RU2576289C1 - Холоднотвердеющая смесь для изготовления форм и стержней - Google Patents
Холоднотвердеющая смесь для изготовления форм и стержней Download PDFInfo
- Publication number
- RU2576289C1 RU2576289C1 RU2014145126/02A RU2014145126A RU2576289C1 RU 2576289 C1 RU2576289 C1 RU 2576289C1 RU 2014145126/02 A RU2014145126/02 A RU 2014145126/02A RU 2014145126 A RU2014145126 A RU 2014145126A RU 2576289 C1 RU2576289 C1 RU 2576289C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cores
- cold
- boron compound
- moulds
- hardening
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье алюминиевых и магниевых сплавов. Холоднотвердеющая смесь содержит, мас.ч.: кремнезем - 100, карбамидная смола - 2,1-3,5, ортофосфорная кислота - 0,5-1,3, по меньшей мере, одно соединение бора - 0,1-0,3, и нанодисперсный углеродсодержащий модификатор в количестве 0,005-0,1% от массы карбамидной смолы. Обеспечивается повышение прочности форм и стержней, выбиваемости и живучести смеси, снижение шероховатости поверхности. При заливке сплавов создается защитная атмосфера от окисления. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней, предназначенных, в частности, для литья алюминиевых и магниевых сплавов.
Известна холоднотвердеющая смесь (далее - ХТС) для изготовления литейных стержней и форм, включающая огнеупорный наполнитель, карбамидную смолу, ортофосфорную кислоту и этанол при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Огнеупорный наполнитель | 100 |
Карбамидная смола | 2,16-2,64 |
Ортофосфорная кислота | 0,6-0,8 |
Этанол | 0,54-0,66 |
(SU 681648 А, 30.08.1986).
Недостатком данного состава является отсутствие ингибиторов, позволяющих предотвратить окисление магниевых сплавов в форме, изготовленной из данной ХТС.
Известен также отвердитель самоупрочняемых фурановых смоляных смесей и метод их приготовления. Отвердитель самотвердеющей фураново-смоляной смеси состоит из следующих компонентов, мас.ч.:
толуолсульфокислота | 1-300 |
ксилол моносульфоновая кислота | 10-300 |
серная кислота | 1-170 |
фосфорная кислота | 200-800 |
метилсульфат | 1-200 |
этанол | 1-50 |
метанол | 1-50 |
вода | 40-900 |
вспомогательное вещество | 0,05-1,0 |
(CN 101722272 A, 09.06.2010).
Недостатками смеси являются: сложность приготовления отвердителя и токсичность его некоторых компонентов. Кроме того, при использовании фурановых смол вместо карбамидных повышается токсичность при производстве отливок.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая, мас.ч.:
кварцевый песок | 100 |
ортофосфорная кислота | 0,13-0,25 |
смесь карбамидной и формальдегидной смол | 1,5-3,0 |
соли щелочных металлов | 1:0,06-1:0,23 к массе смолы |
отношение солей щелочных | |
металлов к их гидроксидам | 1:0,00020-1:0,00025 |
(PL 158437 A1, 17.04.1990).
Недостатком прототипа является отсутствие в смеси восстановительных добавок, предотвращающих окисление расплава.
Задачей предложенного изобретения является создание холоднотвердеющей смеси для экологически безопасного литья алюминиевых и магниевых сплавов с высоким качеством поверхности.
Техническим результатом предложенного изобретения является разработка ХТС на основе карбамидного связующего для изготовления форм и стержней с высокими прочностными характеристиками для данного типа связующего, с низкой шероховатостью поверхности, хорошей выбиваемостью, живучестью, способностью создавать при заливке сплавов защитную атмосферу от окисления, а также экологически безопасных в процессе эксплуатации.
Для достижения технического результата предложена холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая кремнезем, карбамидную смолу и ортофосфорную кислоту, при этом смесь дополнительно содержит, по меньшей мере, одно соединение бора и нанодисперсный углеродсодержащий модификатор, при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:
кремнезем | 100 |
карбамидная смола | 2,1-3,5 |
ортофосфорная кислота | 0,5-1,3 |
по меньшей мере, одно соединение бора | 0,1-0,3, |
при этом нанодисперсный углеродсодержащий модификатор содержится в количестве 0,005-0,1% от массы карбамидной смолы.
Предпочтительно, чтобы соединение бора представляло собой борную кислоту.
Ниже приводятся данные по влиянию компонентов на характеристики ХТС.
