Смесь для изготовления полупостоянных литейных форм
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 131180 .(21) 3004403/22-02 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 301082, бюллетень Ж 40
1И1Н. Nn.
В 22 С 1/18
Госудврствеииый комитет
СССР по делам изобретеиий и открытий .
f 53) УДК 621 ° 742..4(088.8) Дата опубликования описания 3010S2
А.М. Моксунов, Ю.П. Поручиков, P.È. Шку н, l0.П. Говырин и И.A. Максунов
3 ",, (72) Авторы изобретения г . °
1 (71) Заявитель (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗРОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПОСТОЯННЫХ
ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ
Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам формовочных смесей.
Известны формовочные смеси для изготовления полупостоянных литейных форм, содержащие в качестве основы молотый графит, а в качестве связующего однозамещенный фосфат алквжния пл. 1,42 г/сит, причем смесь допол.нительно содержит стабилизатор к керосин (1 ).
Известная смесь обладает повыаеи.ной термостойкостью и хороаюй уплотняемостью, но недостаточной прочностью после прокалкн.
Наиболее близкой к предлагаемому является смесь I.2) следующего соста-. ва, мас.%г
Огнеупорная глина 14-16
Ортофосфорная кислота 15-17
Магнезнтохромит 9-11
Корунд 14-16
Молотый графит Остальное
Смесь указанного состава также предназначена для изготовления полупостоянных форм; живучесть этой смеси составляет
30-50 мин, вследствие чего теряются .оперативность, гибкость технологического процесса изготовления литейных форм и немалая часть материалов, по- вьхаается стоимость форм. Обраэды кз этйх составов, подвергнутые .длительному высокотемпературноиу воздействию (900-1000©С), теряют прочностные свойства более чем в 2 рава.
Поэтому.при получении массивных .отливок иэ стали или чугуна .форма, остывающие в течение продолжителвиого времени (10-24 ч) не выдерживают
15 болыаого количества залквок, .т.е., при длительном воздействии высоки» температур форэм разупрочняются -.и быстрее раэрущаются.
Цель изобретения - увеличение живучести смеси, снижение температуры термообработки на первой стадии дю
270-300рвС и сохранение .стойкости форм после термообработкн на второй стадии при 1000OС ° для достижения указанной дели 4ормовочная смесь, включающая графитовый порошок, корунд, огнеупорную глину, фосфатное соединение, содержит в качестве фосфатного соединения фосфатное тугоплавкое связующее и
969417 дополнит<.льна карборунд и Фтористый аммония при следующеM соотношении ингредиентов, мас.%:
Корунд 10-15
Глина огнеупорная 8-18
Карборунд 12-45
TyrOIIJIaaKOe
Фосфатно OUR;Jóf»I:.fåç 12-16
Фтористый амианий 0,2-0,9
Графнтовый порошок Ост»льное
При этом и > ачестве фосфатного тугопланного связующего смесь содержит однозамещвнний фо<;фат алюминия плотностью 1,5-1, >5 г/см-> HJIH алюMoxpoMKальцнйфосФатg илн r3JlfoMo> Карборунд в смеси обладает весьма высокими качествами *- высокоогнеупорный MRTFpHBJI имеет высокую термо стойкость, твердость, теплопроводность, незначнтельн 1й коэффициент линейного термического расширения.. В восстановительной н нейтральной среде карборунд устойчив до 2?00"С, в QKHcJIHTOJII иой среде окисляется, образуя на поверхности KpHOT»JIпов окисную тонкую плс н1<у р состоящую Hç Si0<. Однако этот недостаток существенно уменьшается за счет наличия в смеси корунда, глины и фосфата, которые тонкой пленкой эащищ .нот карборунд от,цальнейшего окисления. Поэтому в формовочных смесях, содержащих графит, опасность интенсивного окисления устраняется нли локализуется защитой его по>зерхности 35 комплексом нэ корунда, глины, карборунда и фосфата. Поэтому при длительном высокотемпературном воздействии защищенные глазурью зерна графита и карборунда придают литейным < >ормам 4п высокие эксплуатационные свойства. Это позволяет увеличить количество съема отливок с одной формы и, естественно, снизить себестоимость формы. Графит имеет значительную остаточ- 45 ную пористость, для заполнения которой необходим несколько увеличенный расход связующего (фосфата алюминия). Следовательно, фосфат алюминия берется на 1-4В больше в тех составах формовочной смеси, в которых содержание графитового порошка больше,или меньше на соответствующий процент в случае малого содержания графита в формовочной смеси. Влияние графита на прочность (как сыру|о, так и. сухую) 55 незначительно, так и на теплофизические и пластические свойства. В смесь введены однозамещенный фосфат алюминия (АФС) плотностью 1,5-1,55 г/см>, алюмохромкальциевый 60 фосфат хромпикового завода (АХрКФС), алюмохромфосфат Актюбинского завода хромовых соединений (АХрФС). Результаты испытаний смесей показывают, что названные фосфаты мох<но успешно использовать вместо АФС, так! их показатели прочности как в сыром, так и после сушки, термостойкость, теплофизические свойства идентичны показателям этих характеристик на АС>С. При этом как АФС, так и АХрФС, АХрКФС при высоких температурах (свыше 1300 С) сохраняют высокие механические, термохимические свойства и термостойкость. Глина огнеупорная в формовочной смеси выполняет роль пластификатора и стабилизатора и ее содержание во многом определяет совместно с корундом и фосфатом, сырую прочность и прочность после термообработки. 