Смесь для изготовления литейных форм

 

Изобретение относится к литейному производству, к составам смесей для изготовления литейных форм. Изобретение направлено на повышение прочности смеси для изготовления полупостоянных форм, исключение дефицитных материалов. Предлагаемая смесь содержит следующие компоненты, мас.%: жидкое стекло 10,0 - 12,0, 20% раствор серной кислоты 1,0 - 1,2, феррохромовый шлак 6,0 - 8,0, поверхностно-активное вещество анионного класса 0,6 - 1,0, железный порошок - остальное. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления многоразовых полупостоянных форм при литье алюминиевых сплавов и полиуретанов.

Известна смесь для изготовления литейных форм (авт.св. N 1618493, кл. B 22 C 1/18, 1991), содержащая алюминиевый порошок, связующее на основе жидкого стекла и стеклянные полые моносферы.

Недостатком данной смеси является дефицитность стеклянных полых моносфер. Кроме того, смесь имеет низкую газопроницаемость, что приводит к браку отливок по газовым раковинам.

Наиболее близкой к заявляемой по составу является смесь для изготовления литейных форм и стержней (авт.св. N 1260102, кл. B 22 C 1/18, 1986), содержащая, мас. жидкое стекло 2,0-4,0, едкий натр 0,6-1,0, феррохромовый шлак 0,4-0,6, пирант 0,072-0,18, кварцевый песок - остальное.

Недостатком данной смеси является то, что приготовление ее предусматривает дополнительную трудоемкую операцию по приготовлению пиранта. Смесь содержит дефицитные материалы, имеет недостаточную прочность для производства полупостоянных форм.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение удельной прочности смеси для изготовления полупостоянных форм, исключение дефицитных материалов.

Предлагаемая смесь содержит следующие компоненты, мас.

Жидкое стекло 10,0 12,0 20% раствор серной кислоты 1,0 1,2 Феррохромовый шлак 6,0 8,0 Поверхностно-активное вещество анионного класса 0,6 1,0 Железные порошок Остальное Жидкое стекло и раствор серной кислоты служат для приготовления связующего.

Связующее готовится модифицированием жидкого стекла с модулем 2,2 2,5 и плотностью 1,41 1,43 г/см³ введением 20% раствора серной кислоты и перемешиванием до полного растворения геля кремниевой кислоты. Активация жидкого стекла серной кислотой значительно повышает прочностные свойства смеси.

При уменьшении добавки серной кислоты менее 1,0 мас. значительного увеличения прочности стержневой смеси не наблюдается, увеличение добавки выше верхнего предела приводит к коагуляции жидкого стекла.

Количество жидкого стекла выбрано из расчета обеспечения высокой общей и поверхностной прочности смеси в исходном состоянии. Снижение содержания жидкого стекла менее 10% приводит к потере прочности. Увеличение содержания более 12% нецелесообразно, так как дальнейшего увеличения прочности не происходит.

Введение феррохромового шлака в пределах 6-8 мас. обеспечивает полное отверждение связующего. Снижение содержания феррохромового шлака менее 6% недостаточно для полного отверждения и увеличивает осыпаемость форм. Увеличение содержания более 8% снижает живучесть смеси.

Введение поверхностно-активного вещества анионного класса в пределах 0,6 1,0% улучшает технологические свойства смеси, а именно: качество перемешивания основы со связующей композицией, пластичность и формуемость смеси. Снижение содержания ПАВ менее 0,6% приводит к увеличению осыпаемости смеси. Увеличение содержания > 1% ведет к увеличению пенообразования связующей композиции.

В качестве огнеупорного наполнителя используется железный порошок марки ПЖРВ ТУ 14-1-3882-85 или ПЖ ГОСТ 9849-86 или отходы от просева при изготовлении литой стальной дроби, имеющие следующий состав, мас. C 0,08 - 0,1, FeO 54 64, Fe₂O₃ 37 40, SiO₂ 2 6, MnO 0,8 - 7,0, Cr₂O₃ 0,1 0,3, MgO 0,6 1,2, фракции сита 01 0063, что обеспечивает оптимальную чистоту поверхности отливок, не требующих дополнительной мехобработки.

Смесь готовят следующим образом.

В смеситель засыпают железный порошок или отходы от просева дроби, затем феррохромовый шлак, перемешивают в течение 2-5 мин, затем добавляют смесь модифицированного жидкого стекла с ПАВ и перемешивают 2-3 мин.

В табл. 1 приведены составы предлагаемых смесей.

В табл. 2 представлены физико-механические свойства смесей.

Формула изобретения

1. Смесь для изготовления литейных форм, содержащая металлический наполнитель, кальцийсодержащий шлак и жидкое стекло, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество анионного типа и 20-ный раствор серной кислоты, а в качестве кальцийсодержащего шлака - феррохромовый шлак при следующем соотношении компонентов, мас.

Жидкое стекло 10,0 12,0 20%-ный Раствор серной кислоты 1,0 1,2 Феррохромовый шлак 6,0 8,0 Поверхностно-активное вещество анионного типа 0,6 1,0
Металлический наполнитель Остальное
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве металлического наполнителя используют отходы от просева при изготовлении литой стальной дроби.

РИСУНКИ

Рисунок 1