Смесь для изготовления полупостоянных литейных форм

 

Изобретение относится к литейному производству и может быт/, использовано для изготовления полупостоянных литейных форм. Цель - улуч- .шение качества форм за счет повышения однородности смеси, ее уплотняемссти и живучести, а также прочности после тепловой сушки и термостойкости . Смесь содержит, мае.2: корунд 10-20; огнеупорная глина 15- 20; алюмохромфосфат плотностью 1,4- 1,5 г/см3 14-18; 10-60%-ный водный раствор карбоновых кислот или тринатрийфосфат 0,5-2,5; шамотный порошок остальное. Улучшение качества форм при совместном введении в смесь водных растворов карбоновых кислот или тринатрийфосфата в сочетании с алюмохромфосфатом плотностью 1,4- 1,5 г/см3 позволяет повысить живучесть за счет снижения экзотермического эффекта, а также прочность после термообработки. Определенное соотношение фракционного состава огнеупорной основы позволяет повысить однородность смеси и ее прочность и термостойкость. 1 э.п. ф-лы, 3 табл. Ј (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИ)(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ 1*

fig ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ(Т ИНМ

ПРИ ГНЙТ СССР (21) 4494921/ 02 (22) 18. 10. 88 (46) 07.01.91. Бюп. И 1 (72) H.B.Êîðîòêoâ, Ю,П,Поручиков, P.H.Êàòàåâà, Ф.М.Шашев и С.П.Павлов (53) 621. 743.4 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1031630, кл. В 22 С 1/02, B 22 С 1/18, 1983.

Авторское свидетельство СССР

К 1324742, кл. В 22 C 1/00, 1987.

Авторское св щетельство ГССР

М 1199423, кл, В 22 С 1/18, 1985. (54) СМЕСЬ ЛЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПОСТОЯННЫХ ЛИТЕ НЫХ ФОРМ (57) Изобретение относится к литейному производству и м ожет быть ис- . пользовано для изготовления полупостоянных литейных форм. Цель — улуч.шение качества форм зл счет повышения однородности смеси, ее уплотняИзобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления полупостоянных литейных форм.

Цель изобретения — улучшение качества форм за счет повышения однородности смеси, ее уплотняемости и живучести, а также прочности после тепловой сушки и термостойкости.

Предлагаемая смесь содержит порошкообразные огнеупорные материалы, в качестве которых использованы корунд, шамотный порошок и огнеупорная глина, а в качестве связующего — алюмохромфосфат плотностью 1,4-1,5 г/см и 10-60Х-ный водный раствор одной из

„„SU„„1618492 А 1 щ) В 22- С 1/02, В 22 С 1/18 емости и живучести, а также прочности после тепловой сушки и термостойкости. Смесь содержит, мас.X: корунд 10-20; огнеупорная глина 1520; алюмохромфосфат плотностью 1,41,5 г/см 14-18; 10-60 ", — ный водный раствор карбоновых кислот или тринатрийфосфат 0,5-2,5; шамотный порошок остальное. Улучшение качества форм при совместном введении в смесь водных растворов карбоновых кислот или тринатрийфосфата в сочетании с алюмохромфосфатом плотностью 1,4—

1,5 г/смэ позволяет повысить живучесть за счет снижения экзотермического эффекта, а также прочность Ilo< ле термообработки. Определенное соотношение фракционного составл огне упорной основы позволяет повыситh однородность смеси и ее прочность и термостойкость. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. карбоновых кислот или тринатрийфосфата. В качестве карбоновых кислот используют водные растворы гавелевои, лимонной, винной или сульфосалици- 1 ф

<лавой. ЬР

Улучшение качества форм за счет повышения технологических свойств < меси достигается благодаря упрочняющему воздействию присутствующих в компонентах и их примесях окислов алюминия, железа, натрия и других взаимодействующих с фосфатным связующим. Введение в смесь одной из карбоновой кислоты в виде насыщенного водного раствора приводит к тому, что вместо химической реакции связующее — активный

1 6 1 ..,; . 6 9 2 окисел протека«от реакции связующее карбоновая кислота, активный окисел— карбоновая кислота с последующим взаимодействием продуктов этих реакции.

Это, в свою очередь, ведет к увеличению времени протекания реакции замещения в фосфатном связуюшем ионов водорода на ионы металла и резкому снижению экзотермическогo эффекта в реакциях взаимодействия компонентов смеси со связующим.

° В итоге совокупность компонентов смеси позволяет получить эффект, заключающийся в повышении живучести,, уплатняемостп, гомогенности смеси,, ее прочности и термастойкости, по: скольку увеличение продолжительности структуропзмененпя смеси снижает вероятность абразава IHR H ней внутрен- 20 них дефектов, а образующиеся с вводимыми добавками камглексы могут оказывать упрочняющее действие.

Агцомохрамфосфатнсе связующее ucIfoJf üçóþT плотностью 1,4-1,5 г/см, 25 .ак как прп этих ега характеристиках достигаются лучшие прочностные свойства смеси, жигучесть, ;плотняемость и ац.".орал««ос1 ь.,П1«сг ерс "ocTü частип огнеупорных матерпагц1в глины, корунда 30 и порашкаобрзз««огo шамота составляя т

0-3,0 мм.

Смесь готовят в смесителях или бе— гуцах„ Сначала в те.:еш«е 1О мип перемешиваштся сухие с< .:. «HBJI I«î«Uèc,,затем в тече«««е 3-10 «ин, в зав -cH!.;асти ат объема смеси) кампо.«энты перемеши= ÿ10тсн co свя з !02«ff . )I062« K1 рВсТВОро ад1;oH 13 кар ба «013?aiх кислoT натрийфасфата вводят .«H"-имущественна на предварительной стадии в связующее указаH! cfi 1«лат..асти,, возможен ввод добавки в конце перемешивания. и гоTGHHocTH смеси после перемешивания судят по х«рактер««аму изме««ению ее цвета. После при-отовления смесь вылеживаетсл в течение 20-30 !IHH (и более),. затем падается на формовку.

