Смесь для изготовления литейных форм методом вакуумной формовки

) Зая соединением заявкис сударствеииый комите(23) П и авета Министров СССРпо делам изобретений публиковацо 30.05,76. Бюллетень2 3) УДК 621.742.4(088.8) ткрытий Дата ликования описания 30.06.7т 1) Заявцтсл нститут проблем лцт ЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМОДОМ ВАКУУМНОЙ ФОРМОВКИ) СМЕСЬ В качестве огнеупорны может содержать сочета цых материалов, а цме 7,65) с корундом (рН 1(рН 7,65) с магнезитом Огнеупорные наполи астцц 0,05 - 0,315 мм. Использование смеси кислотно-основными сво ооходимостью создания сцепления межд зернамх цацолнителец смесь ие цз двух огнеупорцно бадделеита (рН 0,15) цли оадделецта рН 10,52).тслц имеют размер изоорете ости и п выкладкиформ, ио песков с йствамц дополц и псска. азлщцыми звучно це льных сц Изобретение относится к области литейного производства, а именно к смесям для изготовления литейных форм методом вакуумной формовки с применением полимерной пленки. 5Известна смесь для изготовления литейныхформ методом вакуумной формовки с применением полимерной пленки па основе сухого мелкозернистого песка (например, кварцевого) с относительно низкой газопроницаемо сью, преимущественно округлой формой зерен, высоким насыпным весом и смешанным зерновым составом, способствующим повышсцию насыпного веса.Однако такая смесь отличается непостояцным содсркацисч примесей, низкой тсрмостойкостью, отсутствием сил межзсрцового взацмодействия, характеризуется недостаточной плотностью и прочостьо цри формообразовании под дсйствием сил внешнего воз действия.1 Яельо ия является увелгчениетермостойк рочности смеси, созданиеГлотной зерен и упорядочечной структуры вышецис качества отлц вок,Для достижения поставленной цели смесьдля изготовления литейных форм вакуумной формовки на основе огнеупорного цаполнителя дополнительно содержит огеупорный ц- ЗО полнцтсль, значение рН которого на 1,6 - 4,5 больше или меньше, чем рН огнеупорного нацолцителя, составляощсго основу меди, при оощем значении рН смеси 7,0 - 9,0.В качестве огнеупорных наполнцтелей смесь в соотвстствц с настоящим изобретением содержит сочетание из двух огнсуцорых материалов, а пмсццо обогащенного кварца (рН 6,1) с ццрконом (рН 7,7) илц обогащсного кварца с оадделептом (р 11 7,65), цлц обогащенного кварца с корундом (рН 10,15), цлц обогацсццого кварца с мапсзитом (рН 10,52),В качестве огцсуцорных цаполнцтслсй смесь может содержать сочетание из двух огнеупорных материалов, а именно ццркона (рН 7,7) с коруцдом (рН 0.15), илц ццркоца с магнезитом (рН 10,52),515566 Габлица 1 рН смеси Примечание Состав смеси 90 - 10 80 - 20 6,3 6,4 6,6 6,8 7,0 11 7 7,2 , 7,47,66,2 6,3 6,5 6,8 7,0 1 7,27,4 7,6 6,57,0 17,37,78,18,58,99,39,8 6,57 О 1 7,7 ( 7,8 в,з9,0 1 9,2 9,6 10,1 7 6 - 7 7 ЦирконБадделеит 90 - 10 80 - 20 70 - 30 8,0 1 8,2 8,4 8,7 8,9 9,2 9,4 9,7 10,0 Циркон Корунд 60 - 40 5050 40 - 60 30 - 70 20 - 80 10 - 90 Обогащенный кварцевый песокЦиркон Обогащенный кварцевый песокБадделеит Обогащенный кварцевый песокКорунд Обогащенный кварцевый песокМагнезит Соотношение ингредиентов, об, 0070 - 80 60 - 40 50 - 50 40 - 60 30 - 70 20 - 80 10 - 90 90 - 10 80 - 20 70 - 30 60 - 40 50 - 50 40 - 60 30 - 70 20 - 80 10 - 90 90 - 10 80 - 20 70 - 30 60 - 40 50 - 50 40 - 60 30 - 70 20 - 80 10 - 90 90 - 10 80 - 20 70 - 30 60 - 40 50 - 50 40 - 60 30 - 70 20 - 80 10 - 90 При любых соотноше- ниях Лля сыпучих смесей по настоящему пзобретени 1 о Лля сыпучих смесей по настоящему изобретению Для сыпучих смесей по настоящемуизобретению Для сыпучих смесей по настоящему изобретению Разница компонентов незначительна, поэтому их сочетание не обеспечивает получения смесей с удовлетворительными свойствами Для сыпучих смесей по настоящему изобретениюСостав смеси Примечание рН смесц ЦирконМагнезит БаддеаеитКорунд 8,0 1 8,28,4 , 8,7 / 8,9 (9,2 9,4 9,7 9,9 БадделеитМагнезит 18 лЗ9,0 (9 49,710,010,2 10,15 в 10,52 КорундМагнезит При любых соотношенияхпользовать обогащенный кварцевый песок, выпускаемый Верхнеднепровским горнометаллургическим комбинатом по РСТ УССР 656 - 70. Указанный песок характеризуется 5 стабильной кислотностью, которая колеблется в незначительных пределах 6,0 - 6,2 рН, в то время. как естественный карьерный кварцевый песок характеризуется значительными колсбанямц кислотно-основных своиств в 1 О пределах 5,4 - 8,2 рН, Важным преимуществом этих песков является отсутствие крупных частиц и более низкое содержание мелкой фракции, чем у карьерных. Отсутствие на поверхности зерен обогащенного песка адсорб ционных пленок способствует увеличению газопроницаемости смесей. 