KR910001768B1 - Mold material for forming sandmold without requiring mold wash - Google Patents

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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents

Abstract

내용 없음.No content.

Description

도형(塗型)이 필요없는 사형(砂型)을 조형하는데에 사용되는 주형재료Molding material used to form sand molds that do not require figures

본 발명은 금속주조품을 제조하는 경우에 사용되는 주물용사형의 제조에 사용되는 주형재료에 관한 것으로, 특히 상온대기하에 방치한 후의 강도 및 용탕 주입후의 강도가 다같이 우수하고, 또 도형이 전혀 필요없는, 또는 스프레이 등이 극히 간단한 도형만 필요한 주물용 사형을 제조할 수 있는 주형재료에 관한 것이다.The present invention relates to a molding material used for the production of a sprayed mold used in the manufacture of metal castings, in particular, the strength after being left under ambient temperature and the strength after pouring the molten metal are both excellent, and the figure is absolutely necessary. The present invention relates to a molding material capable of producing a sand mold for casting, which requires only a simple figure without a spray or the like.

일반적으로 여러가지의 금속주조품을 제조하는데에 사용하는 주물용 사형(이하, 단순히 사형이라 한다)은, 대별해서 두 방법, 즉 주물사(砂) 예를들면 325mesh 이상의 입도를 가지는 조립(粗植)의 규사, 지르콘샌드 및 크로마이트샌드로 구성되는(이하 단순히 샌드로 한다)것을 유기계(有機系)바인더로 고화하는 방법 및 무기계(無機系)바인더에 의하여 고화시키는 방법으로 제조된다.In general, casting sand molds (hereinafter simply referred to as sand molds) used to manufacture various metal castings are roughly divided into two methods, namely, sand casting sand granules having a particle size of 325 mesh or more. It is produced by the method of solidifying with an organic binder and the method of solidifying with an organic binder and what consists of a zircon sand and a chromite sand (henceforth simply a sand).

그중, 전자의 유기계 바인더를 사용하는 방법으로는 예를들면 샌드에 혼합한 바인더로서의 페놀수지 또는 푸란수지를 황산, 인산, 톨루엔술폰산 또는 키셀렌술폰산과 같은 강산성의 경화제로 경화하여, 이 샌드를 고화시키는 방법, 페놀수지, 폴리이소시아네이트 및 염기성 촉매의 3가지를 샌드와 혼합하여, 이 촉매에 의하여 페놀수지와 폴리이소시아네이트와의 우레탄화 반응을 유발시켜서 샌드를 경화시키는 방법(페프세트법), 및 유변성 알키드수지, 나프텐산금속염 및 폴리이소시아네이트의 3자의 혼합에 의하여 일어나는 우레탄화 반응을 이용해서 샌드를 경화시키는 방법(리노큐어법)이 있다. 또 후자의 무기계 바인더를 사용하는 방법으로는 세멘트를 샌드에 혼합해서 경화하여 사형을 제조하는 방법 (OJ 프로세스) 및 규산소다를 함유하는 샌드에 CO2가스를 압입해서 샌드를 경화시키는 방법이 알려져 있다.Among them, as the method of using the former organic binder, for example, a phenol resin or furan resin as a binder mixed with sand is cured with a hard acid hardener such as sulfuric acid, phosphoric acid, toluene sulfonic acid or chiselene sulfonic acid, and the sand A method of oxidizing the phenol resin, a polyisocyanate, and a basic catalyst by mixing the sand with sand, thereby causing a urethanation reaction between the phenol resin and the polyisocyanate to cure the sand (pepset method), and There is a method (linocure method) in which sand is cured by using a urethaneization reaction caused by a mixture of a modified alkyd resin, a naphthenate metal salt and a polyisocyanate. In addition, as a method of using the latter inorganic binder, a method of preparing sand molds by mixing cement and sand to harden (OJ process) and a method of hardening sand by injecting CO 2 gas into sand containing sodium silicate are known. .

그러나, 상기의 유기계 바인더에 의하여 제조된 종래의 사형은, 어느것이든지 일반적으로 용탕 주입후의강도(이하, 고온강도로 함)가 떨어지는 동시에, 그 사형에 용탕이 주입되면, 유기계 바인더가 연소해서 사립(砂粒)끼리의 결합이 이완되어, 용탕이 샌드사이에 침입하는 차입사고가 발생한다. 따라서 그 용탕의 사형 내부로의 칩입을 방지하기 위해, 사형의 용탕과 접촉하는 부분에 혹연, 운모분, 목탄분, 활석 등을 주제로한 도형제를 솔이나 스프레이 등으로 도포해야 한다. 한편 무기계 바인더로 고화시킨 사형에서는, 용탕의 사형내로의 차입은 없으나, 실온대기하에 일정시간 방치한후의 강도(이하 방치강도라 한다)가 일반적으로 떨어져서, 사형에 금속이 융착하는 눌러붙음이 발생되기 쉬우므로, 그것을 방지하기 위하여 목분(木粉), 코크스분 등을 샌드에 첨가한후에, 역사 사형내벽을 도형할 필요가 있다. 따라서 어느 경우에도 도형이 필요하고, 이 도형작업은 사형 제작비의 30-50% 까지 점유하게 되고, 사형의 원가상승의 주요한 한 원인이되는 문제가 있었다.However, in the conventional sand molds produced by the above-described organic binders, in general, the strength after pouring the molten metal (hereinafter, referred to as high temperature strength) drops, and when the molten metal is injected into the sand molds, the organic binder is burned to form a particulate ( 결합) The coupling between them is relaxed, and a borrowing accident in which the molten metal penetrates between the sands occurs. Therefore, in order to prevent the molten metal from penetrating into the sand mold, it is necessary to apply a painting agent on the surface of the sand mold in contact with the molten metal, mica powder, charcoal powder, talc, etc. with a brush or a spray. On the other hand, in the sand mold solidified with an inorganic binder, there is no borrowing of the molten metal into the sand mold, but the strength (hereinafter referred to as the standing strength) after being left for a certain period of time at room temperature is generally lowered. In order to prevent this, it is necessary to shape the history sand wall after adding wood flour, coke flour or the like to the sand. Therefore, in any case, a figure is required, and this figure work occupies up to 30-50% of the execution cost of the death penalty, and has a problem that is a major cause of the cost increase of the death penalty.

본 발명은 방치강도가 고온강도와 우수하고 또한 도형이 전혀 필요없거나 또는 극히 간단한 도형만이 필요한 주물용 사형을 제조할수 있는 주형재료를 제공하는 것을 목적으로 한다 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하기로 구성되는 사형을 제조하는데에 사용되는 주형재료를 제공한다.The present invention aims to provide a molding material capable of producing sand molds for castings which are excellent in high-temperature strength and require no figures at all, or require only very simple figures. It provides a casting material used to produce a sand mold composed of the following.

(a) 합성수지로 구성되는 유기계 바인더 : 0.4-3.0%, (b) 상기 수지를 경화시키기 위한 경화제 : 0.2-2.0%, (c) 규산에스텔, 이것의 가수분해 생성물, 수분산형 실리카졸, 및 알콜분산형 실리카졸로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종류로 구성되는 세라믹계 바인더 : SiO2분으로서 0.05-2.0%, (d) 상기 세라믹계 바인더를 경화시키기 위한 경화제 : 0.05-2.0% 및 (e) 주물사 : 나머지.(a) an organic binder composed of a synthetic resin: 0.4-3.0%, (b) a curing agent for curing the resin: 0.2-2.0%, (c) an ester of silicate, its hydrolyzate, a water-dispersible silica sol, and an alcohol Ceramic binder composed of at least one member selected from the group consisting of disperse silica sol: 0.05-2.0% as SiO 2 min, (d) curing agent for curing the ceramic binder: 0.05-2.0% and (e) Foundry sand: the rest.

