Wynalazek niniejszy ' dotyczy sposobu wytwarzania masy formierskiej z chudego piasku, do wykonywania form, nadajacych sie do odlewania stopów aluminiowo-ma¬ gnezowych, przy jednoczesnym zapobiega¬ niu powstawania niepozadanych reakcji pomiedzy metalem a powietrzem atmosfe¬ rycznym wzglednie skladnikami masy for¬ mierskiej.Przy odlewaniu latwo utleniajacych sie metali w formach wykonanych z chudego piasku zaprawianego woda ilapotyka sie znaczne trudnosci z powodu reakcji, za¬ chodzacych pomiedzy metalem a wilgocia, zawarta w piasku formierskim. Reakcje te powoduja wytwarzanie sie powloki tlenko¬ wej lub zuzlowej na powierzchni metalu, przy czym zuzel przylegajac do odlewu zanieczyszcza jego powierzchnie. Przy wy¬ twarzaniu niektórych stopów reakcja ta moze zachodzic nawet pod powierzchnia odlewu, wskutek czego trudno ja dostrzec przez zwykla obserwacje. W celu usuniecia wilgoci z formy próbowano rozmaitych srodków. Stosowano np. suszenie form przed wlewaniem do nich metalu wzgled¬ nie do wykonania ich' uzywano spoiwa, wolnego od wody.Jednakze zabiegi te ajbo zwiekszaly tylko koszty wykonania odlewów lub tez pogorszaly formierskie wlasciwosci uzyte¬ go piasku.Odlewanie stppów aluminiowo-magne¬ zowych w formach, wykonanych z piaskuzaprawionega woda,-jest szczególnie trud¬ ne wskutek tworzenia sie porowatej czar¬ nej warstewki bezposrednio pod po¬ wierzchnia.odlewu. Poniewaz wilgoc, za¬ warta w masie formierskiej, sprzyja two¬ rzeniu sie , tej warstewki, przeto w celu unikniecia tego obecnie uzywa, sie form suchych lub form wykonanych z piasku * ' niezaprawionego woda. Tworzenie sie war¬ stewki jest niepozadane, gdyz jej obecnosc zmniejsza wytrzymalosc wytwarzanego odlewu. Warstewka ta jest zwlaszcza wi¬ doczna w cienkich przekrojach odlewu, a jej obecnosc moze powodowac zlamanie sie odlewu podczas jego dalszej obróbki.Przy wytwarzaniu piaskowych form do odlewania stopów magnezowych, stosowa¬ no srodki zapobiegajace utlenianiu sie ma¬ gnezu. Doswiadczenia jednakze wykazaly, ze substancje uzywane zwykle do ochrony stopów magnezowych, nie moga byc zasto¬ sowane równiez przy odlewaniu stopów aluminiowych, lub aluminiowo-magnezo- wych. Róznice w tym przypadku pomiedzy stopami magnezowymi i aluminiowo-ma- gnezowymi zostaly scisle zbadane i okre¬ slone.Na przyklad stopy magnezowe przy od¬ lewaniu ich w formach z chudego piasku, podlegaja uszkodzeniom tylko na swojej powierzchni, podczas gdy przy odlewaniu w podobnych warunkach stopów aluminio- wo - magnezowych tworzy sie utleniona • warstwa, znajdujaca sie pod powierzchnia odlewu.Do wytwarzania form odlewniczych w praktyce uzywa sie rozmaitych gatunków piasku; formierskiego, przy czym formy do odlewania stopów magnezowych wykonuje sie z piasku porowatego i gruboziarniste¬ go, przy odlewaniu zas stopów aluminiowo- magnezowych — piasku drobnoziarniste¬ go. Stosowanie róznego i*ódzaj u piasku wy¬ maga rozmaitych sposobów formowania i to co moze byc skuteczne przy obróbce pia¬ sku jednego rodzaju, nie nadaje sie do za¬ stosowania przy uzyciu piasku innego ro¬ dzaju. Dalsza róznica przy odlewaniu ma¬ gnezowych stopów aluminiowych i alumi- niowo - magnezowych polega na tym, ze substancje, zapobiegajace utlenianiu stopu aluminiowego nie ieda utrudnialy utlenia¬ nia sie stopu magnezowego i odwrotnie.Siarka np., zwykle uzywana do wytwarza¬ nia odlewów ze stopów magnezowych w formach piaskowych, calkowicie zawodzi przy zapobieganiu tworzeniu sie porowatej warstewki w odlewach ze stopów aluminio- wo - magnezowych. Stosowanie innych substancji w rodzaju uryny nie zabezpie¬ cza stopów magnezowych przed powstawa¬ niem warstewki porowatej.Stwierdzono,* ze trudno z góry przewi¬ dziec, jak bedzie dzialala dana substancja ochronna na danye stop tylko na.zasadzie, jej dzialania na stop, zawierajacy inny metal jako skladnik glówny stopu.Wynalazek niniejszy polega na zapobie¬ ganiu tworzeniu sie porowatej warstewki w stopach aluminiowo - magnezowych przy odlewaniu ich'w formach wykonanych z chudego piasku. W tym celu wprowadza sie do piasku formierskiego substancje za¬ pobiegajace nie tylko tworzeniu sie po¬ wyzszej warstewki, lecz równiez nie dzia¬ lajace szkodliwie na wlasciwosci piasku formierskiego. Ponadto stosowane