Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке Советский патент 1984 года по МПК B22C1/22 B22C1/02 

1 Изобрете1ще относится к литейном производству, а именно к составам песчано-смоляньк смесей для изготовлешя литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, и может най ти широкое применение в изготовлении отливок из черных и цветных сплавов. Известна смесь для изготовления литейных стержней и форм нагреваемо оснастки, включающая огнеупорный наполнитель, мочевино-формальдегндную смолу, кислотньй катализатор от верждения и нефелиновый антипирен t Однако указанная смесь характери зуется недостаточной текучестью и пластичностью, а стержни, изготовленные из нее, обладают повьшенной хрупкостью. Известна также смесь для изготов ления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая ог неупорный наполнитель, мочевино-фор мальдегидное связующее, ксзмплексньй кисльй катализатор на основе хлори- дов алюми1дая и аммония, мочевины и воды, а также продукт компаундирования депарафинированного дистилля1 ного компонента нефтяных масел изби рательной очистки и однохлористую медь 2D. I Данная смесь является моногокомпонентной, что приводит к усложнени и увеличению продолжительности про;цесса ее приготовления, а соответQTBeHuo и снижению производительнос ти смесеприготовленного оборудовани Кроме того, такая смесь не обладает достаточными антиадгезионными и противопригарными свойствами, что приводит к прилипаемости форм и . стержней к нагретой оснастке и образованию пригара на отливках. Наиболее близкой к изобретению п технической сущности; и достигаемому результату является смесь 3 Ц для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке следующего состава, мас,% в пересчете с мае ,ч .: Огнеупорный наполнитель на основе кремнезема95,55 МЬчевино-формальдегидное связующее2,6 Сульфитно-дрожжевая бражка 0,75 Антиадгезионные и 7 щ стнвопригарные добавки в виде: уайт-спирита0,3 нефелинового антипирена0,5 Уротропин технический 0,3 Однако эта смесь характеризуется повьш1енной прилипаемостью к нагреваемой оснастке, склонностью к пригару при получении отливок из черных сплавов и недостаточной прочностью в отвержденном состоянии. Цель изобретения - повьшение качества стержней и форм за счет снижения прилипаемости смеси к оснастке, повьшения ее противопригарных свойств и увеличения прочности стержней и форм, Поставленная цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, вкпючаклцая огнеупорньй наполнитель на основе кремнезема, мочевиноформальдегидное связующее, сульфитно-дрожжевую бражку и антиадгезионную противопригарную добавку, содержит в качестве антиадгезионной противопригарной добавки побочньй продукт производства низкомолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена при следукяцем соотношении ингредиентов, мас,%: Мочевино- формал ьдегидноё связующее 1,8-3,4 Сульфитно-дрожжевая бражка0,2-0,6 Побочный продукт производства низкомолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена0,08-0,20 Огнеупорньй наполнитель на основе кремнеземаОстальноеКроме того ,смесь содержит побочньй продукт производства низкомолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена (так называемое отработанное синтетическое смазочное масло) следующего состава , мае,%: Низкомолекулярньй полиэтилен с молекуляр3 . ным весом 150025001,5-2,5 Органические кислоты0,5-0,7 Вода 0,2-0,8 Стабилизированный сополимер окиси этилена и окиси пропил.ена в массовом соотношении 70:30 соответственноОстальноеСтабилизированный сополимер окиси этилена и окиси пропилена имеет вид мутной маслянистой жидкости све ло-желтого цвета с плотностью 1,351,60 г/см, хорошо растворяется в воде, совмещается с мочевино-формал дегидными смолами и хорошо распреде ляется в песчано-смоляной смеси. Нижний предел содержания (0,08%) добавки на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена обусловлен тем, что более низкое содержание не обеспечивает существенного снижения прилипаемости смеси к нагретой оснастке и не способствует повьшению прочности и противопригарных свойств отвержденной смеси. Содержание добавки вьпие 0,2% вызывает заметное увеличение газовьщеления смеси при формообразо вании . 874 В качестве мочевино-формальдегидных смол предпочтительно использова ние продуктов марок МЗ, МФФ-М, КФ-Ж, КФ-МТ. Сульфитно-дрожжевая бражка относится к классу жидких технических лигносульфонатов и применяется в виде товарного продукта согласно МРТУ 13-04-35-66. Оптимальное содержание сульфитнодрожжевой бражки в смеси составляет 0,2-0,6 мас.%. При меньшем ее содержании снижаются прочностные свойства смеси в горячем и холодном состоянии, а при большем ее содержании прочностные свойства смеси не улучшаются. Предлагаемую смесь готовят следую1ЦИМ образом. В смеситель загружают огнеупорный наполнитель, перемешивают 30 с, добавляют сульфитно-дрожжевую бражку и перемешивают 2 мин, затем вводят мочевино-формальдегидную смолу и добавку на основе стабилизированного сополимера окиси пропилена и перемешивают 1 мин, после чего смесь готова к употреблению. В табл. 1 приведены составы смесей 1-3 согласно изобретению и смеси А согласно известному техническому решению, принятому в качестве прототипа и базового объекта, 6 табл.2 свойства смесей. Таблица 1

