СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ Российский патент 2006 года по МПК B22C1/00 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к изготовлению форм и стержней из холоднотвердеющей смеси для литья при изготовлении отливок из чугуна, стали и цветных металлов. Предлагаемая смесь может с успехом применяться в литейной промышленности.

Известна смесь, включающая огнеупорный наполнитель, фосфатное связующее и триэтаноламин, в качестве отвердителя. Однако смесь обладает плохой выбиваемостью после заливки форм металлом и небольшой живучестью смеси. Известна смесь для приготовления форм и стержней, содержащая в своем составе алюмоборфосфатный концентрат - 2,5-5% и огнеупорный наполнитель - остальное (1). Однако данная смесь отверждается тепловой сушкой, что удлиняет процесс изготовления форм и стержней и создает необходимость установки дополнительного сушильного оборудования.

Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, фосфатное связующее и порошок прокаленный магнезитовый каустический при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алюмоборфосфатный концентрат2,5-4,0Порошок прокаленный каустический Магнезитовый0,3-0,5Кварцевый песокостальное (2)

Недостатком данного изобретения является то, что данная смесь обладает низкой живучестью, ввиду большой активности отвердителя, повышенной осыпаемостью и недостаточной прочностью, кроме того отвердитель - порошок прокаленный каустический магнезитовый в настоящее время является достаточно дорогим и дефицитным продуктом.

Задачей изобретения является увеличение живучести смеси и возможность регулирования в более широком диапазоне скорости затвердевания смеси, что так необходимо в литейном производстве, увеличение прочности и снижение осыпаемости форм и стержней, а также снижение себестоимости смеси за счет использования более дешевого и недефицитного отвердителя смеси.

Поставленная задача достигается тем, что в смеси для изготовления литейных форм и стержней, содержащей алюмоборфосфатный концентрат, порошковый отвердитель и кварцевый песок, порошковый отвердитель содержит MgO и SiO₂, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Алюмоборфосфатный концентрат3-5Порошковый отвердитель1,0-1,5Кварцевый песокостальное

Для экспериментальной проверки состава были изготовлены 6 смесей ингредиентов (табл.1), 4 из которых показали оптимальные результаты (табл.2 п.п.2-5). В качестве связующего используется алюмоборфосфатный концентрат, в качестве отвердителя - порошковый отвердитель, наполнитель - кварцевый песок.

Смесь приготавливалась следующим образом: расчетные количества порошкового отвердителя и кварцевого песка перемешивались в течение 1 мин, затем вводили алюмоборфосфатный концентрат и перемешивали все это в течение еще 1 мин. Порошковый отвердитель содержит MgO и SiO₂.

Удельная поверхность - 5000 см²/г; активность порошка - 10 сек.

Составы и свойства смеси приведены в таблицах 1 и 2. Оптимальный состав смеси определяется условиями производства (требованиями по живучести, прочности и термостойкости смеси).

Введение в смесь менее 1% порошкового отвердителя приводит к увеличению времени затвердевания смеси и уменьшению термостойкости. Введение в смесь более 1,5% порошкового отвердителя резко снижает живучесть смеси, прочность через 24 часа и термостойкость. Увеличивается осыпаемость смеси.

Наличие в порошковом отвердителе SiO₂ оказывает дополнительное влияние на живучесть смеси и скорость затвердевания, что так необходимо в литейном производстве, позволяет снизить себестоимость смеси.

Таким образом, использование предлагаемой смеси позволит управлять временем затвердения смеси в широком диапазоне, увеличить прочность, термостойкость и уменьшить осыпаемость смеси.

Таблица 1ИнгредиентыСодержание ингредиентов, мас.%123456известный составАлюмоборфосфатное связующее (АБФК)2,02,53,03,54,04,54,0Порошок прокаленный магнезитовый каустический------0,5Порошковый отвердитель0,91,01,21,41,51,7-Кварцевый песок97,196,595,895,194,593,895,5Таблица 2Свойства смесиСостав №123456известный составЖивучесть, мин604030156310Прочность на разрыв,        кг/см³       через 1 час-0,81,01,31,52,00,8через 24 часа8,09,09,59,8106,03,5Осыпаемость, %0,020,030,0350,040,060,20,35Термостойкость при       1000°С в течение 1 часа,       кгс/см²0,91,01,51,852,051,351,3

Литература

1. А.с. №1639872.

2. А.с. №11748914.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к изготовлению форм и стержней из холоднотвердеющей смеси для литья отливок из чугуна, стали и цветных металлов. Смесь содержит алюмоборфосфатный концентрат, порошковый отвердитель и кварцевый песок. Отвердитель содержит MgO и SiO₂, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: алюмоборфосфатный концентрат 3-5, порошковый отвердитель 1,0-1,5, кварцевый песок - остальное. Обеспечивается снижение себестоимости производства холоднотвердеющих смесей, повышение физико-механических показателей. 2 табл.

Смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая алюмоборфосфатный концентрат, порошковый отвердитель и кварцевый песок, отличающаяся тем, что порошковый отвердитель содержит MgO и SiO₂, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Алюмоборфосфатный концентрат3-5Порошковый отвердитель1,0-1,5Кварцевый песокОстальное