또 본 발명의 주형재료를 필요에 따라 (f) 바람직하기로는 10-30μ의 입도를 가지는 차입방지용 내화물미분말(耐火物微粉末) : 0.1-3.0%, 고온강화제 : 0.1-3.0%, 조형 개선제 : 0.1-2.0% 및 흑연구상화 안정제 : 0.03-0.5%, 중 적어도 1종류를 함유할 수 있다.In addition, if necessary, the molding material of the present invention (f) is preferably a refractory fine powder for preventing borrowing having a particle size of 10-30 µ: 0.1-3.0%, a high temperature strengthening agent: 0.1-3.0%, a molding improving agent: 0.1-2.0% and graphite spheroidizing stabilizer: 0.03-0.5%, at least 1 sort (s) can be contained.

본 발명자 등은, 방치강도와 고온강도가 우수하고, 또한 도형이 전혀 필요없거나 또는 극히 간단한 도형만이 필요한 주물용 사형을 제조할 수 있는 주형재료를 얻기 위하여 연구를 한 결과 하기의 것을 발견했다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors discovered the following as a result of research to obtain the casting material which can manufacture the sand mold for casting which is excellent in the standing strength and high temperature strength, and does not need a figure at all, or only an extremely simple figure.

(1) 바인더를 혼합한 주형재료로 제조된 사형의 일정시간 방치한 후의 강도, 즉 방치강도가 크면, 주조작업중 사형의 파괴가 잘안되므로, 생산성이 향상되는 동시에, 사형의 취급이 쉬워지므로, 사형에는 원래 높은 방치강도가 요구되고 있으나, 종래의 푸란수지 등의 유기계 바인더 이외에, 에틸 실리케이트와 같은 규산에스텔, 이것의 가수분해 생성물, 수분산성 실리카졸 및 알콜 분산형 실리카졸로 구성되는 군에서 선택된 적어도 1종류 이상으로 구성되는 세라믹계 바인더 (이하 이들을 총칭하여 본 발명 세라믹계 바인더로 호칭 함)와, 그 경화제로서 이소시아네이트를 첨가한 주형재료로 조형하면, 사형의 상기 방치강도가 유기계 바인더만으로 경화시킨 경우의 1.5-3배로 향상되는 것.(1) When the sand molds made of the mold material mixed with the binder are left standing for a certain time, that is, the leaving strength is large, since the sand molds are not easily destroyed during casting, productivity is improved and handling of the sand molds is easy. Although the high standing strength is originally required, at least 1 selected from the group consisting of silicate esters such as ethyl silicate, hydrolyzate products thereof, water dispersible silica sol, and alcohol dispersed silica sol, in addition to organic binders such as conventional furan resins. When molding with a ceramic binder composed of more than one kind (hereinafter, collectively referred to as the ceramic binder of the present invention) and a casting material to which isocyanate is added as its curing agent, Improved by 1.5-3 times.

(2) 유기계 바인더만을 배합한 주형재료를 사용하여 조형한 사형의 고온강도(高溫强度)는 일반적으로 방치강도의 1/3정도로 저하하나, 사형 조형시에 본 발명 세라믹계 바인더, 또는 식염, 붕사, 붕산 등의 고온에서 용융하는 고온강화제를 샌드에 첨가하면, 본 발명 세라믹계 바인더로부터 공급되는 실리카, 또는 붕산 등의 고온강화제가, 고온에서 샌드에 용착해서 샌드의 입자끼리를 강고하게 결합하기 때문에, 그 사형의 고온강도는 방치강도의 1/2정도까지 밖에 저하되지 않고, 또 상기와 같이 방치강도 자체도 상승되고 있으므로, 고온강도는 유기계 바인더만으로 경화시킨 종래의 사형보다 현저히 향상되는 것.(2) The high temperature strength of the sand molds formed using the molding material containing only the organic binder is generally reduced to about one third of the standing strength, but at the time of sand molding, the ceramic binder of the present invention, or the salt or borax When a high temperature strengthening agent that melts at a high temperature such as boric acid is added to the sand, a high temperature strengthening agent such as silica or boric acid supplied from the ceramic binder of the present invention is welded to the sand at a high temperature to firmly bind the particles of the sand. Since the high temperature strength of the sand mold is reduced to about 1/2 of the neglect strength, and the neglect strength itself is raised as described above, the high temperature strength is remarkably improved compared to the conventional sand mold cured only with an organic binder.

(3) 무기계 바인더를 배합한 사형재료를 사용하여 사형을 조형했을 경우에는, 상기와 같이 종래는 목분, 코크스분 등을 샌드에 첨가하여, 다시 사형을 도형하고, 주조시에 샌드가 눌러 붙는것, 즉 주조시의 용착을 방지하고 있었으나, 바인더로서, 본 발명 세라믹계 바인더 이외에 유기계 바인더가 공존한 주형재료를 사용하면, 이 용착은 전혀없고, 내 융착성이 우수한 사형을 얻을 수 있는 것.(3) When sand molds are formed by using sandblasting material containing inorganic binder, wood powder, coke flour, etc. are conventionally added to sand by sand sanding, and sand sand is pressed again during casting. That is, although the welding at the time of casting was prevented, when the casting material which the organic binder coexisted in addition to the ceramic binder of this invention is used as a binder, this welding does not exist at all and the sand mold excellent in fusion resistance can be obtained.

(4) 샌드에 유기계 바인더 이외에 상기의 본 발명 세라믹계 바인더로 첨가한 주형재료를 사용하여 조형한 사형에서도 도형하지 않으면 용탕이 사형내에 차입하는 사고가 발생하지만, 이 주형재료에 미리 실리카 알루미나, 지르코니아 등의 무기내화물의 미분말을 차입방지제로서 혼입해두면, 이 주형재료로 조형된 사형에 있어서는, 이들의 미분말이 샌드 사이의 공극을 매우는 동시에, 주입시의 고온에 의하여 이 미분말과 샌드는 본 발명 세라믹계 바인더에 의하여 강하고 단단하게 융착되는 결과, 용탕에의 차입은 없게되어, 소형 주조품에서는 도형을 생략할 수 있을뿐 아니라, 대형 주조품에서도, 도형제를 단순히 스프레이 하는 정도로 차입을 충분히 방지할 수 있는 것.(4) Although the sand molds formed by using the mold material added with the above-described ceramic binder of the present invention in addition to the organic binder in the sand are not shaped, an accident that the molten metal is borrowed into the sand mold occurs, but the silica alumina and zirconia are previously added to the mold material. When fine powders of inorganic refractory materials such as the like are mixed as anti-charging agents, in the sand molds formed with the casting material, these fine powders form voids between the sands, and at the time of injection, the fine powders and sands are formed by the high temperature at the time of injection. As a result of strong and hard fusion by the ceramic binder, there is no borrowing to the molten metal, so that not only the figure can be omitted in the small casting, but also the injection molding can be sufficiently prevented by simply spraying the mold in the large casting. that.