Нанодисперсный углеродсодержащий модификатор, который может представлять собой нанодисперсные углеродсодержащие частицы различных размеров и марок, при добавлении в смолу повышает прочность смеси и снижает шероховатость поверхности изготавливаемых форм и стержней, что, соответственно, повышает качество поверхности впоследствии получаемых отливок. Это происходит благодаря тому, что частицы модификатора «связывают» смолу, повышая ее вязкость. Таким образом, смола лучше удерживает песчинки кремнезема. Также при заливке модификатор способствует созданию защитной атмосферы. При уменьшении количества модификатора снижается эффект его влияния. При увеличении количества модификатора не происходит заметного увеличения свойств.
Добавление в ХТС, по меньшей мере, одного соединения бора в дальнейшем защищает расплав от окисления при заливке.
В качестве соединения бора предпочтительно использовать борную кислоту, которая обладает наименьшей токсичностью.
В случае ее использования при ее дальнейшем термическом разложении образуется борный ангидрид, который может образовывать с оксидами формовочной смеси, а также с оксидами, образовавшимися на поверхности заливаемого металла, соединения типа глазури, препятствуя доступу кислорода и паров воды к металлу. Борный ангидрид, соединяясь с оксидами, образовавшимися на поверхности заливаемого металла, может растворять их, очищая поверхность отливки.
В случае использования в качестве соединений бора таких соединений, как BF3, KBF4, NH4BF4, NaBF4 и др. происходит образование фторидов металла с выделением бора, NH3 или Na/K, что благоприятно сказывается на качестве поверхности металла. Однако при неполном реагировании возможно выделение газообразной плавиковой кислоты (HF), ухудшающей экологию производства.
Карбамидная смола, отверждаемая ортофосфорной кислотой, в составе ХТС позволяет получить высокие прочностные свойства форм и стержней после формовки, с разупрочнением после литья, что важно при выбивке отливок.
Компоненты предложенной ХТС являются экологически безопасными, т.к. не содержат фенолов, фуранов, соединений серы и аминов.
Примеры осуществления
В чистый смеситель типа «MLP2 лопастной» загружали сначала сыпучие материалы, в том числе нанодисперсный углеродсодержащий модификатор (ТУ 2166-004-13800624-2004), перемешивая их в течение 2-3-х минут, и осторожно вливали раствор ортофосфорной кислоты. Затем смесь перемешивали 4-5 минут, добавляли смолу, диспергированную нанопорошком в ультразвуковой ванне, и снова перемешивали в течение 4-5 минут с последующим добавлением ингибитора (борная кислота для составов 1-3 или раствор NaBF4 для составов 4-6) и перемешиванием в течение 3-4 минут. Готовую смесь выдерживали 2 часа, после чего изготавливали формы для дальнейшей заливки их магниевым расплавом.
В таблице 1 приведен состав холоднотвердеющих смесей для литейных форм и стержней настоящего изобретения и прототипа.
В таблице 2 приведены механические и технологические свойства смесей.
Коррозионная стойкость по количеству выделившегося водорода в 3%-ном растворе NaCl за 48 часов образцов и плит из магниевого сплава системы Mg-Zn-Zr в термообработанном состоянии превышает коррозионную стойкость сплава МЛ5пч (8 см3/см2) и составляет в термообработанном состоянии по режиму Т61 - 1,9 см3/см2, в литом - 7,0 см3/см2. На поверхности отливок отсутствовали включения, поверхность была чистой и гладкой. Исходя из этого можно сделать вывод о том, что в процессе заливки выделялось достаточное количество защитной атмосферы для получения годного литья.
Таким образом, предлагаемый состав холоднотвердеющей смеси можно применять для изготовления форм и стержней для литья точных отливок из алюминиевых и магниевых сплавов.
Claims (2)
1. Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, содержащая кремнезем, карбамидную смолу и ортофосфорную кислоту, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит, по меньшей мере, одно соединение бора и нанодисперсный углеродсодержащий модификатор, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
кремнезем 100
карбамидная смола 2,1-3,5
ортофосфорная кислота 0,5-1,3
по меньшей мере, одно соединение бора 0,1-0,3,
при этом нанодисперсный углеродсодержащий модификатор содержится в количестве 0,005-0,1% от массы карбамидной смолы.
при этом нанодисперсный углеродсодержащий модификатор содержится в количестве 0,005-0,1% от массы карбамидной смолы.
