Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологи и автоматизации литейного производства (72) Авторы изобретения (71) Заявитель. з

f (54) РАСТВОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ

РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к отрасли литейного производства и может быть использовано при изготовлении форм и стержней из холоднотвердеющих смесей в процессе изготовления отливок из черных и цветных сплавов.

Известен раствор, используемый для упрочнения холоднотвердеющих форм и стержней, содержащий 20% фенолформальдегидной смолы и 80% денатурированного спирта (1).

При пропитке указанным раствором форм и стержней из холоднотвердеюших смесей (ХТС) входящий в его состав в качестве растворителя спирт проникает во внутренние слои форм и стержней и вызывает их разупрочнение. Поскольку этот раствор пе является самотвердеющим, то последующее некоторое упрочнение поверхности холоднотвердеющих форм ti стержней по сравнению с неокрашенными происходит лишь после полного испарения растворителя, что требует длительной выдержки (не менее 24 часов) форм и стержней на воздухе или их подсушки. Поэтому указанный раствор целесообразен лишь для окраски сырых форм и стержней, имеющих невысокую прочность, rto сравнению с холоднотвердеющими, с последующей их подсушкой, 2

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является раствор, используемый для упрочнения жидкостекольных форм и

s стержней, содержащий, вес. %:

Мочевинофурановую смолу 60 вЂ” 75

Спирт 25 вЂ” 40

Ортофосфорную кислоту 8 вЂ” 15

В этот раствор могут быть введены спе10 циальные технологические добавки, такие как графит и тальк (2).

При обработке рабочей поверхности холоднотвердеющих форм и crep» ней без последующей сушки рабочая поверхность

Is имеет недостаточную прочность и требует длительной выдержки на воздухе перед заливкой. С целью повышения прочности обработанной рабочей поверхности и улучшения кроющей способности раствора, входя20 щие в раствор карбамиднофурановую смолу, спирт и ортофосфорную кислоту берут в следующем соотношении, вес. %:

Ортофосфорная кислота 5 вЂ” 35

Спирт 35 вЂ” 65

Карбамиднофурановая смола 20 вЂ” 40

Для приготовления раствора по изобретению рекомендуется использование мешалки любого типа, выполненной во взрывобезопасном исполнении, кроме быстрои0 ходных.

818721

in! ь ь

>О г

> сс

С>

o In >о

> о с>

Х "х а

CCl IO

v a» o

GO!!

>о о ь

10 о

СЧ

Х о х >о о с> о

Х а>;,с}

I-> o, m x

О а> о

Шс>ас с с> ь

15 х ю а, Х O

>>> са> х о

CJ а>! >,о ! o

In!

С о

Сс> !

СО

С 1

>о ! o о

Р„.

Ф са> о о а

Ю о

О>

>Сд !, > к

i» а> оа.ох oio ХЦ ь !

Kl о а. о с> !

>о ь

3 ! Л а«} ю (а о о > >С

О оо

С>

>о

o ! о о

>>> !

» о с о ь

>о

} ь

4 !

С> ь

In с> ! >о о

40! ь

o ! an an,с

С> с}!

>о

С } а>

>о >.о

>о ! >о ь

>>>

ccl х о а х

СС!

I о

:с

IJ о

>.. о

v! о

55 д х

>» о а !

С6

>>> ! о с

X д

v о

>о о

v о

>о

6О

65 о х а, > .й}, о х с! ь

>а с> а-,р

2 м

CIl

CJ о

>Х д д

CCI > и 2 а ъ о с} о а о а х

v c. а> ! а о

v о

>Х Х

CCI

CCI !

С о

>:>

С> х о а

}-(С о о с »> (У) к сс о х

Х о о а.ь о сч

CJ g

CC> !» а,v о

Х а> о а

Ь Х с а

Ди

Я с

1 а>

СС> а е>

2 с о о у д

C>J >, Х СЧ

ccl о. а> о а о д о

v y о

X CC> о а

Ф о х сс> а аО о д о о

>Х о о о

М а.

C>J

F» х

С> è оь оь х

IC>

Х а о х !

» а. >о х к а> с:!

«Ос Са>О

=>х а.х

Х >ХУ. Хо ccI g v a- g i ахххх х

}:, о а> о с х сс> а ха vac>

С: »>

818724

0О

0,2

Остальное

В качестве карбамиднофурановой смолы могут быть использованы смолы марки

БС-40 (ТУ 6-05-1750 вЂ” 76) или КФ-90 (ТУ

6-05-1310 вЂ” 71), БС-70, КФ-40, Ортофосфорная кислота Н Р04 плотностью 1,5 вЂ” 1,65 г/см ТУ 6-08-182 вЂ” 70 или МРТУ 6-08-132 вЂ” 69.

