Изобретение относится к литейному производству, а именно к изготовлению форм и стержней из холоднотвердеющей смеси для литья при изготовлении отливок, преимущественно из чугуна.
Известна смесь для литейных форм и стержней для производства сложнофасонных крупногабаритных алюминиевых отливок, включающая следующие компоненты, мас.%: кварцевый песок - основа; связующее "Полиафам-1" - 1,2-1,8; вещество с высокой теплопроводностью - 25-20 (патент РФ №2188733, МПК: В22С 1/00, оп. 2002.04.27).
Недостатком известного состава смеси является плохая выбиваемость отливок, сопровождающаяся выбраковкой изделий, и небольшая живучесть смеси.
Известна также смесь для изготовления литейных форм и стержней для изготовления отливок из чугуна, включающая огнеупорный наполнитель, фосфатное связующее и порошок прокаленный магнезитовый каустический при следующем соотношении компонентов, мас.%:
(Авторское свидетельство №11748914, оп. 23.07.1992, МПК В22С 1/00).
Данная смесь обладает низкой живучестью, повышенной осыпаемостью и недостаточной прочностью, при этом отвердитель - порошок прокаленный каустический магнезитовый является достаточно дорогим и дефицитным.
Задачей изобретения является улучшение выбиваемости смеси, что так необходимо в литейном производстве, повышение качества и товарного вида отливок, снижение себестоимости смеси и улучшение экологии производства.
Для достижения поставленной задачи предложена смесь для литейных форм и стержней на основе огнеупорного наполнителя и связующего, которая содержит в качестве наполнителя - песок сухой, глину молотую, в качестве связующего - жидкое стекло М=2,4, и 30% раствор едкого натра γ=1,32 г/см3, а также огнеупорную добавку ПТУ - сырья и асбест хризотиловый в следующем соотношении компонентов, мас.%:
ПТУ сырья является продуктом термодеструкции углеродосодержащего сырья марки П232 с частицами размером 9-600 нм.
Технический результат достигается за счет количественного и качественного состава смеси. В стержневую смесь, связующим которой является натриевое жидкое стекло, вводится продукт термодеструкции углеродосодержащего сырья (ПТУ-сырья). Этот продукт не имеет вредных выделений, повышает термостойкость при соприкосновении жидкого металла с формой или стержнем, изготовленных из такой смеси, за счет того, что продукт имеет высокодисперсную структуру с сильно развитой поверхностью и с открытыми химическими связями.
При перемешивании в смесителе непрерывного действия ЖС минимальная толщина пленки связующего на песчинках зависит от его вязкости и поверхностного натяжения. Чем меньше вязкость связующего, тем тоньше пленка на песчинках и тем прочнее связь песчинок. Разрушение форм и стержней из ЖС сопровождается большими энергетическими затратами при очистке отливок от формовочной и стержневой смеси.
При вводе ПТУ-сырья в жидкое стекло вязкость увеличивается и образуется более толстая и термостойкая адгезивная оболочка на поверхности зерновой основы, так как часть жидкостекольного связующего идет на обволакивание ПТУ-сырья. Таким образом, на стадии смесеприготовления на поверхности зерновой основы формируется пленка с концентраторами напряжения из ПТУ-сырья, который, изменяя угол смачивания зерновой основы жидкостекольным связующим, ведет к меньшим затратам энергии на очистку литья от формовочной и стержневой смеси.
Жидкостекольная смесь имеет более низкую газотворную способность по сравнению с традиционными связующими, что снижает вероятность образования газовых раковин и значительно улучшает экологическую обстановку в месте заливки форм.
Может быть также использовано жидкое стекло с модулем М=2,8, жидкое стекло с определенным модулем подбирается в процессе производства, исходя из требований к живучести смеси.
Асбест хризотиловый марки А-370, ГОСТ 12871-93 дается в стержневую смесь для податливости стержня при кристаллизации металла, он позволяет избежать горячих трещин при затвердевании металла отливки.
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующим примером.
