Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке Советский патент 1992 года по МПК B22C1/22 B22C1/10 

Изобретение относится к литейному производству в частности к составам смесей для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых в нагреваемой оснастке.

Цель изобретения - снижение токсичности смеси при сохранении уровня физикомеханических характеристик стержней и форм.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве комплексного кислого катализатора смесь содержит наряду с водным раствором мочевины и хлористого аммония бензосульфокислоту при массовом соотношении бензосульфокислоты, мочевины и хлористого аммония соответственно 1;(1,18-1,79);(0,41-0,71).

Комплексный катализатор готовят растворением солей в воде, поддерживая температуру раствора при растворении хлористого аммония на уровне комнатной. Затем растворяют мочевину и бензосульфокислоту до получения раствора плотностью 1,251,30г/cм

В качестве смоляного связующего в составе песчано-смоляной смеси горячего отверждения используют фенолформальдегидную смолу резольного типа, например промышленно изготавливаемую смолу марки СФ-480.

В качестве огнеупорного наполнителя берут кварцевый песок.

Порядок ввода компонентов в процессе приготовления песчано-смоляной смеси следующий. В песок вводят комплексный катализатор и перемешивают в течение 2-3 мин, затем добавляют смолу и смесь перемешивают еще 2-3 мин, после чего она готова к употреблению. Для оценки скорости отверждения и прочности смеси на растяжение в горячем и холодном состояниях на универсальном приборе для определения прочности методом наддува смеси в горячий ящик изготавливают образцы- восьмерки (разрывное сечение 5 см). Температура нагрева стержневого ящика 270°С. При определении прочности смеси в горячем состоянии время от момента изготовления образца до момента его нагружения не превышает 7 с. В охлажденном состоянии образцы испытывают после выдерживания при комнатной температуре в течение 2 ч. В табл. 1 представлены составы комплексных кислых катализаторов по изобретению. Комплексный кислый катализатор по изобретению характеризуется плотностью 1,161,18 г/см, условной вязкостью (ВЗ-4, 20°С) 10-13 с и водородным показателем рН 2,04,0. Составы смесей по изобретению с комплексными кислыми отвердителями 1-7 приведены в табл. 2. Результаты испытаний смесей согласно табл. 2 представлены в табл. 3. В табл. 4 дополнительно представлены данные по скорости горячего отверждения для смеси 2 согласно табл. 2. Изобретение позволяет уменьшить токсичность смеси за счет исключения из ее

Таблица 1 состава токсичного ингредиента (хлорного хрома) при сохранении высокого уровня физико-механических характеристик стержней и форм. Формула изобретения Смесь для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке, включающая кварцевый песок, фенолформальдегидную смолу резольного типа и комплексный кислый катализатор на основе мочевины, хлористого аммония и воды, отличающаяся тем, что, с целью снижения токсичности при сохранении уровня физико-механических характеристик стержней и форм, комплексный кислый катализатор дополнительно содержит бензолсульфокислоту при массовом соотношении бензолсульфокислоты, мочевины и хлористого аммония, соответственно 1:(1,18-1,79):(0,41-0,71) и при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Фенолформальдегидная смола резольного типа . 1,95-2,89 Комплексный кислый катализатор на основе мочевины,хлористого аммония, воды и бензолсульфокислоты0,58-0,77 Кварцевый песок Остальное причем комплексный кислый катализатор имеет следующий состав, мас.%: Бензолсульфокислота14-17 Мочевина20-25 Хлористый аммоний7-10 ВодаОстальное

Компоненты-песчано-Содержание, мае., в,смеси

смоляной смеси f1-I i I I Г Г „

j„.LLJ...LJ..L.j--.i-.--..i..L..lJ-..Кварцёвыйпёсок 97,00 96,90 96.81 96,90 96.90 96.90 96.90 96,90 96,90 Смола СФ-Ш2,1.2 2,42 2,1,2 2,1,22,1,22,1,22,1.2 2,1,22,1,2

Комплексный кислый

катализатор ..

-0,68 ---

3..----0,68 ---4....-0,68 --5...---0,68 6-0,68 ,70.68 СвойстваIПоказатели для смеси

....ii: ::i:i:;n:z:i:: n:::i:zo:z:iiz

Живучесть, ц2,24 21,---

отверж- 00300 300

Времяотверадеиия, с 3030 30303030303030

Прочность растяжения,

кгс/см

в горячем состоя- i со ь 7с Ь i; Л 76

НИИ4,85 5.1 5.15 4,5 5.08 4,62 4,75 4,5 4,76

в холодном состоя-. ,0 ,, ,, -, ,

НИИ22,6 22,9 23,1 21,2 23,66 21,16 21.28 21,15 21,3«

™™™в - -- ----. -- - - -

Состояние Прочность смеси при растякении, кгс/см, при времени отверждения, с образца г I j 5 I ° J I ° I I °

Горячее 1.50 1,79 2,39 2,68 2,97 3,12 3.74 3,98 5.81 6,13 Холодное 6,90 8,16 12,06 13,11 16,54 22,80 23,17 23,9 21,45 21,1б

Таблица

ТаблицаЗ

Таблица4

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам смесей для изготовления литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке. Цель - снижение токсичности при сохранении уровня физико-механических характеристик стержней и форм. Состав смеси, мас.%: фенол- формальдегидная смола резольного типа 1,95-2,89; комплексный кислый катализатор на основе мочевины, хлористого аммония, воды и бензолсульфокислоты 0,58-0,77; кварцевый песок остальное. Массовое соотношение бензосульфокислоты, мочевины и хлористого аммония соответственно 1 ;