PL13500B1 - Sposób wykonywania odlewów z magnezu i stopów magnezu w formach piaskowych. - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 19 grudnia 1928 r. ("Wielka Brytanja).Znany jest juz sposób odlewania latwo utleniajacych sie metali, zwlaszcza magne¬ zu i jego stopów w formach piaskowych przy uzyciu materjalów ochronnych, które przy zetknieciu z plyninym metalem wy¬ dzielaja gazy albo pary obojetne, lub latwo utleniajace sie i nie dzialajace na metal a- ni w stanie pierwotnym ani po utlenieniu.Miedzy iinnemi proponowano uzywanie do tego drobno rozdzielonej siarki, która roz¬ pyla sie na osuszona forme piaskowa albo naklada sie ja w stanie ogrzanym w ten sposób, ze isiarka przyczepia isie dio formy piaskowej w postaci najdrobniejszych kro¬ pelek. Jeszcze dokladniejsze rozdrobnienie siarki osiaga sie przez jej rozpuszczenie w odpowiednich rozpuszczalnikach, poczem naklada sie ja na wewnetrzna powierzch¬ nie formy piaskowej.W dalszem rozwinieciu sposobu prze¬ prowadzenia omawianej metody, miesza sie wilgotny piasek formierski z takiemi ma- terjalami ochronnemi, które przy ogrzaniu wydzielaja gazy o takich wlasnosciach, ze magnez przy temperaturze odlewania nie podlega dzialaniu ani tych gazów, ani pror duktów ich utlenienia. W ten sposób unika sie miedzy innemi, szkodliwego wplywu pary wodnej, pochodzacej z wilgoci za¬ wartej w formie, na metal.Jako materjaly ochronne tego rodzaju proponowano oprócz siarki, stasowaniedwuweglanów, oksalatu i kwasu borowego, mocznika, oraz mieszaniny kilku znanych matetfjklów. \ v \J Wiadomo, ze mocznik, w okreslonych warunkach, zwlaszcza pod dzialaniem cie¬ pla, przemienia sie na sól amonowa, mia¬ nowicie izocjanet amonu, od którego od¬ czepia sie potem amonjak. Poniewaz przy uzyciu mocznika jako materjalu ochronne¬ go przy odlewaniu stopów magnezu stwier¬ dzono wywiazywanie sie amon jaku, Mi¬ skiem bylo przypuszczenie, ze ochronne dzialanie mocznika polega na wydzielaniu amonjaku. To bylo prryczyna badania przydatnosci zwiazków amonjaku, jako ma¬ terialów ochronnych.W tych warunkach wzbudzaja zwla¬ szcza zainteresowanie zwiazki amonjaku z fluorem. Juz dawniej proponowaino miano¬ wicie zabezpieczenie przed/miotów z ma¬ gnezu i stopów magnezu przed wplywami chemicznemi prziez traktowanie metalicznej ich powierzchni roztworami fluorków. To dzialanie ochronne polega prawdopodob¬ nie na tern, ze na powierzchni traktowa¬ nych przedmiotów powstaje praktycznie nierozpuszczalna warstwa ochronna z flu¬ orku magnezu. Jezeli tak jest istotnie, to przy uzyciu fluorku amonu jako materjalu ochronnego nalezy oczekiwac, ze kwas flu¬ orowodorowy, który powstaje przy rozkla¬ dzie wymienionej soli w obecnosci wody^ zawartej w piasku formierskim i pod dzia¬ laniem ciepla plynnego metalu wypelnia¬ jacego forme — spowoduje równiez po¬ wstanie takiej warstwy ochronnej na osty¬ glym odlewie.Próby wykonalne z fluorkiem amonu w celu sprawdzenia tego przypuszczenia nie daly jednak z poczatku wyników zadowa¬ lajacych. O ile mianowicie osiaga sie poza¬ dane dzialanie ochronne, to jednoczesnie hygrafifcopijnoisc fluorku amonu fest — w warunkach panujacych przy odlewaniu — przyczyna zbyt szybkiego rozklada soli przy wydzielaniu duzych ilosci pary amo¬ njaku. Z tych powodów formy traca bardzo szybko zawartosc materjalu ochronnego, wobec czego ponowne uzycie piasku po jednorazowym odlewie, bez dalszego do¬ datku soli, okazuje isie niemozliwem.Przy dalszych próbach odkryto, ze istnieja inne sole fluorku amonu, które tych wad nie wykazuja. Przedewszystkiem od¬ powiednim materjalem tego rodzajiu jest kwasny fluorek amonu {NH4F . HF). Je¬ zeli wymieniona sól domiesza sie do zielo¬ nego piasku formierskiego w ilosci wyno¬ szacej 3 do 5%, to wlasnosci powierzchnio¬ we oteyimatfjidi odlewów sa nietylko bez narzutu, lecz w porównaniu z odlewami wykonywanemi znanym sposobem sa od¬ porniejsze przeciw zzeraniu, co nalezy tlo- maczyc bezwatpienia powstawaniem trwa¬ lej fluorkowej warstwy ochronnej