(5) 주강, 특수강 등의 주조용 사형과 같이, 특히 고온강도를 필요로하는 사형의 조형에는, 주철주조용 사형에 비교해서, 실리카 등의 상기 차입방지용 내화물 분말이나, 붕산등의 상기 고온강화제를 많이 혼합한 주형재료를 사용할 필요가 있지만, 이들의 첨가제의 첨가량이 증가되면 사형의 조형성이 저하되므로, 바인더를 증가할 필요도 발생한다. 그러므로 주형재료속의 바인더를 많게하면, 원가가 높아지는 동시에, 사형의 붕괴성이 저하되나, 여기 당류(糖類), 덱스트린 등의 조형개선제를 주형재료에 첨가하면, 사형의 조형성이 향상되므로, 이와같은 조형개선제를 사용하면, 바인더를 증가시키지 않아도, 즉 사형의 붕괴성을 유지하면서, 조형성을 향상시킬 수 있는 것, 및 (6) 연성 주철 주조시에 용탕중에 유황화합물이 존재하면, 그 주철에 있어서의 흑연의 구상화는 저해되므로, 이 화합물의 존재는 바람직하지 않지만, 유기계 바인더를 배합한 주형재료를 사용하여 사형을 만드는 경우에는, 예를들면 자경성(自硬性)의 페놀수지, 요소변성 푸란수지 등을 경화시키는 경우에 사용되는 황산이나 유기술폰산으로 부터 공급되는 유황분은, 어느것이나 혹연을 구상화 하기위해 첨가된 마그네슘과 반응해서, 마그네슘을 소모하고, 이로인해 흑연의 구상화를 저해하므로, 종래는 이것을 방지하기 위하여 사형에 도형제를 도포했지만, 주형재료에 산화철이나 산화마그네슘과 같은 흑연구상화 안정제를 첨가하면, 이것이 유황화합물과 반응해서 혹연의 구상화가 전혀 저해되지 않는것.(5) For molding of sand molds that require high temperature strength, such as casting sand castings of cast steel and special steel, in particular, the above-mentioned high temperature strengthening agents such as the above-mentioned antireflection refractory powder such as silica and boric acid Although it is necessary to use the casting material mixed a lot, when the addition amount of these additives increases, the formation of a sand mold falls, and the need to increase a binder also arises. Therefore, the larger the binder in the mold material, the higher the cost and the deterioration of the sand mold, but the addition of an excipient improving agent such as sugars and dextrins to the mold material improves the molding of the sand mold. The use of a modifier can improve the formability without increasing the binder, that is, while maintaining the disintegration property of the sand mold, and (6) when a sulfur compound is present in the molten metal during casting of ductile cast iron, Since the spheroidization of graphite is inhibited, the presence of this compound is not preferable. However, in the case of making a sand mold using a mold material containing an organic binder, for example, a self-hardening phenol resin, urea modified furan resin, or the like The sulfur content supplied from sulfuric acid or euphonic acid, which is used for curing, is the same as magnesium added to spheroidize. In response, magnesium is consumed and this inhibits the spheroidization of graphite. Therefore, in order to prevent this, conventionally, a mold coating agent has been applied to the sand mold, but when a graphite spheroidizing stabilizer such as iron oxide or magnesium oxide is added to the casting material, Reaction does not hinder the spheroidization of at all.

본 발명은 상기의 발견에 따라 이루어진 것으로, 본 발명의 사형을 조형하는 데에 사용되는 주형재료는 상기와 같은 조성을 가진다. 또 명세서 전체에 걸쳐서 %는 모두 중량%를 표시한다.The present invention has been made in accordance with the above finding, and the casting material used to mold the sand mold of the present invention has the composition as described above. In addition, all the% represents the weight% throughout the specification.

다음에 본 발명의 주형재료의 각 구성을 상기와 같이 한정한 이유를 이하에 설명한다.Next, the reason why each structure of the casting material of this invention was limited as mentioned above is demonstrated below.

(a) 유기계 바인더(a) organic binder

본 발명의 주형재료에 사용되는 유기계 바인더로서는, 푸르푸릴 알콜, 페놀, 또는 폴리에스텔 등의 수지 이외에, 이들을 변성 또는 반응시킨 수지, 예를들면 요소-푸란수지, 페놀-푸란수지, 폴리에스텔-푸란수지, 페놀 또는 폴리에스텔-이소시아네이트형 수지와 같은 종래 사형의 유기계 바인더로서 사용되고 있는 합성수지가 사용되고, 이들의 합성수지는, 샌드에 첨가해서 경화시키면, 사형의 방치강도를 향상시키는 동시에, 샌드의 융착을 방지하는 작용을 발휘하나, 그 함유량이 0.4% 미만에서는 상기의 작용이 충분하지 않고, 한편 그것이 3.0%를 초과하면 사형의 붕괴성이 저하되는 동시에, 유기계 바인더의 증가로 발생한 원가도 높아져서, 그 함유량을 0.4-3.0%로 정했다. 바람직한 범위는 0.4-2.0%이다.As the organic binder used in the molding material of the present invention, in addition to resins such as furfuryl alcohol, phenol or polyester, resins modified or reacted with these, such as urea-furan resin, phenol-furan resin, polyester-furan Synthetic resins used as conventional sand-type organic binders such as resins, phenols, or polyester-isocyanate-type resins are used. When these synthetic resins are added to the sand and cured, sand rusting strength is improved and sand fusion is prevented. However, if the content is less than 0.4%, the above action is not sufficient. On the other hand, if the content exceeds 3.0%, the decayability of the sand mold is decreased, and the cost generated by the increase of the organic binder is also increased. It was set to 0.4-3.0%. Preferred range is 0.4-2.0%.

(b) 유기계 바인더용 경화제(b) Curing agent for organic binder

상기의 유기계 바인더를 경화시키기 위한 경화제로는 종래 사용되고 있는 황산, 인산, 벤젠술폰산, 톨루엔 술폰산, 키실렌 술폰산, 이소시아네이트, 바람직하기로는 디 이소시아네이트가 사용되고, 그리고 특히 디페닐 메탄 -4.4' 디 이소시아네이트(MDI), 헥사메틸렌 디 이소시아네이트(HDI) 및 톨루엔 -2,4- 또는 2,6-디 이소시아네이트(2,4TDl) 또는 (2,6TDl) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.As a curing agent for curing the organic binder, sulfuric acid, phosphoric acid, benzenesulfonic acid, toluene sulfonic acid, xylene sulfonic acid, isocyanate, preferably diisocyanate, and diphenylmethane -4.4 'diisocyanate (MDI) are used. ), Hexamethylene diisocyanate (HDI) and toluene-2,4- or 2,6-diisocyanate (2,4TDl) or (2,6TDl) or mixtures thereof can be used.

즉, 본 발명의 유기계 바인더용 경화제는 이와같은 촉매도 포함한, 유기계 바인더를 경화시키기 위하여 종래 사용되어온 모든 재료를 포함할 수 있다That is, the curing agent for an organic binder of the present invention may include all materials conventionally used to cure an organic binder including such a catalyst.

일반적으로 이 경화제의 첨가량이 0.2% 미만에서는 유기계 바인더의 경화가 충분하지 않고, 또 그것이 2%를 초과하면 경화속도가 지나치게 빨라서 조형작업을 원활히 수행할 수 없으므로, 그 첨가량을 0.2-2%로 정했다. 바람직한 범위는 0.3-1.5%이다.In general, when the amount of the curing agent added is less than 0.2%, the curing of the organic binder is not sufficient, and when it exceeds 2%, the curing rate is too fast and the molding operation cannot be performed smoothly, so the amount of the curing agent is set to 0.2-2%. . Preferred range is 0.3-1.5%.

