RU2445185C1 - Смесь для изготовления литейных стержней и форм - Google Patents
Смесь для изготовления литейных стержней и форм Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445185C1 RU2445185C1 RU2010153255/02A RU2010153255A RU2445185C1 RU 2445185 C1 RU2445185 C1 RU 2445185C1 RU 2010153255/02 A RU2010153255/02 A RU 2010153255/02A RU 2010153255 A RU2010153255 A RU 2010153255A RU 2445185 C1 RU2445185 C1 RU 2445185C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- alum
- quartz sand
- glass
- mix
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству. Смесь содержит, мас.%: жидкое стекло 4-6, алюмокалиевые квасцы 0,5-1,5 и кварцевый песок - остальное. Введение алюмокалиевых квасцов обеспечивает получение смеси с высокими физико-механическими и технологическими свойствами. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для облегчения операций изготовления форм и стержней из жидкостекольных смесей.
Наиболее близкой к изобретению по физико-химическому составу и достигаемому техническому результату является смесь, содержащая (мас.%) жидкое стекло в количестве 5-14, отход, содержащий глину 7-26, кварцевый песок - остальное [2].
Смесь данного состава имеет высокие физико-механические свойства, однако для приготовления смеси необходимо значительное количество жидкого стекла - 5-14%, кроме того, стержни необходимо прокаливать.
Заявляемое изобретение направлено на создание способа изготовления стержней и форм на жидкостекольном связующем, расширяющего границы области применения используемых материалов.
Техническим результатом является создание литейных стержней и форм из жидкостекольной смеси с повышенными технологическими характеристиками (выбиваемость, регенерируемость, то есть возможность более эффективного повторного использования смеси, что не позволяет прототип).
Этот технический результат достигается тем, что в смесь для изготовления литейных стержней и форм, содержащую: кварцевый песок, технологическую добавку и жидкое стекло, в качестве технологической добавки введены алюмокалиевые квасцы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкое стекло | 4-6 |
Алюмокалиевые квасцы | 0,5-1,5 |
Кварцевый песок | остальное. |
Квасцы - кристаллогидраты двойных сернокислых солей одновалентных (K, Na и др.) или трехвалентных (Al, Fe, Cr и др.) металлов; хорошо растворимы в воде. Применяют преимущественно в кожевенном производстве, в фотографии, при крашении тканей, в бумажной промышленности, в медицине [3].
Введение алюмокалиевых квасцов (ГОСТ 15028-77) в смесь в указанных выше количествах позволяет получить стержневую и формовочную смесь с высокими физико-механическими и технологическими свойствами, обеспечивающими изготовление качественных стержней и форм и элементов литниково-питающей системы для литейной формы, сводящих к минимуму возможность их разрушения при заливке формы расплавленным металлом. На стадии формирования стержня или формы алюмокалиевые квасцы при отверждении способствуют достижению максимальных значений прочности стержней за счет того, что при 92°С они связывают кристаллизационную воду, а затем плавятся в ней и при 120°С вновь ее теряют, превращаясь в «жженые квасцы».
K2SO4·Al2(SO4)3·12H2O→K2SO4+Al2(SO4)3+12H2O↑
При контакте стержня и формы с расплавом при заливке безводные «жженые квасцы» разлагаются, тем самым снижают работу выбивки по сравнению с прототипом. Позволяют снизить трудоемкость процесса, сохраняя экологическую безопасность применения жидкостекольных смесей.
Стержни и формы изготавливают из предлагаемой жидкостекольной смеси по технологии: в смеситель добавляют кварцевый песок в количестве 95,5-93,5% от массы стержня или формы и алюмокалиевые квасцы в количестве 0,5-1,5%. Все эти компоненты перемешивают 5-10 минут. Добавляется жидкое стекло в количестве 4-6% от массы стержня. Перемешивание смеси продолжается 10-15 минут. Далее из полученной смеси изготавливают литейный стержень или форму. Длительность сушки зависит от массы литейного стержня или формы. Готовые стержень или форма выдерживаются на воздухе в течение ~1 часа.
Пример
Были изготовлены образцы из предлагаемого состава: кварцевый песок марки 1K1O1016 (ГОСТ 2138-91) - 94 мас.%, жидкое стекло (ГОСТ 13078-81) М=2,4 ед. - 5 мас.%, алюмокалиевые квасцы (ГОСТ 15028-77) - 1 мас.%. Состав смеси, ее физико-механические свойства в сыром состоянии и после сушки приведены в табл.1 и 2.
Для сравнения рассмотрен пример прототипа, где количество компонентов соответствует предлагаемому: жидкое стекло в мас.% - 5, отход производства керамических изделий - 7, кварцевый песок - остальное.