Поскольку прочность смесей при «х уплотнени1«до удельных дав IcHHH па — 50 рядка 1О МПа возрастает почти линейно, смесь может углотняться на любом прессовом агрегате при удельных давлениях 3-10 МПа, вазмокна также уплотнение пневмотрамбавкай. Перед сушкой .,на гаверхность фор«.ы желательно нанес, "H TcIf 7oIf3 oJiирующее покрытие . Повыше ««.ная долговечность форм лг«стпгается при следуюшем режиме сушки: медленнам нагреве до 200 С со скоростью менее 100 град/ч, последующем подъеме температуры до 500-600 С со скоростью 200 град/ч и выдержке при этой температуре в течение времени, необходимога для полного прогрева формы.

В табл. 1 показаны составы исследованных смесей, в табл. 2 — их технологические свойства.

Живучесть смесей определяется

",.ак время, в течение которого прочность на сжатие снижается на 15% от первоначальной, Коэффициент термостойкости определяется па формуле

6««« 100% — «

К

Pl где б;и 6 — прочность материала на сжатие соответственно после одной и ш теплосмен; г«« количество Tpплосмен.

Чем меньше величина К, тем более термостаек материал формы.

Влияние технологических параметров приготовления смесей на их прочностные свойства показана в табл. 3 а примере исследуемой смеси 2 (в качестве добавки применяется водный раствор лимонной кислоты).

Данные табл. 1-3 показывают, чта реализация изобретения позволит повысить живучесть смеси в 2-4 раза, прочность после термаобработки в

1,5-3 раза, уплатняемость в 1,2

1,5 раза, термастойкость в 2-5 раз. формула и з о б р е т е н и я

1, Смесь для изготовления полупостоянных литейньгх форм, содержащая комплексный дисперсный огнеупорный наполнител«>: шамотный порошок, ко рунд, огнеупорную глину и фосфатное связующее, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества форм за счет повышения однородности смеси, ее уплотняемости и живучестй, а также прочности после тепловой сушки и термостойкасти, она допалнительНо содержит 10-60%-ный водный раствор карбонавых кислот или тринатрийфасфата, а в качестве фосфатного связующего — алюмохромфосфат плотностью

1,4-1,5 г/см при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

6 о

1618492

10-20

0,5-2,5

Остальное

15-20

1 C

Тл бли ца 2

0,46

0,62

0i 5) 39,9

96

4,4

42,5

48,9

96

4,5

43,4

96

3,8

0,1

0,06

0,09

23,98

+0,24

23,97

-0,17

24,03

-0i20

23,91

F09!2

23, 86

40,04

23,89

-0,О6

23,95

23,90

23,94

Коруь д

Огнеупорная глина

Алюмохромфосфат плотностью 1,4-.

1,5 г/смэ 14-18

10-60Г-ный водный, лствор карбеноКомпоненты смеси

Корунд

Огнеупорная глина

Ллюмохромфосфлт

Насыщенный водный раствор одной из клрбоновых кислот

HJIH тринлтрийФосфлтл

Шлмотный порошок

Св.йствл смесей!!рочность нл сжатие, м)!Л: в сыром состоянии после термообработки живучесть*, ч

Живучесть**, ч

Уплотняемость, 7

Коэффициент термостойкости

Степень однородности*** г после перемешивания, мин:

5 вых кислот или трпнатрийфосфат

Шамотный порошок

2. Смесь по п, 1 щ и я с я тем, что упорный наполнитель фракционный состав, 0,8-3,0 — 10,0-40,0

10 0,8 — 60,0-90,0 мм.

Таблица

Содержл ние компонента, мас . Е, в смеси

1 2 3

10 15 20

15 17,5 20

14 16 18

0,5 1,5 2,5

61,0 50,0 39,5!

1окл датели для смеси

1 2 3 отличаюкомплексный огнеимеет следующий мас.7: фракция мм, Фракция 01618492

Продолжение табл. 2

Показатели для смеси

2 ававае юаеавэе аенвавам Свойства смесей

МЮФ I ЮЭЮ ФФ ВВ

+0,07

é0,07

+0,08

Количество теплосмен до разрушения материала ***

* — под живучестью понимают время сохранения пластичных свойств смеси, находящейся в закрытой таре;

- живучесть определяется как время, в течение которсго прочность на сжатие смесей, .хранящихся на воздухе, снижается íà 158

or первоначальной;

%*A — однородность определяют путем замеров массы прокаленных при 900 С навесок, взятых из различных объемов смеси; — испытания проводят по ГОСТ.

Та блица 3

Параметры приготовления смеси

6 после термообработки, МПа

Плотность алюмохром Ьос фата, г/см 1, 40

1,50

1,55

Концентрация добавки Разбавленный раствор

Насыщенный раствор

Количество частиц крупной йракции в шамоте, Я 60

10

40,4

51,4

25,1

24,4

48,9

21,4

49,8

42,1

36,9

Составитель В,1Иувалов

Техред Д.Сердюкова Корректор

Редактор А.Козориз

Заказ 10

Тираж

Подписное

ВНИИПИ Государственного

113035, комитета по изобретениям и открытиям гри ГКНТ СССР

Носква, Н-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно †издательск комбинат "Патеит", г.ужгород, ул . t агарина, 101