(c) 세라믹계 바인더(c) ceramic binder

본 발명의 주형재료에 있어서는, 세라믹계 바인더로서, 규산에스테르, 이것의 가수분해 생성물, 수분산형의 실리카졸 및 알콜분산형의 실리카졸중 1종류 또는 2종류 이상이 사용되고, 그중의 규산에스텔로서는 특히 에틸실리케이트(규산에틸에스텔), 메틸실리케이트, 프로필실리케이트, 부틸실리케이트 또는 그것의 4량체(量體) 내지 6량체와 같은 중합체, 또는 이들의 혼합물이 좋다. 이 규산에스텔은 물 또는 산수용액에 의하여 쉽게 가수분해되고, 규산에스텔을, 예를들어 알콜을 함유하는 염산수용액으로 가수분해한 생성물도 규산에스텔과 마찬가지로 사용된다.In the casting material of the present invention, one or two or more kinds of silicate esters, hydrolyzates thereof, water-dispersible silica sols and alcohol-dispersed silica sols are used as ceramic binders, and among them, as ethyl silicate, especially ethyl Preference is given to polymers such as silicates (ethyl silicate), methyl silicates, propyl silicates, butyl silicates or tetramers to tetramers thereof, or mixtures thereof. This ester of silicate is easily hydrolyzed by water or an aqueous acid solution, and a product obtained by hydrolyzing the ester of silicate with an aqueous hydrochloric acid solution containing an alcohol, for example, is also used as the ester of silicate.

물 또는 알콜분산형 실리카졸로는 입경 : 20μ 이하의 미분말상의 실리카를 물, 에탄올과 같은 알콜 또는 알콜수용액에 분산시킨 실리카졸이 사용되고, 예를들면 일본 아에로질(주)로부터 아에로질(AEROSIL) (등폭상표)의 명칭아래 시판되고 있다. 평균입경 : 12μ 정도의 고분산성 무정형 실리카로 부터 조제한 실리카졸을 편리하게 사용할 수 있다.As the water or alcohol-dispersed silica sol, a silica sol obtained by dispersing fine powder silica having a particle diameter of 20 mu or less in water, an alcohol such as ethanol or an aqueous solution of alcohol is used, for example, from Aerosil Japan Co., Ltd. It is marketed under the name of (AEROSIL) (the trademark). Average particle size: The silica sol prepared from highly disperse amorphous silica of about 12μ can be conveniently used.

이들의 세라믹계 바인더에 의해서 공급되는 미립상 실리카는, 어느것이든지 800-850℃에서 샌드와 샌드를 소결(燒結)하고, 다시 1000-1200℃에서 용융해서 샌드와 샌드를 더한층 견고하게 융착시키는 특성이 있으므로, 고온영역에 있어서의 바인더로서 극히 우수하고, 따라서 사형의 고온강도를 현저히 개선시키는 작용이 있을뿐만 아니라, 후에 설명하는 차입방지용의 내화물 미분말과 함께 용탕의 차입을 방지하여 도형작업의 생략 또는 간소화를 달성하는 작용도 가지지만, 이들의 세라믹계 바인더중의 실리카분이 0.05% 미만으로는 상기 작용에 소망의 효과를 얻을수 없고, 한편 그것이 2.0%를 초과하면 사형의 붕괴성이 악화되므로 세라믹계 바인더의 혼합비율을 실리카분(SiO2분)으로서 0.1-2.0%로 정했다. 바람직한 범위는 0.1-1.0%이다.Any of the particulate silicas supplied by these ceramic binders has the property of sintering sand and sand at 800-850 ° C and melting at 1000-1200 ° C to further fuse the sand and sand more firmly. Therefore, it is extremely excellent as a binder in the high temperature region, and thus not only has an effect of remarkably improving the high temperature strength of the sand mold, but also prevents the injection of the molten metal together with the refractory fine powder for preventing borrowing described later, thus eliminating or simplifying the figure work. Although the silica powder in these ceramic binders is less than 0.05%, the desired effect cannot be obtained in the above-described action. On the other hand, when the silica content exceeds 2.0%, the decay property of the sand mold is deteriorated. The mixing ratio was set to 0.1-2.0% as silica powder (SiO 2 minutes). Preferred range is 0.1-1.0%.

(d) 세라믹계 바인더용 경화제(d) Curing Agent for Ceramic Binder

세라믹계 바인더로서 사용되는 규산에스테르중의 알콜분, 규산에스테르의 가수분해 생성물중에 함유되는 알콜과 물, 및 실리카졸중에 함유되는 물 또는 알콜은, 유기계 바인더의 경화속도를 저하시키는 동시에, 사형의 방치경도도 저하시키므로, 이러한 세라믹계 바인더중의 알콜분이나 수분을 제거하여 유기계 바인더의 경화속도와 사형의 방치경도를 충분한 높이로 유지하기 위하여 이소시아네이트가 사용된다. 이러한 이소시아네이트로서는 여러가지 알콜 또는 물과 반응하여 상기 작용을 발휘하는것이면 어떠한 이소시아네이트도 사용할 수 있고, 그중 바람직한 것은 디이소시아네이트가 사용되며, 그리고 특히 디 페닐메탄 4,4' 디 이소시아네이트(MDI), 헥사에틸렌 디 이소시아네이트(HDI) 및 톨루엔-2,4- 또는 2,6-디 이소시아네이트(2,4 TDI 또는 2,6 TDI) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.The alcohol component in the silicate ester used as the ceramic binder, the alcohol and water contained in the hydrolysis product of the silicate ester, and the water or alcohol contained in the silica sol lower the curing rate of the organic binder and leave the mold dead. Since the hardness is also lowered, isocyanate is used to remove the alcohol content and water in the ceramic binder to maintain the curing rate of the organic binder and the standing hardness of the sand mold at a sufficient height. As such isocyanate, any isocyanate may be used as long as it reacts with various alcohols or water, and preferred is diisocyanate, and diphenylmethane 4,4 'diisocyanate (MDI), hexaethylene di Preference is given to using isocyanates (HDI) and toluene-2,4- or 2,6-diisocyanates (2,4 TDI or 2,6 TDI) or mixtures thereof.

이소시아네이트의 첨가량이 0.05% 미만으로는 상기 작용이 불충분하고, 한편 그것이 2.0%를 초과해도 그 작용에 별다른 효과가 없으면서 원가만 높아지므로 그것을 0.05-2.0%로 정했다. 바람직한 범위는 0.1- 1.5%이다.If the amount of isocyanate added is less than 0.05%, the above-mentioned action is insufficient, while even if it exceeds 2.0%, only the cost increases without any effect on the action, so that it is set at 0.05-2.0%. Preferred range is 0.1-1.5%.