8 присутствии ортофосфорной .кислоты или фосфатов она не претерпевает обычных структурных превращений, вследствие чего сохраняет свои вяжущие свойства, даже при достаточно высоких температурах. Содержание глины и корунда в формовочной смеси выбирается в зависимости от массы литейной формы, так как чем массивней форма, тем выше должна быть сы« рая прочность, которую в той или иной мере обеспечивает глина. Следовательнб, при изготовлении таких форм необходимо брать верхнее значение глины (до 18 масс.%). Если форма немассивная, ее содержание глины: должно быть ближе к нижнему преДелу; (до 8 масс.В). Соответственно необ-; ходимо увеличивать или уменьшать ïðîцентное содержание корунда, придающего форме, особенно ее рабочей по» верхности„ повышенную твердость. При этом прочностные свойства формы и его теплофизические свойства изменяются незначительно. Для обеспечения схватывания смеси после прессования необходимо брать фтористый аммоний ближе к верхнему. пределу его содержания (до 0,9 мас.а) . Введение в смесь 0,2:0,4 мас.Ъ фто- . ристого аммония дают воэможность увеличить живучесть формовочной смеси до 24-30 ч. По мере увеличения содержания фтористого аммония несколько возрастает сырая прочность, неэна-. чительно возрастает и сухая. Изменений теплофизических свойств формы в зависимости от процентного содержания фтористого аммония не обнаружено. В табл. 1 и 2 приведеиы соответственно примеры составов формовочной смеси, содержащих граничные значения ингредиентов и их свойства. Смесь согласно изобретению гото вят в бегунах, для чего в них загрух<ают сухие составляющие и перемешивают в течение 5 мин, а затем тонкой струей вливают фбсфатное связуницее, не останавливая бегунов, и перемешивают 10 мин. Готовая смесь вылежива-. ,ется не менее одного часа, с тем чтобы произошло предварительное вэа9694i7 имодействие фосфата с другими материалами. Образцы готовят в специальных пресс-4ерМах под удельнь м давлением прессования 100 кгс/см -и подвергают термообработке при 270-300 С, а затем переносят в печь и выдерживают в условиях высокой тем-! пературы (1009 С) в течейие 30 таблица 1 юввюююевюююевюююввююввю ю «В«ве ««СИФЭЕЗ юювеюююю»»ю»ю Содержание. масс.В, в смеси Ингредиент ЮЮВВЮЮЮ ЮЕВЮ ЕЮ«В ° «ЮЕВ 3612 Кар борунд Корунд ЭВ-50 Енина часов-ярок. Графит. электродный молотый Алюмохромкальций фосфат 14 длюмофосфат однозамейенный, Э =1,52 r/см 14 ллюмохромфосфат 6,2 0,5 Фтористый аммоний ° «ю Ю ЕЕВВЕЮЮЮЕВЮ Свойство ЮЮЕВЕВВВЮ ЮЮЮЮ«ВВЕВЮЕ 5 6 ЮЮ ЮЮЮ ЮЮЮ»ВЮЮЕЕЮЮ МЮЮЮЮЮЮЕВ« ° ЕЮ ВЮЮЮЮЮ ВВ Црочность нри испытании на сжатие, а сырая, кгс/см Зе859 Зе7 3,7 3 563 3,859 4 1 256, 03 339, 14 . 338, 19 327 81 339, 14 338,19 / барочность при ;испытании на сжатие после термообработки при 900 С, кгс/см Использование изобретения позволяет увеличить количество съема отливок в одной форме более 50, повысить стойкость на истирание,. против длительного высокотемпературного силового воздействия отливки на форму. Все зто позволяет также повысить ха* чество отливок. снизить затраты наиз rol .товление изделий примерно на 10-15%, 34.,4 24 8 19,1 34;3 24 8 ю ю Ю ю а,в -Е,2 0,9 е,е таблица 2 рщюдвю, » в дцюеею«еююютювеевюю В вююююю»юююю 969417 Продолжение табл. 2 Свойство Смесь »»««»««\ « ° «« ««» ««»«« 1 2 3 4 ««» ««»««» ««««« То же, при 270 С, кгс/см 20-35 . 20-35 20-35 20-35 20-35 20-35 То же после термообработки при 10004С,кгс/см 244,76 319,27 284,80 301,17 319,27 284,80; Термостойкость,% 1 Живучесть, ч 0,98 0,21 0,69 0,84 0,69 0,21 48 48 48 1. Смесь для изготовления полу- 25 постоянных литейных форм, включающая графитовый порошок, корунд, глину огнеупорную, фосфатное соецинение,. отличающаяся тем, что, с целью увеличения живучести смеси, 30 снижения температуры термообработки на пЕрвой стадии до 270-300.С и сохранения стойкости форм после термообработки на второй стадии при 1000 С, смесь в качестве фосфатного 35 соединения содержит фосфатное тугоплавкое связующее и дополнительно карборунд и фтористый аммоний при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ: 0,2-0,9 Корунд Глина огнеупорная 8,0-18,0 Составитель И.Куницкая . а Техред М.Гергель КорРектоР Ю.Макаренко Редактор Е. Кинив Заказ 8260/12 Тираж 852 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретейия 10„0-15,0 Кар борунд 12,0-45,0 Фосфатное тугоплавкое связующее 12,0-16,0 Фтористый аммоний Графитовый порошок Остальное 2. Смесь по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве тугоплавкого фосфатного связующего она содержит однозамещенный фосфат алюминия плотностью 1,5-1,55 г/см, или алюмохромкальцийфосфат, или алюмохромфосфат. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 486844, кл. В 22 С 1/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР Р 601073, кл. В 22 С 1/18 1975.