2. Холоднотвердеющая смесь по п. 1, отличающаяся тем, что соединение бора представляет собой борную кислоту.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014145126/02A RU2576289C1 (ru) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | Холоднотвердеющая смесь для изготовления форм и стержней |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014145126/02A RU2576289C1 (ru) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | Холоднотвердеющая смесь для изготовления форм и стержней |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2576289C1 true RU2576289C1 (ru) | 2016-02-27 |
Family
ID=55435755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014145126/02A RU2576289C1 (ru) | 2014-11-10 | 2014-11-10 | Холоднотвердеющая смесь для изготовления форм и стержней |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2576289C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1072979A1 (ru) * | 1982-11-17 | 1984-02-15 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Смесь дл изготовлени стержней и облицовочного сло форм при литье магниевых сплавов и способ ее приготовлени |
SU1235608A1 (ru) * | 1984-07-20 | 1986-06-07 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Состав смеси дл изготовлени литейных форм и стержней |
SU681648A1 (ru) * | 1977-12-01 | 1986-08-30 | Ордена Ленина,Ордена Трудового Красного Знамени Завод Транспортного Машиностроения Им.В.И.Ленина | Холоднотвердеюща смесь дл изготовлени литейных стержней и форм |
PL158437B1 (en) * | 1988-10-14 | 1992-09-30 | Inst Odlewnictwa | Self-hardening moulding sand mix |
-
2014
- 2014-11-10 RU RU2014145126/02A patent/RU2576289C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU681648A1 (ru) * | 1977-12-01 | 1986-08-30 | Ордена Ленина,Ордена Трудового Красного Знамени Завод Транспортного Машиностроения Им.В.И.Ленина | Холоднотвердеюща смесь дл изготовлени литейных стержней и форм |
SU1072979A1 (ru) * | 1982-11-17 | 1984-02-15 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Смесь дл изготовлени стержней и облицовочного сло форм при литье магниевых сплавов и способ ее приготовлени |
SU1235608A1 (ru) * | 1984-07-20 | 1986-06-07 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Состав смеси дл изготовлени литейных форм и стержней |
PL158437B1 (en) * | 1988-10-14 | 1992-09-30 | Inst Odlewnictwa | Self-hardening moulding sand mix |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104107875B (zh) | 一种呋喃树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN104139154B (zh) | 一种酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
JP6736680B2 (ja) | 水ガラス鋳造用硬化剤およびその製造方法と使用 | |
CN104259379B (zh) | 用于水玻璃砂的溃散增强剂 | |
RU2551335C2 (ru) | Стержень на солевой основе и способ его изготовления | |
Ünlü et al. | Development and evaluation of a new eco-friendly sodium silicate-based binder system | |
KR20120125235A (ko) | 염-계열 코어, 그의 제조 방법 및 그의 용도 | |
US20130068129A1 (en) | Infiltrate-stabilized salt cores | |
US20150060005A1 (en) | Salt-based cores, method for the production thereof and use thereof | |
CN101502867A (zh) | 镁合金树脂砂砂型铸造用阻燃剂及其应用 | |
RU2576289C1 (ru) | Холоднотвердеющая смесь для изготовления форм и стержней | |
JP4209286B2 (ja) | 高強度水溶性中子、及びその製造方法 | |
JP6876693B2 (ja) | 非鉄鋳造物のための成形材料 | |
JP2019063842A (ja) | 鋳型用骨材組成物 | |
RU2697680C1 (ru) | Противопригарная краска для песчаных форм и стержней, используемых при литье магниевых сплавов | |
RU2385782C1 (ru) | Смесь для изготовления форм и стержней в точном литье и способ ее приготовления | |
JPS62144847A (ja) | 急速崩壊性鋳型 | |
JP2000015389A (ja) | 炭酸ガス硬化用粘結剤組成物 | |
JP7527939B2 (ja) | 鋳型崩壊性に優れたレジンコーテッドサンド | |
JP6114599B2 (ja) | 炭酸ガス硬化性鋳型造型用組成物、及び鋳型の製造方法 | |
Vasková et al. | Burrs from cores produced by cold-box-amine method and possibility of their elimination in Eurocast Košice sro company | |
RU2238168C1 (ru) | Присадка для формовочных смесей | |
JP2023147761A (ja) | 鋳型崩壊性に優れたレジンコーテッドサンド | |
US3050797A (en) | Water sensitive molds and cores of fast collapsibility | |
EA039740B1 (ru) | Способ уменьшения выделений формальдегида из отверждаемых эфиром литейных связующих, применяемых при литьевом получении форм и стержней (варианты) |