(e) 차입방지용 내화물 미분말(e) Borrowing Refractory Fine Powder

내화물 미분말은, 상기와 같이 샌드와 샌드와의 사이의 공극(空隙)을 막고, 그로인해 상기의 본 발명 세라믹계 바인더의 작용과 어울려서 용탕의 차입을 일단 억제하고, 그로인해 도형 작업의 생략 또는 간소화를 도모하는 유효한 첨가제로서, 그것에는 일반적으로 10-30μ의 입도(粒度)를 가지는 실리카, 알루미나, 지르코니어가 바람직하게 사용되고, 이러한 내화물 미분말의 첨가량이 0.1% 미만으로는 상기의 차입방지효과가 충분하지 않고, 또 그것이 3%를 초과하면 방치강도가 저하되므로 그 범위를 0.1-3.0%로 정했다. 적절한 범위는 0.5-2.0%이다.As described above, the refractory fine powder prevents the gap between the sand and the sand, thereby suppressing the borrowing of the molten metal in accordance with the above-described action of the ceramic binder of the present invention, thereby omitting or simplifying the figure work. As an effective additive aiming at this, generally, silica, alumina, and zirconium having a particle size of 10-30 µm are preferably used, and the above anti-charging effect is sufficient when the addition amount of such refractory fine powder is less than 0.1%. In addition, when it exceeds 3%, the standing strength is lowered, so the range is set to 0.1-3.0%. The suitable range is 0.5-2.0%.

(f) 고온강화제(f) high temperature strengthening agents

용탕온도가 비교적 높아지는 금속, 예를들면 주장이나 특수강을 주조하는 경우에는, 사형에 특히 높은 고온강도가 요구된다. 이것을 위해 사형은, 용탕의 주형(注型) 온도로 용융하여 샌드, 바인더 및 그밖의 첨가물을 강고하게 용착시키는 재료에 의하여 보강될 필요가 있고, 따라서 이 재료로서 고온 강화제가 필요에 따라서 주형재료에 첨가되는 것이고, 그것에는 식염, 붕산, 붕사가 바람직하게 사용된다. 이 고온강화제의 첨가량이 0.1% 미만에서는 상기 효과가 충분하지 못하고, 또 그것이 3.0%를 초과하면 사형의 붕괴성이 저하되므로, 그 범위를 0.1-3.0%로 정했다. 적당한 범위는 0.3-2.0%이다In the case of casting metals having a relatively high melt temperature, for example, cast iron or special steel, a particularly high high temperature strength is required for sand dies. For this purpose, the sand mold needs to be reinforced by a material that melts at the mold temperature of the molten metal and firmly welds sand, binder, and other additives, so that a high temperature reinforcing agent is applied to the mold material as needed. Salt, boric acid, and borax are used preferably. When the addition amount of this high temperature strengthening agent is less than 0.1%, the said effect is not enough, and when it exceeds 3.0%, since the collapse | disruption property of a sand mold falls, the range was set to 0.1-3.0%. Suitable range is 0.3-2.0%

(h) 조형 개선제(h) molding improvers

주강 및 특수강용 사형과 같이, 특히 높은 고온강도를 유지해야할 사형에 있어서는, 상기한 바와같이 내화물 미분말이나 고온강화제의 첨가량이 증가되어, 조형성이 저하되도록 되지만, 그 조형성을 향상시키기 위하여 바인더의 함유량을 증대시키면, 사형의 붕괴성이 저하되는 것이고, 또 이와같은 사형은 높은 고온강도가 필요하므로, 그 고온강도를 향상시키기 위하여 상기 고온용제의 첨가량을 증대시키면 사형의 조형성이 저하된다. 특히, 상기의 사형에 있어서 붕괴성과 고온강도에 지장을 초래하는 일없이 조형성을 향상시키기를 원할 경우, 필요에 따라 조형개선제로서, 에를들면 당밀(糖密)과 같은 당류, 또는 덱스트린을 첨가하는것이 좋지만, 그 첨가량이 0.1% 미만에서는 바인더의 사용량을 증가시키지 않아도 조형성을 향상시킬 수 있는 조형개선제 본래의 작용에 충분한 효과를 얻을 수 없고, 한편 그것이 2.0%를 초과하면 방치강도가 저하되므로 그 범위를 0.1-2.0%로 정했다. 적절한 범위는 0.3-1.5%이다.In sand molds such as cast steel and special steel sand molds, which must maintain a particularly high high temperature strength, the amount of added refractory fine powder or a high temperature strengthening agent is increased as described above, resulting in a decrease in the molding, but in order to improve the molding, If it is increased, the decayability of the sand mold is decreased, and since such sand mold requires high high temperature strength, if the amount of the hot solvent is increased to improve the high temperature strength, the formation of sand mold is reduced. In particular, when it is desired to improve the molding without causing disintegration and high temperature strength in the sand mold, it is necessary to add a saccharide such as molasses or dextrin as a molding improving agent if necessary. It is good, but if the added amount is less than 0.1%, it is not possible to obtain a sufficient effect on the original action of the molding improver which can improve the molding even without increasing the amount of the binder. It was set at 0.1-2.0%. A suitable range is 0.3-1.5%.

(i) 흑연 구상화 안정제(i) Graphite Spheroid Stabilizer

산화철 및 산화 마그네슘은 유기계 바인더용 경화제 등으로 공급되는 유황 화합물과 반응해서 이들의 화합물을 포촉하므로, 산화철 및 산화 마그네슘의 미분말을 사형중에 미리 함유시켜 놓으면, 상기 화합물이 주조품속에 혼합되는 것을 방지하고, 그결과 연성주철에 있어서의 혹연의 구상화는 저해되지 아니한다. 따라서, 예를들면 연성주철의 주조에 사용되는 사형에는, 유황화합물과 반응하여 이들을 포촉하는 흑연구상화 안정제를 필요에 따라 첨가하는 것이 좋고, 그것에는 산화철 및 산화 마그네슘의 미분말중 어느 한종류 또는 두종류가 편리하게 사용된다. 이 혹연 구상화 안정제의 첨가량이 0.03% 미만으로는 상기의 혹연 구상화 안정작용을 얻을 수 없고, 한편 그것이 0.5%를 초과해도, 그 작용이 별로 향상되지 않고, 또 원가가 높아지므로, 그 범위를 0.03-0.5%로 정했다. 바람직한 범위는 0.1-0.4%이다.Since iron oxide and magnesium oxide react with sulfur compounds supplied to a curing agent for an organic binder and the like to promote these compounds, when fine powders of iron oxide and magnesium oxide are previously contained in the sand mold, the compound is prevented from being mixed into the cast product. As a result, nodular spheroidization in ductile iron is not inhibited. Therefore, for example, it is preferable to add a graphite spheroidizing stabilizer which reacts with sulfur compounds and promotes them to sand molds used in casting of ductile cast iron, if necessary, which include one or two kinds of fine powders of iron oxide and magnesium oxide. Is conveniently used. If the addition amount of this nodular spheroidizing stabilizer is less than 0.03%, the above-mentioned nodular spheroidizing stabilization effect cannot be obtained. On the other hand, even if it exceeds 0.5%, the effect is not improved very much and the cost is high. It was set at 0.5%. Preferred range is 0.1-0.4%.

다음에 본 발명의 주형재료를 실시예를 들어 더욱 명확히 설명한다.Next, the casting material of the present invention will be described more clearly with reference to Examples.

(실시예)(Example)

본 발명의 실시예를 비교예와 비교하면서 설명한다. 우선 본 발명에 의한 주형재료를 사용한 사형 Nos, 1-13 및 Nos, 1"-13" 및 종래의 주형재료에 의한 비교사형 Nos, 1 및 2를 제조하기 위해 하기의 재료를 준비했다. 또 제1표 및 제Ⅱ표에 있어서는 사형에 사용하는 재료의 명칭은 이하에 괄호에 표시한 알파벳 기호를 사용해서 표시하고, 숫자는 종류를 표시한다The Example of this invention is described, comparing with a comparative example. First, the following materials were prepared in order to manufacture sand-shaped Nos, 1-13 and Nos, 1 "-13" using the casting material according to the present invention, and comparative sand Nos, 1 and 2 using conventional casting materials. In Tables 1 and II, the names of the materials used for the death penalty are indicated using the alphabetic symbols shown in parentheses below, and the numbers indicate the types.