90 - 10 80 - 20 70 - ЗО 60 - 40 50 - 50 40 - 60 30 - 70 2 Э - 80 10 - 90 90 - 10 80 - 20 70 - 30 60 - 40 50 - 50 40 - 60 30 - 70 20 - 80 10 - 90 90 - 10 80 - 20 7030 60 - 40 50 - 50 40 - 60 30 - 70 20 - 80 10 - 90 Повышение связи между частичками смеси достигается при увеличении полярности комоентов. Наличие на поверхности песков водородных и гидроксильных ионов, а также адсорбциоиных пленок влияет на характер химических связей и, таким образом, на кислотно-основные свойства, которые характеризуются величиной рН. Поэтому естественные пески имеют нестабильные кислотно-основные свойства. Для регулирования плотности и структуры формовочной смеси необходимо использовать пески со стабильными свойствами, т. е. отмытые от примесей. В качестве одного из компонентов для приготовления сыпучих смесей, предлагается ис 8,0 1 8,3 8,68,89,0 1 9,4 9,710,010,2 Для сыпучих смесей по настоящему изобретению Для сыпучих смесец по настоя ще му изобрвтенгцо;ля сыпучих смссой по настоящему изооретснию Разница рН компонентов незначительна, иозтому нх сочетание не о 5 еспечивает получения смесей с удовлетворительными свойст- вамиТаблица 2 СОСТ)в с(1 еси Характер;(стика иоверкност;1 отливок из Разность р) гн гредиентовсмеси Твердость (1) ОР)1,ед. р 1.1 соотношение, об, (а смеси ингредиентов стали чууца 74 100 11 рлр, злсоры 1)р;глр,:асоры П-г ) ) 0 100 1)лдделе:т 10,15 Коррид 100 72 10,52 Магнез)т 100 6,8 60 -40 7,0 Г 8 1,6 Удовлетворительно Удовлетворительно Удовлетворительно У;(оваетворительно Хоро)и л я по чистотеУдовлетворительноУ.(оцствор.Тел),цоУ.(овлстворит ельно 7,2 77 7,6 7 7 78 7,0 1,6 3070 10- -9,) 5 - 95 93 - 10 Хор(пиая по п)стотсХороша 5 ио и 1 стотсТО кс 7 7) 7 7,)) 1 ст с)1;соры 9 80 -20 5.)- -50 30 -70 20 - 80 7,) Хороцля ио чисгогсТО ко Хоров)ая по ч стогеТО )ке 4,5 79 9,3 И)1(1 отся злсоры 9) 10 6,5 74 80 - 20 5050 78 7, 8,3 ХорошаяТо я;с 81 4 г 52 79 40 - 6030 - 709,0 7.5 9У юцлс)ворптсллю, )1 СОТСЯ:5 1 СОРЫЦирков- б адд еле)п 7-1 7,7 У,(овлсвор итслш)о У;ОвгСч воритсльиз 7,68 7,66 Циркон-корунд9 ХорошаяТо ке Хороь)яТо ке 8,0 8,4 8,9 9,2 2,45 Удовлетворительно Удовлетворителыю Обогащенный кварцевый песок К вл рне вы й песот-цирк- овн Кварневьш песок-бл;(де- лепт К взрцсвь 11 песок-коррид Кварцевый иесок-магне- зит 50 - 50 30 - 70 10 - 90 5 - 95 60- - 40 50. -50 80 - 20 50 - 50 20 - 80 95 - 5 9 - 10 70 - 30 50 - 50 40 - 60 73 76 80 79 74 У,(овлстворителик иоЧЛСТОТС, МЕ:ОТС 51 ЗЛСОРЬ) ОтСчси )ич(лиичсскии 1191 г а р Удозлетворитсльнз иочистоте, имеготся за- соры Отмечен мсклпичсскии пригар, име)тся за- СОРИ У:(оцлстцориСльио ио (истоте, ДОЦ.)С ГВОР;ТС;)Ь) Юч стоге Удовлетворительно по чистоте, име(отся за- соры Уловстпоритсль 1 ю почистоте, имск)тся засорыХРо и(ч 5о )кс Удоцле)норыельно и и(стотс, ДОВ СТ ЦОР И ТС Л и ИО ИО чистоте У;(овлетворительно ио чстоте Удовлетвори)ельни по чистоте515566 10 Г 1 ро олжиис Состав смеси Разность РН ингредиентов смесиТвер.достьформ,ед,РН соотношение,об. ингредиенты смеси чугуна стали Циркои-магнезит 95 - 5 90 - 10 70 - 30 50 - 50 40 - 60 7,9 8,0 8,6 9,0 9,4 75 ХорошаяТо же ХорошаяТо же 2,82 79 Удовлетворительно,имеются заеоры73 11 ме)тся засоры Бадделеит-корунд 95 - 5 90 - 10 2,50 70 - 30 50 - 50 40 - 60 7,9 8,0 8,4 8,9 ХорошаяТо же ХороиаяТо же 80 9 2 Имек 1 тся засоры Ьадделеит-магнезит 95 - 5 90 - 10 70 - 30 50 - 50 40 - 60 ХорошаяТо же 7,9 8,0 ХорошаяТо же 2,87 8,5 80 9,0 Удовлетворительно 73 удовлетноритсльио.