Разделительное покрытие для модельной оснатки

 

Союз Советских

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬ ЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! 925515

Социалистических

Республик (61) Дополнигельное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.09.80 (21) 2987493/22-02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.82 (51) М. Кл. В 22 С 3!00

Государственный комитет по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.744.079 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Я. Калашникова, Г. П, Галкин, Н. Н. Кузьмин и Н. А. Рыкова

Всесоюзный научно-исследовательский инсти ут литейного машиностроения, литейной техиолорф.и автоматизации литейного производства - "

L (71) Заявитель (54) РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ ПОКРЫТИЕ

ДЛЯ МОДЕЛЬНОЙ ОСНАСТКИ

Изобретение относится к отрасли литейного производства, в частности,,к составам разделительных покрытий для предотвращения прилипаемости песчано-глинистых смесей к модельной оснастке. 5

Изобретение может быть использовано при изготовлении чугунных отливок весом

5 — 10 кг на автоматических линиях.

Известно разделительное покрытие, включающее графит, натрий олеиновокис- 10 лый, парафин, смазку пушечную, буроугольный воск, поверхностно-активное вещество (ОП-10) и водный раствор аммиака f.11.

Недостатком этого разделительного по- IS крытия является наличие в нем высоковязких материалов (буроугольный воск, пушечная смазка), обуславливающих его затрудненное прохождение через распыляющие устройства автоматических форма- 20 вочных машин.

Наличие в составе разделительного покрытия воды, являющейся причиной газовых раковин, приводит к ухудшению качества отливок. 25

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является разделительное покрытие для модельной оснастки, используемой, преимущественно, на автоматических линиях, при изготовлении чугунных отливок развесом до 5—

10 кг с использованием сырой песчано-глинистой формовочной смеси, содержащее

30 — 95 вес. % керосина и 5 — 70 вес. %. хлорпарафина (2).

Но известное покрытие, выполняющее антифрккционную и антиадгезионную функции, не обеспечивает высокого качества поверхности отливок из-за образования на них пригара, чго вынуждает вводить в состав формовочной смеси до 4 — 6% каменноугольной пыли. Это обстоятельство сказывается на снижении газопроницаемости смеси и прочности на разрыв в сыром состоянии, смесь становится .более хрупкой и при этом для смачивання ее частиц неооходимо на 0,5 — 1,0% увеличивать влажность смеси. Все это приводит к более высокому браку по газовым раковинам, засорам, вскипам и ужиминам. Кроме того, введение каменноугольной пыли увеличивает затраты на смесь.

Целью изобретения является повышение качества отливок, снижение стоимости и улучшение технологических свойств формовочной смеси.

Указанная цель достигается за счет того, что разделительное покрытие для модельной оснастки, включающее керосин и хлорпарафин, дополнительно содержит по925515 листирол при следующем соотношении ингредиентов, вес. О/о.

Хлорпара фин 5 — 50

Полистирол 5 — 25

Керосин Остальное

Полистирол (ГОСТ 20282-74) представляет собой бельш порошок дисперсностью от частиц коллоидного размера до 1 мкм.

Противопригарное действие хлорпарафина и полистирола на чугунное литье связано с тем, что разделительное покрытие, которое наносится на модельную оснастку, переходит в процессе .уплотнения в

ыоверхностный слой формы и при заливке формы металлом оно сгорает с выделением

«блестящего углерода». В процессе сгорания из хлорпарафина выделяется 20 — 25О/О

«блестящего углерода», из полистирола—

55 — 60 О/о. Присутствие полистирола придает поверхности формы белый цвет и при температурах заливки форм металлом в пределах 865 — 1943 С на 12 — ЗЗО/, снижает коэффициент теплопроводности в сравнении с темной поверхностью, а следовательно, снижается и тепловое воздействие отливки на формовочную смесь, что позволяет ли квидировать дефекты отливок, связанные с термическими напряжениями формовочной смеси.

Кроме того, размер частиц полистирола на порядок ниже размера частиц песка, поэтому он как мелкодисперсный материал снижает пористость поверхностного слоя формы, что способствует уменьшению проникновения металла в поры формы и этим также снижает шероховатость поверхности отливок.

Использование разделительного покрытия с полистиролом обеспечивает высокое качество поверхности чугунных отливок развесом до 5 — 10 кг, что позволяет отказаться от применения в составе формовочной смеси каменноугольной пыли, а это„в свою очередь, обеспечивает улучшение технологических свойств формовочной смеси: газопроницаемости, прочности на разрыв, осып аемости.

Ввиду того, что полистирол совершенно не смачивается водой, усиливается антиадгезионное действие разделительного покрытия, а также ка к твердый углеродистый материал он повышает эффект снижения внешнего трения формовочной смеси по модельной оснастке.