Был изготовлен состав для литейных форм и стержней, включающий следующие компоненты, мас.%: песок сухой зернового состава 4K2O202 ГОСТ 2138-91 - 86,2, глину огнеупорную молотую марки П-1, П-2 ТУ 14-8-216-76 в количестве 2,55, асбест хризотиловый ГОСТ 12871-93 в количестве 5,2, 30% раствор едкого натра γ=1,32 г/см3 ГОСТ 2263-79 марки ТД в количестве 0,9, стекло натриевое жидкое для литейного производства М=2,4 ГОСТ 13078-81 в количестве 5,2 и продукт термодеструкции углеродосодержащего сырья - ПТУ сырья марки П232 ГОСТ 7885 в количестве 0,05.
Технологический процесс приготовления смеси заключается в следующем. Исходные материалы загружали в смеситель в следующей последовательности. Сначала загружали песок сухой, глину молотую и асбестовую крошку и перемешивали их в течение 5 мин. Затем добавляли 30% раствор едкого натра и перемешивали еще 2 мин. После чего добавляли жидкое стекло М=2,4 и ПТУ-сырья и все вместе перемешивали еще 3 мин. Общее время перемешивания составило 10 мин.
Для определения физико-механических свойств смеси были изготовлены образцы в форме столбиков и восьмерок. Испытания предела прочности при сжатии проводились по ГОСТ 4071.1-94. Испытания показали, что прочность на сжатие δсыр. составила 0,13-0,18 кг/см2, а прочность на сжатие δсух. составила более 20 кг/см2. Влажность смеси составила 2,5÷3,6%.
Смесь выбивается после изготовления отливок из чугуна без нарушения поверхности деталей, не оставляя пригара на отливках из чугуна.
Таким образом, для изготовления смеси для литейных форм и стержней используются дешевые, экологически чистые материалы. Смесь обладает хорошей выбиваемостью, а отливки имеют товарный вид.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ОГНЕУПОРНАЯ НАБИВНАЯ МАССА ФУТЕРОВКИ | 2008 |
|
RU2390513C2 |
Смесь для изготовления литейных форм и стержней | 1983 |
|
SU1159715A1 |
Смесь для изготовления литейных форм и стержней | 1988 |
|
SU1637934A1 |
Смесь для изготовления литейных форм и стержней | 1981 |
|
SU1026924A1 |
Смесь для изготовления литейных форм и стержней | 1982 |
|
SU1069922A1 |
СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ | 1999 |
|
RU2148464C1 |
Смесь для изготовления литейных форм и стержней | 2022 |
|
RU2793659C1 |
Смесь для изготовления литейных форм и стержней | 1990 |
|
SU1770022A1 |
Смесь для изготовления литейных форм и стержней | 1979 |
|
SU880606A1 |
Смесь для изготовления литейных форм | 1989 |
|
SU1717270A1 |
Изобретение относится к области литейного производства. Смесь содержит, мас.%: 85-90 песка сухого; 2,3-3,1 глины молотой; 5,0-5,5 асбеста хризотилового; 0,6-1,1 едкого натра γ=1,32 г/см3; 5,0-5,5 жидкого стекла М=2,4, а также 0,05 мас.% продукта термодеструкции углеродосодержащего сырья. Достигается улучшение выбиваемости смеси, повышение качества отливок и снижение себестоимости смеси. 1 з.п. ф-лы.
1. Смесь для литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель и связующее, отличающаяся тем, что она содержит в качестве наполнителя песок сухой, глину молотую, в качестве связующего - жидкое стекло М=2,4, и 30%-ный раствор едкого натра γ=1,32 г/см3, и дополнительно содержит огнеупорную добавку в виде продукта термодеструкции углеродосодержащего сырья (ПТУ-сырья) и асбест хризотиловый, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что ПТУ-сырья имеет размер частиц 9-600 нм.
СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ | 2004 |
|
RU2292980C2 |
Смесь для изготовления литейных форм и стержней | 1989 |
|
SU1748914A1 |
СМЕСЬ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ | 0 |
|
SU383509A1 |
Смесь для изготовления литейныхфОРМ | 1979 |
|
SU839646A1 |
Авторы
Даты
2010-11-27—Публикация
2009-04-02—Подача