипри различных режимах горячего отрерждения Формула изобретенияСмесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая огнеупорный наполнитель, фенолформальдегидное связующее, карбамидное связующее, комплексный кислый катализатор и нефтяное масло, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочнос, - ти стержней и форм в отвержденном состоянии и уменьшения продолжительности отверждения, она содержит в качестве нефтяного масла нефтяную фракцию, очищеннуюадсорбентом от смол и парафино-нафтеновых углеводородов, с показателем преломления 1,5050-1,5200 и с содержанием серы 0,1-1,53 при следующем соотношении ингредиентов, масс,4:фенолформальдегидное связующее 1,10 -1,62Карбамидное связующее 1,10-1,62Комплексныйкислый каталиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 486847, кл. В 22 С 1/20, 1973,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2725933/22-02,кл. В 22 С 1/22, 1979.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2922490/22-02,кл. В 22 С 1./22, 07.05.80.4, Авторское свидетельство СССРМ 738745, кл. В 22 С 1/22, 1977.