Свойства смеси оценивались по: ГОСТ 23409.0-78 (Общие требования к методам испытаний), ГОСТ 23409.7-78 (Методы определения прочности при сжатии), ГОСТ 23409.9.-78 (Метод определения осыпаемости); выбиваемость стержней оценивалась по работе, затрачиваемой на выбивку («пробивку») образцов, предварительно нагретых до различных, заданных условиями опытов, температур [4, 5]; поверхностная прочность оценивалась на стандартных образцах (Д-50 мм и Н-50 мм), изготовленных в стержневом ящике модели 037 М, на копре модели 031 или 2М030 тремя ударами груза массой 6,35±0,015 кг, падающего с высоты 50±0,25 мм.
Стержни изготавливают из испытываемой жидкостекольной смеси по технологии:
1) в смеситель добавляют кварцевый песок (в количестве ~94% от массы стержня) и алюмокалиевые квасцы (~1%);
2) сухие компоненты перемешивают 5-10 минут;
3) добавляют жидкое стекло (~5%);
4) перемешивают смесь (~10 минут);
5) посредством механического уплотнения набивают стержень;
6) стержни отверждают сушкой СВЧ-воздействием с максимальной мощностью излучения 700 Вт, рабочей частотой 2450 МГц, длиной излучаемых волн 12 см, в течение 30 с.
7) готовый стержень выдерживают на воздухе в течение ~1 часа;
8) стержни окрашивают противопригарной краской по ГОСТ 10772-78 (Покрытия литейные противопригарные водные. Общие технические условия).
В других примерах меняли количество компонентов (см. табл.2).
Из таблицы 2 видно, что, по сравнению с прототипом, предлагаемый способ обеспечивает более высокие физико-механические свойства по прочности на сжатие в отвержденном состоянии (МПа) и снижает работу выбивки (КДж).
Введение в смесь квасцов не оказывает влияние на ее живучесть.
Уменьшение количества квасцов менее 0,5 мас.% вызывает: снижение предела прочности на разрыв и на сжатие в отвержденном состоянии, снижение поверхностной прочности, повышение работы выбивки (табл.2).
Увеличение количества квасцов более 1,5 мас.% вызывает: уменьшение предела прочности на разрыв, который, хотя и меньше прототипа (в табл.2), однако может быть повышен до 1,0 МПа путем увеличения времени сушки; уменьшение прочности на сжатие в отвержденном состоянии, при этом значительно снижает работу выбивки (табл.2). Смесь успешно испытана в производственных условиях и найдет широкое применение в промышленности.
Таблица 1 | ||||||
№ п/п | Ингредиенты, мас.% | Состав смесей, мас.% | ||||
№1 прототип | №2 | №3 | №4 | №5 | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
2 | Жидкое стекло | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Отход производства | ||||||
3 | керамических изделий | 7 | ||||
4 | Квасцы | - | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 0 |
5 | Кварцевый песок | 88,0 | 94,5 | 94,0 | 93,5 | 95 |
Таблица 2 | ||||||
№ п/п | Физико-механические свойства | Al-K-квасцы, мас.% | ||||
№1 прототип | №2 (0,5%) | №3 (1,0%) | №4 (1,5%) | №5 (0%) | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
1 | Поверхностная прочность, МПа | - | 2,1 | 2,2 | 2,25 | 2,0 |
Прочность на разрыв в отвержденном | ||||||
2 | состоянии, МПа | 0,82 | 0,28 | 0,25 | 0,2 | 0,3 |
Прочность на сжатие в отвержденном | ||||||
3 | состоянии, МПа | 1,95 | 2,2 | 2,3 | 2,5 | 2,0 |
4 | Живучесть, мин | - | 30 | 30 | 30 | 30 |
5 | Работа выбивки, КДж | 120 | 110 | 90 | 70 | 250 |
Источники информации
1. Лясс А.М. Быстротвердеющие формовочные смеси с жидким стеклом / А.М.Лясс. - М.: Машиностроение, 1965. - 332 с.
2. Патент РФ №2224619, B22C 1/18, опубл. 27.02.2004.
3. Артоболевский И.И. Политехнический словарь / И.И.Артоболевский. - М: Советская энциклопедия, 1977. - 222 с.
4. Лясс A.M. Пути улучшения выбиваемости смеси с жидким стеклом: журнал / A.M.Лясс, И.В.Валисовский. - М.: Труды ЦНИИТМАШ. - 1960, №6. - 81-95 с.
5. Медведев Я.И. Технологические испытания формовочных материалов: 2-е издание, перераб. и доп. / Я.И.Медведев, И.В.Валисовский. - М.: Машиностроение, 1973. - 298 с.