1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ, включающая огнеупорный наполнитель на основе кремнезема, мочевино-формальдегидное связующее, сульфитно-дрожжевую и антиадгезионную противопригарную добавку, отличающаяся тем, что, с целью повьпиения качества стержней и форм за счет снижения прилипаемости смеси к оснастке, повышения ее противопригарных свойств и увеличения прочности стержней и форм, смесь содержит в качестве антиадгезионной противопригарной добавки побочный продукт производства низкоМолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена при следующем соотношении ингредиентов, мае.%: Мочевино-формальдегидное связунщее1,8-3,4 Сульфитно-дрожжевая бражка 0,2-0,6 Побочный продукт производства низкомолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и . окиси пропилена 0,08-0,20 Огнеупорный наполнитель на основе кремнезема Остальное 2. Смесь по п. 1, отличаю щ а я с я тем, что она содержит по(О бочный продукт производства низкомолекулярного полиэтилена на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена следующего состава, мас.%: Низкомолекулярный полиэтилен с молеГО кулярным весом 1500-2500 1,5-2,5 Органические кислоты 0,5-0,7 00 Вода 0,2-0,8 Стабилизированный сополимер окиси этилена и окиси пропилена в массовом соотношении 70:30 соответственно Остальное

Песок кварцевый 1К01 6 с содержанием глины 1,5-2,0%

Мочевино-формальдегидная смола марки М-3

Уайт-спирит Уротропин технический Сульфитно-дрожжевая бражра

Добавка на основе стабилизированого сополимера окиси этилена и окиси пропилена

Нефелиновый антипирен

7,92 96,86 95,8

95,55

3,4

2,6

2,6 0,3 0,3

0,6

0,75

0,4

0,08 0,140,20

0,5 Живучесть, ч15,0 Текучесть (по методике ЗИЛ), % 86 Прилипаемость по отношению поверхности оснастки с остатками смеси к общей поверхности оснастки, % О,15 Прочность на растяжение в горячем состоянии при температуре испытания и продолжительности отверждения 20 с, кис/см 4,0 Прочность на растяжение в холодном состоянии при температуре отверждения 220с и продолжительности отверждения 30 с, кгc/cм 31,0 Наличие пригара по отношению поверхности отливки с пригаром к обИз данных табл. 2 следует, что предлагаемая смесь на высокоглинистом песке имеет лучшие физико-механи ческие и технологические свойства в сравнении с прототипом (базовым объектом) при одинаковом содержании свя зуклцего (смеси 2 и 4) . Введение в смесь при ее приготовлении добавки на основе стабилизированного сополимера окиси этилена и окиси пропилена обеспечивают предлагаемой смеси высокие антифрикционные (текучесть) и пластические свойства, которые способствуют качественному з полнеш1ю оснастки со сложной внутрен ней конфигурацией и получению стержней с повышенной прочностью и плотностью. Повышение прочности форм и стержней из предлагаемой смеси происходит также за счет релаксации внутренних напряжений,, возникающих в процессе отверящения и охлаждения форм и стержней . Вместе с тем введение в смесь добавки на основе стабилизированного 17,0 19,5 12,5 92 98 90 О О 1,35 6,0 9,0 4,2 39,0 43,0 30,5 сополимера окиси этилена и окиси пропилена позволяет придать ей в гсокие антиадгезионные свойства, которые обеспечивают эффективное предотвращение прилипаемости форм и стержней к поверхности нагретой оснастки, повышение геометрической точности и качества форм и стержней, а следовательно, и качествоотливок. Кроме того, присутствие в смеси указанной добавки приводит к образованию пироуглерода при термодеструкдаи в поверхностном слое форм и стержней в процессе заливки их жидким металлом, созданию восстановительной атмосферы на границе металл-форма и предупреждению возникновения пригара на отливках. Таким образом,использование сое- тавов по изобретению позволяет значительно повысить живучесть и текучесть смеси, ее прочность в горячем и холодном состояниях, а также эффективно предотвращать прилипаемость форм и стержней к поверхности нагретой оснастки. Стжение прили7 11210878

паемости приводит к Уменьшению трудо-пятствует возникновению пригара и

емкости изготовления форм и стержнейснижает брак отливок.

и повьппению производительности труда.Предлагаемая смесь может применятьОбразование пироуглерода в процессеся при получении отливок из магниезаливки жидким металлом форм и стерж-5 вых и алюминиевых сплавов, а также из

ней из состава по изобретению пре-чугуна.