(a) 유기계 바인더 (R) :(a) Organic binder (R):

푸르푸릴알콜(R-1), 페놀수지 (R-2), 요소-푸란수지 (R-3), 폴리에스테르-푸란수지 (R-4), 페놀-푸란수지(R-5), 알키드수지(R-6), 페놀(우레탄형)수지(R-7) 및 폴리에스테르수지(R-8).Furfuryl alcohol (R-1), phenol resin (R-2), urea-furan resin (R-3), polyester-furan resin (R-4), phenol-furan resin (R-5), alkyd resin (R-6), phenol (urethane type) resin (R-7) and polyester resin (R-8).

(b) 유기계 바인더용 경화제 (RC) :(b) Curing agent for organic binder (RC):

툴루엔술폰산(RC-1), 키실렌술폰산(RC-2), 벤젠술폰산(RC-3), 디페닐 메탄 4,4 디이소시아네이트(RC-4), 톨루엔-2,4 디이소시아네이트(RC-5), 톨루엔-2,6 디이소시아네이트(RC-6) 및 헥사메틸렌디이소시아네이트(RC-7)Toluenesulfonic acid (RC-1), xylenesulfonic acid (RC-2), benzenesulfonic acid (RC-3), diphenylmethane 4,4 diisocyanate (RC-4), toluene-2,4 diisocyanate (RC- 5), toluene-2,6 diisocyanate (RC-6) and hexamethylene diisocyanate (RC-7)

(c) 세라믹계 바인더 (CB) :(c) Ceramic binder (CB):

규산메틸에스텔 가수분해물(CB-1), 규산에틸에스테르 가수분해물(CB-2), 규산프로필에스테르 가수분해물(CB-3), 규산부틸에스테르 가수분해물(CB-4), 알콜분산형 실리카졸(CB-5), 및 수분산형 실리카졸(CB -6)Methyl silicate hydrolyzate (CB-1), ethyl silicate hydrolyzate (CB-2), propyl silicate hydrolyzate (CB-3), butyl silicate hydrolyzate (CB-4), alcohol dispersion silica sol ( CB-5), and water dispersion silica sol (CB-6)

(d) 세라믹계 바인더용 경화제 (CC) :(d) Curing Agent for Ceramic Binder (CC):

디페닐메탄-4,4' 디이소시아네이트(CC-1), 톨루엔-2,4-디이소시아네이트(CC-2), 톨루엔-2,6 디이소시아네이트(CC-3), 및 헥사에틸렌 디이소시아네이트(CC-4)Diphenylmethane-4,4 'diisocyanate (CC-1), toluene-2,4-diisocyanate (CC-2), toluene-2,6 diisocyanate (CC-3), and hexaethylene diisocyanate (CC -4)

(e) 내화물 미분말(F) :(e) refractory fine powder (F):

평균입경 15μ의 실리카(F-1), 동 20μ의 알루미나(F-2), 동 25μ의 지르코니아(F-3)Silica (F-1) with an average particle diameter of 15μ, Alumina (F-2) with copper 20μ, Zirconia (F-3) with copper 25μ

(f) 혹연의 구상화 안정제 (CD) :(f) Ablation Spheroid Stabilizer (CD):

평균입경 10μ의 산화마그네슘(CS-1), 동 20μ 산화철(CS-2)Magnesium oxide (CS-1) with an average particle diameter of 10 µ, copper oxide (CS-2) with 20 µ

(g) 고온강화제 (H) :(g) High temperature strengthening agent (H):

평균입경 1Oμ의 붕산(H-1), 동 20μ의 붕사(H-2)Boric acid (H-1) with an average particle diameter of 10μ and borax (H-2) with 20μ of copper

(h) 조형개선 (V) :(h) Molding Improvement (V):

당밀 (V-1) , 덱스트린 (V-2)Molasses (V-1), Dextrin (V-2)

(i) 주물용 샌드 (S) :(i) Sand for castings (S):

입경 28-280메쉬의 입도분포를 가지고, 150메쉬 이하를 12.5-13.5% 함유하고, 또 입도지수(AFS=grain finess number)가 61.2의 규사(S-1), 지르콘샌드(S-2), 및 크로마이드샌드(S-3)를 준비했다.It has a particle size distribution with a particle size of 28-280 mesh, contains 12.5-13.5% of 150 mesh or less, and has a particle size index (AFS = grain finess number) of 61.2 silica sand (S-1), zircon sand (S-2), And chromide sand (S-3).

다음에 이와같이 준비한 재료중에서, 우선 주물용샌드로서의 규사(S-1)를 상온(25℃)에서 고속샌드믹서에 넣고, 믹서를 회전시키면서, 이것에 유기계 바인더용 경화제로서, 톨루엔술폰산(RC-1) 1.9%를 첨가하여 20초 교반한 후, 유기계 바인더로서 푸르푸릴알콜(R-1) : 2.9%를 첨가하여, 동일하게 20초 교반한 후, 내화물 미분말로서 실리카(F-1) : 2.9%를 첨가하여 동일하게 20초 교반한 후, 세라믹계 바인더로서 규산 메틸에스테르 가수분해물(CB-1) : 1.9%를 첨가하여, 동일하게 20초 교반한 후, 세라믹계 바인더용 경화제로서 디페닐 메탄 4,4' 디이소시아네이트(CC-1) : 1.9%를 첨가하여 다시 30초간 교반을 계속한 후, 믹서의 운전을 정지하여, 이와같이 혼합한 20kg의 사형 소재를 정반(定盤)위에 설치한 폭 : 210㎜×길이 : 290㎜×높이 : 120㎜의 내측치수를 가지는 금속틀내의 모형 주위에 잽싸게 주입충전하고, 그리고 그 상태에서 1시간 방치한 후, 경화된 사형을 모형에서 떼어내므로써 저부 : (90㎜×150㎜)×정부 : (110㎜×160㎜)×높이 : 80㎜의 치수를 가지는 각추(角錐)의 사다리꼴의 요부(凹部)가 형성된 각추 사다리꼴의 상자 모양의 본 발명의 주형재료에 의한 사형 No.1를 제조했다.Next, among the materials prepared in this way, first, silica sand (S-1) as a sand for casting is put in a high speed sand mixer at room temperature (25 ° C), and while rotating the mixer, toluene sulfonic acid (RC-1) is used as a curing agent for an organic binder. ) 1.9% of the mixture was stirred for 20 seconds, and then furfuryl alcohol (R-1): 2.9% was added as an organic binder, and the mixture was stirred for 20 seconds, followed by silica (F-1): 2.9% as the refractory fine powder. After stirring for 20 seconds in the same manner, after adding 1.9% of silicic acid methyl ester hydrolyzate (CB-1) as a ceramic binder and stirring for 20 seconds in the same manner, diphenylmethane 4 was used as a curing agent for the ceramic binder. 4 'diisocyanate (CC-1): After adding 1.9% and continuing stirring for 30 seconds, the mixer was stopped and the width of 20 kg of sand mixed material thus mixed was placed on the surface plate: 210 mm x length: 290 mm x height: in a metal frame having an inner dimension of 120 mm After filling and filling around the mold quickly, and leaving it for 1 hour, the hardened sand mold is removed from the model and the bottom part is (90 mm x 150 mm) x government: (110 mm x 160 mm) x height: 80 The sand mold No. 1 by the casting material of this invention of the trapezoidal trapezoidal box shape in which the trapezoidal recessed part of the pyramid with the dimension of mm was formed was produced.

