Смесь для изготовления водорастворимых стержней Советский патент 1982 года по МПК B22C1/00 

(5) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СТЕРЖНЕЙ

1

Изобретение относится к производству, в частности, к составам смесей для изготовления водорастворимых стержней, используемых при литье алюминиевых сплавов.

Известны водорастворимые стержни, изготовленные .путем прессования и спекания стержневой смеси, содержащей хлористый натрий и/или калий, до 10 буры, окиси магния, талька или их смеси и 0,02-,0 жидкого стекла t . .

Для изготовления стержня смесь указанного состава прессуют под давлением 0,1-1,0 тс/см -и затем спекают при температуре 500-750°С. Полученные стержни имеют предел прочности при сжатии 2/0-5 0 кгс/см.

Недостатками этих стержней являются низкое качество их поверхности, низкая скорость удаления из отливки и невозможность получения стержней сложной конфигурации, что в большинстве случаев является определяющим.

Известен также состав вйдорастворимого стержня 2j, содержащий, вес.%:

t-8

Окись алюминия 2-2,5

Стеарин 12-16

Парафин

Хлористый

Остальное

натрий

10

Для получения стержневой смеси указанного состава Применяют хлористый натрий с размером частиц до 100 мк и безводную окись алюминия. Эти порошкообразные материалы в

15 указанных количествах смешивают с органическими составляющими при 7080 с. Полученную суспензию запрессовывают в пресс-формы при давлении 20 ,0 кгс/см. Затем стержни-сырцы

обжигают в слое адсорбента при 700. 750С. Полученные стержни имеют предел прочности при сжатии 180210 кгс/см . Удаление из отливки производится холодной водой за 5 мин. Применение известной смеси для изготовления водорастворимых стержней позволяет получить сложные поло ти отливок с чистотой поверхности по 6-7 классу (ГОСТ 2789-73). Недостатком водорастворимых стер ней является их невысокая механичес кая прочность, наличие в составе стержня нерастворимого остатка кото рый может оставаться в полости отли ки после растворения стержня, а так же невысокая скорость вымывания из отливки, Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаем му результату является смесь для формования водорастворимых стер) 3, содержащая, весД: Хлористый 55-89,5 натрий Связующее (нитрат каль10-itOция) Тугоплавкий 0,5-5,0 материал Однако стержни, изготовленные из указанной смеси, имеют невысокую прочность и растворимость их не мож превышать 99,5% из-за наличия в сос таве тугоплавкого нерастворимого компонента (0,).

Из предлагаемой смеси стержни изготавливают следующим образом.

Порошкообразные материалы в указанных количествах смешивают и заливают водой из расчета получения массы полусухой, пластичной или жидко- ) подвижной консистенции и заформовывают путем прессования или заливки в форму. Затем стержни-сырцы обжигают при 550-б50°С в течение 2- ч.

В табл. 2 приведены сравнительные свойства предлагаемой и известной смесей. Цель изобретения - повышение прочности стержней. Поставленная цель достигается тем, что смеси для изготовления водорастворимых стержней, включающая хлористый натрий и связующее, содержит D качестве связующего частично дегидратированный сульфат алюминия при следующем соотношении ингредиентов, весД: Хлористый натрий60-90Частично дегидратированныйсульфат алюминия10- 0Частично дегидратированный, т.е. специально созданный термической обработкой сульфат алюминия Al2(SO)y ISILO, содержит остаточные гидроксильные группы (а не кристаллогидрат) . Ae,,C904)16HiO - AeiS04hW2.0(e-M)HaO. Частично дегидратированный сульфат алюминия отличается от сульфата алюминия по составу и по свойствам, что позволяет использовать его в качестве связующего в составе водорастворимого стержня. . В табл. 1 приведены сравнительные составы предлагаемой и известной смесей. Таблица 1

Предел прочности на сжатие, кгс/см

Скорость удаления стержня, г/мин

Водорастворимость Д

Прочность стержней,

МПа

Как видно из табл. 2, оптимальное содержание добавки частично дегидратированного сульфата алюминия находится в диапазоне lO-tO вес. и при дальнейшем увеличении его количества прочность стержней изменяется мало.

Водорастворимые стержни, изготовленные из предлагаемой смеси обладают полной водорастворимостью и имеют высокую скорость удаления из отливки.

Применение изобретения позволит в 10 раз увеличить прочность стержней и обеспечить их полную (100) растворимость.

Формула изобретения

Смесь для изготовления водорастворимых стержней, включающая хлористый натрий и связующее, отличающаяся тем, что, с целью

250-290 2АО-270 215-2 5

з-

k-5

100 100 95-99,5

15-2015-2015-201,5-2,0

повышения прочности стержней, смесь содержит в качестве связующего частично дегидратированный сульфат алю МИНИН при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Хлористый нат60-90рий

Частично дегидратированныйсульфат алюми Q- Qния

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. В 22 С 1/00, 1978.