Чех. пригарЗасорыТо же довлетнорительио 50 - 50 20 - 80 7,-1 7 72 Го ье В качестве других компонентов сыпучих смесей предлагается использовать циркон, бадделеит, корунд, магнезит и другие огнеупорные материалы с высоким удельным весом. В табл, 1 приведены значения рН сыпучих смесей, состоящих из различных сочетаний двух песков с различной химической и минералогической природой,Характеристика качества поверхности отливок, получеццых в формах из сыпучих смесей с различным соотношением огнеупорных материалов, отличающихся по кислотно-основным свойствам, приведена в табл. 2. анализ данных показывает, что если рН смеси меньше 7,0, уменьшается плотность и твердость форм, увеличивается пористость структуры, отливки имеют неудовлетворительную поверхность (табл, 2, композиции кварцевый песок в цирк 60- - 40; кварцевый песок - коруцд 90 - 1 О и т. д.). Если рН смеси больше 9,0, также увеличивается пористость структуры, ца поверхности отливок появляются дефекты (табл. 2, композиции кварцевый песок - корунд 20 - 80, бадделеит - магнезит 40 - 60 и др.),Подоор ингредиентов сыпучих смесей предлагается осуществлять таким образом, чтобы разница по кислотно-основным свойствам соХарактеристика поверхности отливок из ставляла 1,6 - 4,5 единиц рН црц рН смеси 7,0 - 9,0.Если компоненты отличаются по кислотноосновным свойствам менее, чем на 1,6 единиц, 5 то связь между зернами оказывается недостаточной для увеличения твердости ц плотности форм (табл. 2, композиции ииркон - бадделеит, корунд - магнезит). Если разница рН компонентов превышает 4,5 единиц, то 10 увеличивается порпстость структуры.Упрочцецце сыпучих смесей происходит поддействием разрежения, которое способствует отсосу газов ц пронцкцовеш 1 ю жидкого металла в поверхность формы, поэтом газо проницаемость и пористость форм цз сыпучих смесей должна быть ниже, чем прц обычных способах формовки. Зля этого предлагается применять пески зернистостью 0,05 - 0,315 мм, причем остаток зерец ца ситах 20 027 - 0063 должен быть це менее 907 а.Таким образом, применение песков с различной кислотностью для сыпучих смесей способствует созданию плотной укладки зерен и упорядоченной структуры при формообразо ванин под действием внешнего давления,вследствие этого повышается твердость на 10 - 15 единиц, плотность и термостойкость форм, и также качество отливок; выход годного увеличивается на 2,5 - 3%.515566 Формула изобретения Составитель И, Куннцкая Техред М, СеменовРедактор В. Кононович Корректор Е Хмелева Заказ 1404/10 Изд.1398 Тираж 1003 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5Типография, пр. Сапунова, 2 1. Смесь для изготовления литейных форм методом вакуумной формовки, включающая огнеупорный наполнитель, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения прочности и термостойкости смеси, создания плотной укладки зерен и упорядоченной структуры форм, повышения качества отливок, она дополнительно содержит огнеупор ный наполнитель, значение рН которого на 1,6 - 4,5 больше или меньше, чем рН огнеупорного наполнителя, составляющего основу смеси, при общем значении рН смеси 7,0 - 9,0.2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве огнеупорных наполнителей она содержит сочетание из двух огнеупорных материалов, а именно обогащенного кварца (рН 6,1) с цирконом (рН 7,7), или обогащен 12ного кварца с бадделеитом (рН 7,65), или обогащенного кварца с корундом (рН 10,15), или обогащенного кварца с магнезитом (рН 10,52).5 3. Смесь по п, 1, отличающаяся тем,что в качестве огнеупорных наполнителей она содержит сочетание из двух огнеупорных материалов, а именно циркона (рН 7,7) с корундом (рН 10,15) или циркона с магнези О том (рН 10,52).4, Смесь по п. 1, отличающа яся тем,что в качестве огнеупорных наполнителей она содержит сочетание из двух огнеупорных материалов, а именно; бадделеита (рН 7,65) с 15 корундом (рН 10,15) или бадделеита (рН7,65) с магнезитом (рН 10,52).5. Смесь по пп, 1 и 2, отличающаясятем, что огнеупорные наполнители имеют размер частиц 0,05 - 0,315 мм.