이상의 순서와 동일한 순서에 의하여 제Ⅰ표 및 제Ⅱ표에 표시하는 것과같은 비율로 재료를 조합하여 다시 제Ⅰ표 및 제Ⅱ표에 표시하는 본 발명의 주형재료에 의한 사형 Nos 2-13 및 1"-13"를 제조했다. 또 조형개선제의 덱스트린 및 또는 흑연구상화 안정제의 산화철을 사형에 사용했을 경우에는 이들을 차입방지제를 첨가하는 때에 첨가했다The death penalty Nos 2-13 and 1 by the molding material of the present invention which are further shown in Tables I and II by combining materials in the same ratio as shown in Tables I and II in the same order as the above. "-13" was prepared. In addition, when dextrin of a molding improvement agent and iron oxide of a graphite spheroidizing stabilizer were used for sand-deadening, these were added when an anti-charging agent was added.

다시 비교용의 종래 사형 Nos.1 및 2를 얻기 위하여 상기 25℃로 유지된 샌드를 동일하게 고속샌드믹서에 넣어서 믹서를 회전시키면서, 이 샌드에 대하여 톨루엔술폰산 0.5%를 첨가하여, 그후 20초간 교반한 후에 푸란수지 1.0%를 첨가하고, 다시 30초간 교반한 후 믹서의 운전을 정지시켜서, 이 혼합한 20kg의 재료를 상기와 동일하게 모형내에 충전하여, 상기 본 발명의 주형재료에 의한 사형과 동일한 형상, 치수를 가지고, 또 유기계 바인더 만으로 경화시킨 비교사형 No.1를 제조했다In order to obtain the conventional sandpaper Nos. 1 and 2 for comparison again, the sand maintained at 25 ° C. was put in the same high-speed sand mixer while rotating the mixer, and 0.5% of toluene sulfonic acid was added to the sand, followed by stirring for 20 seconds. After adding 1.0% of furan resin, stirring for 30 seconds again, the mixer was stopped, and the mixed 20 kg of material was charged into the model in the same manner as described above, and the same as the sand mold by the casting material of the present invention. Comparative sand No. 1 having a shape and dimensions and cured only with an organic binder was produced.

또, 한편 비교사형 No.2를 얻기 위하여 상기와 동일한 샌드를 고속샌드믹서에 넣어서, 믹서를 회전하면서 이 샌드에 대하여 규산 소다분말 6%를 첨가하고, 그후 30초간 교반한 후 믹서의 운전을 중지하여, 혼련한 20kg의 재료를 금속틀내에 충전한 후, 이것에 CO2가스발생장치로부터 발생시킨 CO2가스를 분사해서 샌드를 경화시키므로써 본 발명의 주형재료에 의한 사형을 동일한 형상 및 치수를 가지고, 또 세라믹계 바이더 만으로 경화한 비교사형 No.2를 제조했다On the other hand, in order to obtain the comparative sand No. 2, the same sand as described above was put in a high-speed sand mixer, and while rotating the mixer, 6% of soda silicate powder was added to the sand, followed by stirring for 30 seconds. Then, the kneaded 20 kg of material was filled into the metal frame, and then the CO 2 gas generated from the CO 2 gas generator was sprayed to cure the sand so that the sand mold by the casting material of the present invention had the same shape and dimensions. Furthermore, the non-finished yarn No. 2 cured only with a ceramic-based provider was manufactured.

이이서 상기와 같이 제조된 본 발명의 주형재료에 의한 사형 Nos.1-13 및 1"-13" 및 비교사형 Nos.1 및 그의 각각에 대하여 이하와 같이 제특성치의 측정을 실시했다.Hereafter, the sand mold Nos.1-13 and 1 " -13 " and the comparative sand mold Nos. 1 and each of the mold materials of the present invention prepared as described above were measured as follows.

우선 이들 사형의 어느것도 제조후 상온에서 24시간 방치한 시점에 있어서의 강도, 즉 방치 강도를 죠지, 피셔사제의 침투검사기(penetration tester)로 측정하고 그 결과를 제 Ⅰ표 및 제Ⅱ표에 표시했다.First, any of these executions were measured for 24 hours at room temperature after manufacture, that is, the standing strength was measured by a Penetration Tester manufactured by George and Fisher, and the results are shown in Tables I and II. did.

또, 이들의 사형의 내용착성과 내차입성을 평가하기 위하여, 각 사형에 어느것도 도형을 실시하지 않고, 온도 : 1250-1300℃의 보통 주철용탕을 주입하여 중량 : 8.8㎏의 주물을 제조하고, 냉각후 쇼트블래스트 (shot blasting)에 의하여 주물표면에 부착해 있는 샌드를 제거한 후, 주물표면과 사형표면을 각각 관찰해서 용탕의 용착과 차입의 상태를 조사하여, 각 사형의 내용착성과 내차입성에 대하여 그 우수한 것을 ◎, 양호한 것을 ○, 불량한 것을 ×로 표시하여 제Ⅰ표 및 제Ⅱ표에 표시했다.In order to evaluate the welding resistance and borrowing resistance of these sand molds, no casting was performed on each sand mold, and a casting having a weight of 8.8 kg was prepared by injecting ordinary cast iron molten metal having a temperature of 1250-1300 ° C. After cooling, sand adhered to the casting surface was removed by shot blasting, and then the casting surface and the sand surface were observed to investigate the welding and borrowing conditions of the molten metal. The excellent ones ◎, the good ones ○, and the poor ones were marked with × and shown in Tables I and II.

또, 본 발명 주형재료 2",4",8"-13"에 대해서는 이것으로 부터 동일한 조건으로 조형한 사형을, 통상의 구상 흑연 주철의 용탕을 주입하여, 동일하게 중량 8.8㎏의 주물을 제조하고, 이 주물파면(破面)의 구상혹연의 상태를 관찰했다.Moreover, about the casting material 2 ", 4", 8 "-13" of this invention, the sand mold shape | molded on the same conditions from this was inject | poured the molten metal of a normal spherical graphite cast iron, and the casting of weight 8.8 kg was similarly manufactured. Then, the state of the spherical axle of this casting wavefront was observed.

또, 고온강도를 조사하기 위하여 상기의 각 재료 및 순서에 따라 상기 사형 1-13 및 1"-13", 및 비교사형 No.1 및 2와 각각 대응하는 재료로 외경 : 100㎜×높이 : 150㎜의 치수를 가지는 원주상 사형을 별도로 각자 조형했다. 이것을 전기노에 장입하고. 온도 : 1000℃의 분위기에 5분간 가열하고, 냉각후의 각 사형의 강도를 상기 침투검사기로 측정하므로써 본 발명의 주형재료에 의한 사형 Nos.1-13 및 Nos 1"-13"와 비교사형 Nos.1 및 2의 고온 강도를 각각 구하여 그 결과도 제Ⅰ표 및 제Ⅱ표에 아울러 표시했다.In addition, in order to investigate high-temperature strength, according to the above-mentioned materials and procedures, the sand molds 1-13 and 1 "-13", and the sand molds No. 1 and 2, respectively, were used as the outer diameter: 100 mm x height: 150 The cylindrical sand molds having a dimension of mm were separately molded separately. Put this in the electric furnace. Temperature: The sand mold Nos.1-13 and Nos 1 "-13" by the casting material of the present invention and the comparative sand Nos. The high temperature strength of 1 and 2 was calculated | required, respectively, and the result was also combined with Table 1 and Table II.