Составы и свойства предлагаемого покрытия приведены в табл. 1 и 2.

Оптимальное содержание полистирола в разделительном покрытии составляет 5—

25 вес. /о (составы №№ 2 — 7) .

При содержании полистирола менее 5 вес. /О в разделительном покрытии (состав

¹ 1) не обеспечиваются противопригарные свойства, в сравнении с известным раздели10

65 тельным покрытием (состав № 9). Содержание в составе покрытия более 25 вес. о/о полистирола нецелесообразно, так как дальнейшего уруч щения качества отливок не наблюдается (состав № 8).

Содержание полистирола в разделительном покрытии следует устанавливать в зависимости от веса изготавливаемых отливак. Например, для отливок весом до

0,3 кг разделительное покрытие должно содержать 5 вес. о/о полистирола (состав № 2), для отливок весом 5 — 10 кг — 25 вес. /о (составы №№ 6 — 7).

Применение разделительного покрытия по изобретению для отливок развесом более 10 кг не обеспечивает получения поверхности отливок без пригара, так как в этом случае, с одной стороны, термическая нагрузка на смесь возрастает, увеличивается скорость сгорания материала и ароматические соединения, выделяющие «блестящий углерод» при разложении хлорпарафина и полистирола, выгорают ранее, чем образуется;корка металла, ввиду малой толщины противопригарного слоя.

Смесь без каменноугольной пыли с использованием разделительного покрытия по изобретению имеет более высокие физикомеханические свойства в сравнении со смесью, содержащей каменноугольную пыль, при использовании разделительного покрытия известного состава, что позволяет снизить содержание в ней влаги и связующего (бентонита) с сохранением прочности.

Повышение газопроницаемости и снижение влаги в смеси уменьшает. брак отливок по газовым раковинам, ужиминам.

Уменьшение в составе смеси пылевидной фракции повышает пластичность смеси, снижает осыпаемость и эррозию формы.

Ликвидация в составе .формовочной смеси каменноугольной пыли позволит на

2 — 3 руб снизить стоимость,1 т отливок (при норме расхода 40 — 60 кг каменноугольной пыли на 1 т годного литья).

Отсутствие в составе смеси каменноугольной пыли улучшает санитарно-гигиенические условия цеха, ликвидируется пожаро- и взрывоопасности, освобождаются акладские помещения и уменьшается потребность в транспортных средствах.

Технология приготовления покрытия заключается в сливании в одну емкость хлорпарафина и керосина с добавлением полистирола в требуемом соотношении. Предпочтительнее в хлорпарафин вливать керосин и при перемешивании ввести полистирол.

Ввиду малой дисперсности полистирола разделительное покрытие образует устойчивую систем у и не образует осадка.

Реализация изобретения позволяет повысить качество отливок за счет ликвидации пригара на поверхности отливок, сни925515

Таблица 1

Состав покрытия, вес. %

Ингредиенты № 1 ¹/2 № 6 №,5 № 3 № 7 прототип

Хлорпарафин

Полистирол

Керосин

МО

70

15

92

50

65

Таблица 2

¹2 №3

Свойства прототип

0,6

0,42

0,09

0,15

0.35

0,21

0,22 на отливках пригар

Менее

0,3

10,0

0,5

1,0

2,0

0,307

0,307

0,307

0,202

0,307

0,307

0,307

0,307

145

145

145

145

145

145 газопроницаемость, ед. осыпаемость, %

0,3

0,З

0,9

0,3

103

0,3

0,3

0,3

0,204

0,204 0,204

0,104

0,204

0,204

0,204

165

165

165

165

165

165 газопроницаемость, ед. осыпаемость, 0

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

Выход «блестящего углерода» в поверхностном слое формы толщиной 5 мм, %

Развес отливок, получаемых без пригара, кг

Свойства формовочной смеси, содержащей 8 /о бентонита и 3,3% воды: предел прочности на разрыв во влажном состоянии, кг/смз

Свойства формовочной смеси, содержащей 5,5% бентонита и 2,6%

Водьп предел прочности на разрыв во влажном состоянии, кг/см зить стоимость формовочной смеси и улучшить ее технологические свойства: газопроницаемость, прочность на разрыв, осыпаемость.

Формула изобретения

Разделительное покрытие для модельной оснастки, используемой преимущественно для изготовления форм из сырой песчано-глинистой смеси при производстве чугунных отливок весом;5 — 10 zr, включающее керосин и хлорпарафин, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества отливок, снижения стоимости и

Показатели свойств для составов табл. 1 улучшения технологических свойств формовочной смеси, покрытие дополнительно содержит полистирол при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Хлорпар афин 5 — 50

Пол истирол 5 — 25

Керосин Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 414039, кл. В 22 С 3f00, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР

15 по заявке № 2856293/02, В 22 С 3(00, 1979.