В качестве спирта в растворе могут быть использованы одноатомные спирты низшей группы (т, е. с числом углерода в молекуле от 1 до 3), такие как этиловый или изопропиловый спирты.

Способ приготовления предложенного упрочняющего раствора состоит в перемешивании ортофосфорной кислоты с одноатомным спиртом низшей группы и последующем введении полученного таким образом отвердителя в карбамиднофурановую смолу и тщательном их перемешивании.

Совместное введение кислоты со спиртом в карбамиднофурановую смолу действует как отвердитель, т. е. образует самотвердеющий состав, обеспечивающий при нанесении на поверхность форм и стержней их упрочнение и повышение термостойкости.

Применение в составе упрочняющего раствора ортофосфорной кислоты увеличивает термостойкость упрочненного слоя и стержней, так как при нагревании она конденсируется до полимеризованной метафосфорной кислоты, термостойкой до 800 С.

При введении кислоты непосредственно в смолу происходит бурная реакция, сопровождающаяся вспучиваыием и затвердеванием смолы в течение нескольких минут.

При введении в карбамиднофурановую смолу одноатомных спиртов низшей группы некоторые из них, например изопропиловый, плохо растворяются в ней, образуя при перемешивании сгустки и осадок белого цвета.

В табл. 1 и 2 приведены составы растворов согласно изобретению, согласно известным (1) и (2) и их физико-механические и технологические свойства.

Для испытаний в раствор вводилась карбамиднофурановая смола БС-4, КФ-90.

Время перемешивания 2 вЂ” 3 мин после ввода каждого компонента. При приготовлении небольших количеств упрочняющего раствора допускается ручное перемешивание.

Нанесение упрочняющего состава на рабочие поверхности форм и стержней можно осуществлять пульверизатором, кистью или окунанием. Действие раствора по изобретению определялось на образцах, изготовленных из смеси следующего состава, вес. %:

Мочевиноформальдегидная смола марки ВК-1

Ортофосфорная кислота (плотностью 1,6 г/смз)

Кварцевый песок

Как следует из таблицы 1, прочность и термостойкость образцов, окрашенных предложенным упрочняющим раствором (составы 2, 3, 4, 6) превышает те же показатели у образцов, окрашенных известным раствором (1) и раствором f2).

Уменьшение содержания спирта или увеличение содержания кислоты ведет к ускоренному взаимодействию со смолой и

l0 сокращает время живучести раствора, при этом ухудшаются показатели прочности и термостойкости. При увеличении содержания спирта или уменьшении содержания кислоты замедляется процесс самотвердеlS ния (увеличивается время живучести) раствора, что требует увеличения выдержки окрашенных форм и стержней перед заливкой или их подсушки. Крометого, увеличение содержания некоторых низших одноg0 атомных спиртов, например изопропилового, или уменьшение содержания кислоты менее 5% ведет к выпадению осадка из раствора, что резко ухудшает его технологические свойства.

При содержании смолы в растворе менее 20% существенно снижается упрочняющее действие раствора, а при прокаливании вспучивается окрашенная поверхность образцов (состав 10). Увеличение содержания смолы в растворе нецелесообразно не только с экономической точки зрения (смола наиболее дорогостоящий компонент раствора), но и потому, что после окраски таким раствором (состав 9) поверхность образцов становится липкой и требует длительной выдержки на воздухе или подсушки.

3а счет повышения поверхностной прочности и термостойкости стержн«й и форм изобретение позволит снизить расход связующих материалов, а также заменить дорогостоящие связующие более дешевыми низкотермостойкими.

Стоимость 1 кг раствора 90 копеек, т.е. на 1 тонну отливок расходуется 2,7вЂ”

5,4 руб. для стержней и 3,6 вЂ” 7,2 вЂ” при изготовлении форм.

Формула изобретения

Раствор для обработки рабочей поверхности литейных форм и стержней, получаемых из холоднотвердеющих см«сеи> включающий кар бамиднофурановую смолу, спирт и ортофосфорную кислоту. о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения прочности обработанной рабочей поверхности и улучшения кроющей способности раствора, ингредиенты берут в следующем соотношении, вес. %:

Карбамиднофурановая смола 20 вЂ” 40

Спирт 35 вЂ” 65

Ортофосфорная кислота 5 вЂ” 35

818721

Составитель И. Куницкая

Редактор И. Ахмедова Техред 3. Тарасова Корректоры: О. Силуянова и Н. Федорова

Заказ 2396

Изд. Хв 276 Тираж 869

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Загорская типография Упрпо:нп рафиздата Мособлисполкома