sub¬ stancje nie wydzielaja szkodliwych ga/ów przy zetknieciu sie tych substancji z roz¬ topionym metalem.Badania wykazaly, ze dodawanie do piasku formierskiego zaprawionego woda, fluorku amonu w ilosc 1 — 10%, skute¬ cznie zapobiega tworzeniu sie tej warstew¬ ki w odlewach ze stopów aluminiowo-ma- gnezowych. Zamiast dodawania, fluorku a- monu, do masy formierskiej, mozna rów¬ niez po wykonaniu zwyklej formy zwilzyc jej powierzchnie wewnetrzna roztworem tej soli lub tez pokryc ^scianki wewnetrzne, formy ta sola w postaci proszku przed wlaniem metalu do formy. Do spryskiwa- — 2 —nia 8cia.nek formy wedlug wynalazku ni¬ niejszego stosuje sie roztwór alkoholowy fluorku amonu przy czym jednak alkohol musi wyparowac przed wlaniem metalu do formy. Dzialanie fluorku amonu jest je¬ dnakowe zarówno w razie zmieszania go z piaskiem jak tez tylko w razie powleka¬ nia nim powierzchni wewnetrznej formy.Sposób uzycia czynnika ochraniajace¬ go bedzie w kazdym przypadku zalezal od rodzaju i liczby wykonywanych odlewów.Przy wytwarzaniu tylko niewielkiej liczby odlewów, oszczedniej bedzie powlec ta so¬ la tylko wewnetrzne scianki formy.Wedlug wynalazku niniejszego mase formierska, skladajaca sie z chudego pia¬ sku, zaprawia sie woda w ilosci 4 — 9%, czyli ilosci niezbednej tylko do nadania masie kohezji (spójnosci) potrzebnej przy formowaniu; kohezja innych skladników masy nie ulega, zmianie z powodu zmie¬ szania jej z fluorkiem amonu.Dla lepszego zrozumienia zalet wyna- lalzku niniejszego nizej podano kilka przy¬ kladów. Stop aluminiowo - magnezowy, za¬ wierajacy okolo 6% magnezu (reszte sta¬ nowi aluminium), zostal odlany do zwyklej formy z chudego piasku, wykonanej z mie¬ szaniny formierskiej, skladajacej sie z krzemionkowego piasku ziarnistego i gli¬ ny, zaprawionych okolo 6% wody. Prze¬ lom odlewu wykazal pod zewnetrzna po¬ wierzchna obecnosc czarnej porowatej warstewki czyli strefy reakcji, która z ze¬ wnatrz odlewu byla niewidoczna. Nastep¬ nie taki sam stop zostal odlany do podob¬ nej formy, której wewnetrzne scianki by¬ ly zwilzons 4,2% roztworem fluorku amo¬ nu, rozpuszczonego w alkoholu metylo¬ wym, przy czym alkoholowi dano moznosc ulotnic sie przed wlaniem metalu do for¬ my. Odlew ten nie zawieral czarnej war¬ stewki, z wyjatkiem czesci nadlewu. Uzy¬ teczna zas czesc odlewu byla czysta i ja¬ sna. Szkodliwy wplyw takiej warstewki na wlasciwosci fizyczne odlanego przed¬ miotu przedstawia .nizej przytoczone wla- sciwosci wspomnianych odlewów. Odlew wykonany w formie zwyklej posia¬ dal wytrzymalosc na rozrywanie okolo 1645 kg/cm2 z granica plastycznosci 984 kg/cm2 i wydluzenie 6,3% na dlugosci 51 mm. Odlew zas otrzymany w formie wy¬ konanej wedlug wynalazku niniejszego po¬ siadal przecietna wytrzymalosc na rozry¬ wanie 1954 kg/cm2, granice plastycznosci 1083 kg/cm2 i wydluzenie 8,4% na dlugo¬ sci 51 mm.Przygotowywanie masy formierskiej wedlug 'wynalazku uskutecznia sie w ten sposób, ze mase formierska zaprawia sie woda w ilosci 5 — 7% i miesza sie ja z 2 — 6% fluorku amonu. Jezeli zawartosc wody w piasku jest zblizona do najwiek¬ szej ilosci dopuszczalnej, powinno sie uzyc wiekszej ilosci fluorku amonu, jako srod¬ ka zapobiegajacego, w celu unikniecia za¬ chodzacych reakcji z woda. Jezeli zas sto¬ suje sie tylko spryskiwanie powierzchni •wewnetrznej formy fluorkiem amonu, to wówczas mozna uzywac go w postaci roz- tworb wodnego lub spirytusowego. Prak¬ tycznie rzecz biorac lepiej uzywac rozpu¬ szczalnika alkoholowego z powodu jego wiekszej lotnosci. Poza tym stosowanie bezwodnego, rozpuszczalnika pozwala na zmniejszenie ilosci wody wprowadzanej do masy formierskiej.W pewnych warunkach tylko przez po¬ krycie scianek formy sproszkowanym flu¬ orkiem amonu mozna uniknac tworzenia sie czarnej warstewki. Istotna cecha wy¬ nalazku jest to, ze fluorek amonu winien byc wprowadzony w zetkniecie sie z rozto¬ pionym stopem aluminiowo-magnezowym.Jakkolwiek wynalazek niniejszy mozna stosowac w ogólnosci do odlewania stopów aluminiowo - magnezowych, jest on szcze¬ gólnie skuteczny przy zastosowaniu go do odlewania stopów aluminiowych, zawiera¬ jacych okolo 4 — 15% magnezu, to jest ilosc procentowa zwykle stosowana przy — 3 —wytwarzaniu odlewów glinowcMnagnezo- wych. PL