na goto¬ wym odlewie. Rozklad materjalu ochron¬ nego domieszanego do piasku pod wply¬ wem ciepla przy odlewaniu nie wystepuje tu wznaczniejszym stopniu tak, ze ponow¬ ne uzycie piasku nie napotyka na zadne przeszkody.Fluorek amonowo-krzemowy okazal sie równiez przydatnym pod pewnemi warun¬ kami do celów niniejszego wynalazku. W tym przypadku nastepuje przez przemiane soli z woda zawarta w piasku rozklad, przy którym nastepuje wiazanie wody, przyczem reakcja ta moze odpowiadac rów¬ naniu: (NHJ2 SiFQ + 4H20^ Wli4F + 4HF + Powstajacy przytem fluorek amonu przylacza prawdopodobnie czesc kwasu fluorowodorowego, wytwarzajac przytem kwasna sól, której przydatnosc jako mate¬ rjalu ochronnego juz stwierdzono. Jedno¬ czesnie powstawanie nawodenywanego kwa¬ su krzemowego powoduje w czasie reakcji powiekszenie objetosci piasku tak, ze dicac uniknac form nieostrych, *trzeba po- — 2 —< zostawic piasek po domieszaniu fluorku a- ' monowo-krzemowego, aby sie odlezal.Zmieszanie sie w czasie reakcji wilgoci piasku formierskiego nie wplywa w znacz¬ niejszym stopniu na plastycznosc piasku, gdyz prawdopodobnie nawodorowany kwas krzemowy, ze swej strony, powieksza zno¬ wu te plastycznosc. Z drugiej strony zmniejszona wilgotnosc piasku jest poza¬ dana ze wzgledu na zdolnosc reakcyjna magnezu.W mysl dalszego rozwoju wynalazku mozna wreszcie uzyc jako materjalu o- chronnego takze obojetnego fluorku amo¬ nu, o ile zastosuje sie srodki zapobiegajace zbyt szybkiemu rozkladowi soli przez re¬ akcje wody, zawartej w piasku fortmier- skim oraz pod dzialaniem ciepla, a miano¬ wicie materjaly wiazace amonjak. Jako przydatny do tego celu okazal sie zwla¬ szcza kwas szczawiowy; jezeli do piasku formierskiego dioda1 sie okolo 5% fluorku amonu i okolo 3% kwasu szczawiowego, to wtedy rozklad fluorku amonu nie wcho¬ dzi praktycznie w rachube.Przy dalszych badaniach stwierdzono jednak, ze szkodliwa wlasnosc fluorku a- mono-krzemowego powodujaca powieksze¬ nie objetosci piaisku iformierfckiego wskutek reakcji z woda zawarta w tym piasku, mozna praktycznie usunac zapomoca do¬ mieszki kwasu szczawiowego. W tym przy¬ padku nie potrzeba juz pozostawiac piasku zeby sie odlezal przed uzyciem.Stosowanie materjalów ochronnych, w mysl niniejszego wynalazku, odbywa sie w zasadzie tak samo jak przy stosowaniu znanych juz materjalów ochronnych. (Przy wyrobie mniejszych odlewów dodaje sie do piasku do 15% materjalów ochronnych.Przy wyrobie* wiekszych odlewów zaleca sie czesto stosowanie wyzej opisanych ma¬ terjalów ochronnych razem z materjalami ztianemi juz dawnie), zwlaszcza z siarka lub kwasem borowym, albo z obydwoma temi materjalami, aby miec gwarancje u- nikniecia taliejscowych zjawisk spalania od¬ lewów. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wykonywania odlewów z magnezu i stopów magnezu w formach piaskowych przy uzyciu materjalów o- chronnych, znamienny tern, ze jako mate¬ rjaly ochronne stosuje isie takie materjaly lub ich mieszaniny, które zawieraja zwia¬ zany fluorek amonu w postaci zlozonej, al¬ bo (jako taki, lub w postaci' zlozonej) wspólnie z materjalem reagujacym kwa¬ sno.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze jako materjalu ochronnego u- zywa sie kwasnego fluorku amonu.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze jako materjal ochronny sluzy mieszanina fluorku (amonu, lub fhiorku a- mono-kraemowego, z dowolnym srodkiem wiazacym amonjak, zwlaszcza z kwasem szczawiowym.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamien¬ ny tern, ze jako mater jal ochronny sluzy fluorek lamono-krzemowy, przyczem piasek formierski, po zmieszaniu z materjalem o- chronnym, winien sie odlezec az do konca reakcji, zachodzacej miedzy materjalem ochronnym i woda zawarta w piasku.
5. 5. Sposób wedlug zasttfz. 1 — 4, zna¬ mienny tern, ze uzywia sie materjalów o- chronnych razem ze znanemi juz materja¬ lami ochronnemi, zwlaszcza z siarka. I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Skl, Warszawa. PL