제Ⅰ표 및 제Ⅱ표에 표시되는 결과로 부터, 본 발명의 주형재료에 의한 사형은, 모두 푸란수지 만으로 경화시킨 비교사형 No.1보다 방치강도와 고온강도의 어느것에 있어서도 높은값을 나타내고, 또 규산소다로 경화시킨 비교사형 No.2는 내차입성이 우수하기는 하나, 방치강도는 다른 사형에 비교해서 현저히 떨어지고, 또 비교사형 No.1은 내 차입성이 그리고 비교사형 No.2는 내융착성이 각각 충분하지 못해 도형이 필요함을 나타내고 있다. 이것에 대하여 본 발명의 주형재료에 의한 사형은 내융착성과 차입성의 양쪽이 다 우수하고, 도형을 하지않아도 충분히 실용적인 우수한 사형임을 알 수 있다.From the results shown in Tables I and II, the sand molds made by the casting material of the present invention exhibited higher values in both of the standing strength and the high temperature strength than those of Comparative Sand No. 1 cured only with furan resin. The non-sanding type No. 2 cured with soda silicate is excellent in borrowing resistance, but the neglect strength is remarkably inferior to other sanding type, and the non-sanding type No. 1 is borrowing resistance and the non-sanding type No. 2 is The adhesion is not enough, indicating that a figure is required. On the other hand, it turns out that the sand mold | die by the casting material of this invention is excellent in both fusion resistance and borrowing resistance, and it is the outstanding sand mold which is practical enough without drawing.

또, 흑연구상화 안정제를 배합한 상기의 본 발명 주형재료로 조형된 사형에서는 어느것도 흑연구상화 안정성이 우수(◎표) 또는 양호(○표)한 주물을 제조할 수 있음을 알 수 있다In addition, it can be seen that in the sand molds formed of the above-described casting material of the present invention containing graphite spheroidizing stabilizer, castings having excellent graphite spheroidization stability (excellent ◎ table) or good (○ mark) can be produced.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
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Figure kpo00002
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[표 2]TABLE 2

Figure kpo00003
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Figure kpo00004
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Claims (8)

(a) 합성수지로 구성되는 유기계 바인더 : 0.4-3.0%와, (b) 상기 수지를 경화시키기 위한 경화제 :0.2-2.0%와, (c) 규산에스테르, 이것의 가수분해 생성물, 수분산형 실리카졸, 및 알콜분산형 실리카졸중의 1종류 이상으로 구성되는 세라믹계 바인더 : SiO2분으로서 0.05-2.0%와, (d) 상기 세라믹계 바인더를 경화시키기 위한 경화제 : 0.05-2.0%와, (e) 주물사 나머지와, (f) 차입방지용 내화물 미분말 0.1-3.0%와, (g) 식염, 붕사 및 쿵산으로 구성되는 군에서 선택되는 고온강화제 : 0.1-3.0%와, (h) 당류 및 덱스트린으로 구성되는 군에서 선택되는 조형개선제 : 0.1-2.0% 및, (i) 산화철 및 산화마그네슘으로 구성되는 군에서 선택되는 1종류 이상으로 구성되는 흑연구상화 안정제 : 0.03-0.5%를 사용하는 것을 특징으로하는 사형 제조용 주형재료(a) an organic binder composed of a synthetic resin: 0.4-3.0%, (b) a curing agent for curing the resin: 0.2-2.0%, (c) a silicate ester, a hydrolyzate thereof, a water-dispersible silica sol, And a ceramic binder composed of one or more kinds of alcohol-dispersed silica sol: 0.05-2.0% as SiO 2 powder, (d) a curing agent for curing the ceramic binder: 0.05-2.0%, and (e) molding sand (F) 0.1-3.0% of the refractory fine powder for preventing borrowing, (g) a high temperature strengthening agent selected from the group consisting of salt, borax and kung acid: 0.1-3.0%, and (h) a group consisting of sugars and dextrins. Molding improver selected from: 0.1-2.0% and (i) Graphite spheroidizing stabilizer consisting of at least one member selected from the group consisting of iron oxide and magnesium oxide: Mold for the production of sand molds, characterized in that using 0.03-0.5% material 제1항에 있어서, 상기 유기계 바인더는 푸르푸릴알콜, 페놀수지, 폴리에스테르수지, 요소-푸란수지, 페놀푸란수지, 폴리에스테르-푸란수지, 페놀-이소시아네이트형수지 및 폴리에스테르-이소시아네이트형수지로 구성되는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 주형재료The organic binder of claim 1 is composed of furfuryl alcohol, phenol resin, polyester resin, urea-furan resin, phenol furan resin, polyester-furan resin, phenol-isocyanate resin and polyester-isocyanate resin. Molding material, characterized in that selected from the group 제1항에 있어서, 상기 유기바인더용 경화제는 황산, 인산, 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산. 키실렌술폰산, 이소시아네이트, 디페닐메탄 4,4' 디 이소시아네이트(MDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 톨루렌-2, 4-디이소시아네이트(2,4 TDI), 톨루엔-2,4-디이소시아네이트(2,6TDI)로 구성되는 군에서 선택되는 1종류 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 주형재료.The method of claim 1, wherein the curing agent for the organic binder sulfuric acid, phosphoric acid, benzene sulfonic acid, toluene sulfonic acid. Xylenesulfonic acid, isocyanate, diphenylmethane 4,4 'diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), toluene-2, 4-diisocyanate (2,4 TDI), toluene-2,4-di A casting material comprising at least one kind selected from the group consisting of isocyanates (2,6TDI). 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 세라믹계 바인더용 경화제는 이소시아네이트로 구성되는것을 특징으로 하는 주형재료.The casting material according to claim 1, 2 or 3, wherein the curing agent for ceramic binder is made of isocyanate. 제4항에 있어서, 상기 이소시아네이트는 디페닐메탄 4,4' 디이소시아네이트(MDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 톨루엔 -2,4- 디이소시아네이트(2,4TDl) 및 톨루엔 2,6- 디이소시아네이트 (2,6TDl)로 구성되는 군에서 선택되는 1종류 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 주형재료.The method of claim 4, wherein the isocyanate is diphenylmethane 4,4 'diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), toluene-2,4- diisocyanate (2,4TDl) and toluene 2,6-di Molding material characterized by consisting of one or more selected from the group consisting of isocyanates (2,6TDl). 제1항에 있어서, 상기 차입방지용 내화물 미분말은 실리카, 알루미나, 및 지르코니아로 구성되는 군에서 선택되는 1종류 이상의 내화물 미분말로 구성되는 것을 특징으로 하는 주형재료.The mold material according to claim 1, wherein the refractory fine powder for preventing borrowing is composed of at least one refractory fine powder selected from the group consisting of silica, alumina, and zirconia. 제1항에 있어서, 상기 주물사는 적어도 325메쉬 이상의 입도를 가지는 것을 특징으로 하는 주형재료.The molding material of claim 1, wherein the foundry sand has a particle size of at least 325 mesh or more. 제1항에 있어서, 상기 차입방지용 내화물 미분말은 10-30μ의 입도를 가지는 것을 특징으로 하는 주형재료The mold material according to claim 1, wherein the refractory fine powder for preventing borrowing has a particle size of 10-30 탆.
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