Claims (1)
- Смесь для изготовления литейных стержней и форм, содержащая кварцевый песок, жидкое стекло и технологическую добавку, отличающаяся тем, что в качестве технологической добавки она содержит алюмокалиевые квасцы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
жидкое стекло 4-6 алюмокалиевые квасцы 0,5-1,5 кварцевый песок остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010153255/02A RU2445185C1 (ru) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | Смесь для изготовления литейных стержней и форм |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010153255/02A RU2445185C1 (ru) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | Смесь для изготовления литейных стержней и форм |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2445185C1 true RU2445185C1 (ru) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010153255/02A RU2445185C1 (ru) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | Смесь для изготовления литейных стержней и форм |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445185C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2604281C1 (ru) * | 2015-06-03 | 2016-12-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ изготовления оболочковых керамических форм |
RU2763701C1 (ru) * | 2021-06-22 | 2021-12-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ изготовления литейных стержней и форм |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU69164A1 (ru) * | 1945-07-05 | 1946-11-30 | Б.В. Шварцерберг | Способ св зывани песка в литейные стержни |
SU106866A1 (ru) * | 1956-10-15 | 1956-11-30 | А.С. Евсеев | Формовочна смесь |
GB1078666A (en) * | 1964-08-20 | 1967-08-09 | Foseco Int | Additives to sand moulds and cores |
SU441088A1 (ru) * | 1972-06-21 | 1974-08-30 | Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности | Суспензи дл получени керамических форм |
SU1507510A1 (ru) * | 1988-01-25 | 1989-09-15 | Харьковский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Литейного Машиностроения, Литейной Технологии И Автоматизации Литейного Производства | Суспензи дл изготовлени оболочковых форм по выплавл емым модел м |
RU2224619C1 (ru) * | 2002-07-22 | 2004-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова | Смесь для изготовления литейных форм и стержней |
-
2010
- 2010-12-24 RU RU2010153255/02A patent/RU2445185C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU69164A1 (ru) * | 1945-07-05 | 1946-11-30 | Б.В. Шварцерберг | Способ св зывани песка в литейные стержни |
SU106866A1 (ru) * | 1956-10-15 | 1956-11-30 | А.С. Евсеев | Формовочна смесь |
GB1078666A (en) * | 1964-08-20 | 1967-08-09 | Foseco Int | Additives to sand moulds and cores |
SU441088A1 (ru) * | 1972-06-21 | 1974-08-30 | Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности | Суспензи дл получени керамических форм |
SU1507510A1 (ru) * | 1988-01-25 | 1989-09-15 | Харьковский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Литейного Машиностроения, Литейной Технологии И Автоматизации Литейного Производства | Суспензи дл изготовлени оболочковых форм по выплавл емым модел м |
RU2224619C1 (ru) * | 2002-07-22 | 2004-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова | Смесь для изготовления литейных форм и стержней |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2604281C1 (ru) * | 2015-06-03 | 2016-12-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ изготовления оболочковых керамических форм |
RU2763701C1 (ru) * | 2021-06-22 | 2021-12-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ изготовления литейных стержней и форм |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105964891B (zh) | 一种具有高流动性的磷酸盐无机粘结剂砂及其制备方法 | |
US3600203A (en) | Fluidized molding material for manufacturing cores and molds and a method therefor | |
US3196505A (en) | Methods of making sand molds or cores for casting | |
RU2445185C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных стержней и форм | |
US3804641A (en) | Method of producing foundry moulds and cores | |
US3874885A (en) | Method of making foundry moulds and cores | |
JPH0250070B2 (ru) | ||
US3725090A (en) | Method of preparing a liquid mixture for the production of foundry cores and moulds | |
Ghosh | Modern furan for modern castings | |
KR830003262A (ko) | 주조주형 처리조성물 및 그 제조방법 | |
RU2688322C1 (ru) | Жидкостекольная смесь для изготовления литейных форм и стержней и способ ее приготовления | |
RU2405648C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней | |
RU2224619C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней | |
RU2425732C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней | |
RU2385782C1 (ru) | Смесь для изготовления форм и стержней в точном литье и способ ее приготовления | |
SU707033A1 (ru) | Св зующее дл формовочных и стержневых смесей | |
RU2820616C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней | |
SU1547936A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней | |
SU835589A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных стерж-НЕй и фОРМ B НАгРЕВАЕМОй OCHACTKE | |
SU1458058A1 (ru) | Самотвердеюща смесь дл изготовлени литейных форм и стержней | |
US2389543A (en) | Foundry composition | |
AU2003222830A1 (en) | Core material | |
RU2369462C1 (ru) | Экзотермическая смесь для обогрева прибылей стальных и чугунных отливок | |
SU1748916A1 (ru) | Св зующее дл изготовлени литейных стержней и форм теплового отверждени | |
SU884823A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121225 |