RU2631998C2 - WATER-SOLUBLE MATERIAL FOR MOULDING THERMOPLASTIC SLIP ON BASIS OF Al2O3 - Google Patents
WATER-SOLUBLE MATERIAL FOR MOULDING THERMOPLASTIC SLIP ON BASIS OF Al2O3 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631998C2 RU2631998C2 RU2015143913A RU2015143913A RU2631998C2 RU 2631998 C2 RU2631998 C2 RU 2631998C2 RU 2015143913 A RU2015143913 A RU 2015143913A RU 2015143913 A RU2015143913 A RU 2015143913A RU 2631998 C2 RU2631998 C2 RU 2631998C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- soluble
- rods
- mixture
- basis
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
- B22C7/02—Lost patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к формовочным смесям и материалам для литейных форм и стержней, в частности к составам стержневых смесей для изготовления водорастворимых и легко вымываемых стержней, используемых для литья термопластичных шликеров на основе Al2O3.The invention relates to molding mixtures and materials for foundry molds and cores, in particular to compositions of core mixtures for the manufacture of water-soluble and easily washed cores used for casting thermoplastic slip based on Al 2 O 3 .
В основном водорастворимые стержневые материалы применяются в металлургической промышленности для формирования замковых поверхностей отливаемого изделия, препятствующих свободному открытию формы после завершения литья металла.Basically, water-soluble core materials are used in the metallurgical industry to form the locking surfaces of a molded product that impede the free opening of the mold after metal casting is completed.
Известна смесь для изготовления водорастворимых стержней (патент SU 596352), содержащая водорастворимую соль(хлорид натрия), огнеупорный наполнитель (кварцевый песок), в качестве связующего она содержит мочевиноформальдегидную смолу и кубовый остаток дистилляции синтетических жирных кислот при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:A known mixture for the manufacture of water-soluble rods (patent SU 596352) containing a water-soluble salt (sodium chloride), a refractory filler (silica sand), as a binder it contains a urea-formaldehyde resin and distillation residue of the distillation of synthetic fatty acids in the following ratio of ingredients, weight. %:
Недостатком этой смеси является то, что огнеупорный наполнитель, в качестве которого выступает кварцевый песок, снижает качество поверхности готового стержня в виду размера своих частиц, что не приемлемо для отливок из керамического термопластичного шликера на основе Al2O3. Также удаление стержней производится под действием напора воды, что в случае с отливками из керамического термопластичного шликера на основе Al2O3 не всегда возможно ввиду его низкой механической прочности после этапа литья. Кроме того, водорастворимые стержни нуждаются в просушке после сочетания всех компонентов. Смесь обладает низкой текучестью и пластичностью, формование стержней возможно только методом прессования, что накладывает ограничения на форму получаемых стержней.The disadvantage of this mixture is that the refractory filler, which is quartz sand, reduces the surface quality of the finished rod due to the size of its particles, which is not acceptable for castings from a ceramic thermoplastic slip based on Al 2 O 3 . The rods are also removed under the influence of water pressure, which is not always possible in the case of castings from a ceramic thermoplastic slip based on Al 2 O 3 due to its low mechanical strength after the casting stage. In addition, water-soluble rods need to be dried after a combination of all components. The mixture has low fluidity and ductility, the formation of the rods is possible only by pressing, which imposes restrictions on the shape of the resulting rods.
Цель изобретения - получение водорастворимого стержневого материала для шликерного литья изделий из керамики на основе Al2O3, обеспечивающего выполнение следующих требований:The purpose of the invention is to obtain a water-soluble core material for slip casting of ceramic products based on Al 2 O 3 , providing the following requirements:
- Высокое качество поверхности стержня.- High quality surface of the rod.
- Возможность изготовления стержней сложной конфигурации и различной толщины.- Ability to manufacture rods of complex configuration and various thicknesses.
- Полное растворение стержней в воде, без направления струи воды с напором.- Complete dissolution of the rods in water, without directing a jet of water with pressure.
- Изготовление стержней методом литья.- Production of rods by casting.
Изобретение направленно на повышение качества отливок из керамического шликера на основе Al2O3, а также расширение возможностей изготовления изделий сложной формы.The invention is aimed at improving the quality of castings from a ceramic slip based on Al 2 O 3 , as well as expanding the possibilities of manufacturing products of complex shape.
Указанный технический результат достигается тем, что предложен водорастворимый материал для литья шликеров на основе Al2O3, содержащий: хлорид натрия (NaCl), калий йодистый (KI), натрий азотнокислый (NaNO3), нитрат аммония (NH4NO3), отличающийся следующим соотношении компонентов, мас. %:The specified technical result is achieved by the fact that a water-soluble material for casting slip based on Al 2 O 3 is proposed, comprising: sodium chloride (NaCl), potassium iodide (KI), sodium nitrate (NaNO 3 ), ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ), characterized in the following ratio of components, wt. %:
Возможность достижения результатов обеспечивается тем, что хлорид натрия (NaCl) в количестве 12-17% (от общего процента масс) плавится при температуре 750-820°С, далее расплав охлаждают до 650-700°C, в этот момент хлорид натрия (NaCl) становится аккумулятором начальных центров кристаллизации, затем добавляют калий йодистый (KI) в количестве 15% (от общего процента масс), смесь перемешивают, при этом калий йодистый становится аккумулятором вторичных центров кристаллизации, после этого смесь доводят до температуры 308-350°C и добавляют натрий азотнокислый (NaNO3) 14%, который образует дополнительные центры кристаллизации и наконец при охлаждении температуры смеси до 200-125°С добавляют нитрат аммония (NH4NO3) 54÷62%.The possibility of achieving results is ensured by the fact that sodium chloride (NaCl) in an amount of 12-17% (of the total mass percent) melts at a temperature of 750-820 ° C, then the melt is cooled to 650-700 ° C, at which point sodium chloride (NaCl) ) becomes the accumulator of the initial crystallization centers, then add potassium iodide (KI) in an amount of 15% (of the total mass percent), the mixture is stirred, while potassium iodide becomes the accumulator of the secondary crystallization centers, after which the mixture is brought to a temperature of 308-350 ° C and add sodium nitrate (NaNO 3 ) 14%, which forms additional crystallization centers, and finally, when the temperature of the mixture is cooled to 200-125 ° C, ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ) 54 ÷ 62% is added.
Составы смеси приведены в таблице 1.The composition of the mixture are shown in table 1.
В результате были выбраны оптимальные составы №5, №8, №10.As a result, optimal compositions No. 5, No. 8, and No. 10 were selected.
Оптимальным для хлорида натрия (NaCl) является интервал 12-17%, это обусловлено тем, что при снижении концентрации менее 12% увеличивается время растворения водорастворимых стержней примерно на 40%, при увеличении концентрации более 17% значительно уменьшается прочность (предел прочности при изгибе) с 5 мПа до 1,5 мПа.The optimum range for sodium chloride (NaCl) is 12-17%, this is due to the fact that when the concentration decreases below 12%, the dissolution time of water-soluble rods increases by about 40%, while increasing the concentration over 17%, the strength decreases significantly (bending strength) from 5 MPa to 1.5 MPa.
При 15% калия йодистого (KI) объемная усадка стержня составляет 1-1,5%, при уменьшении количества калия йодистого процент объемной усадки возрастает до 3-5%, увеличение более 15% содержания калия йодистого в смеси приводит к значительному снижению механической прочности почти в 1,5 раза.At 15% potassium iodide (KI), the volumetric shrinkage of the rod is 1-1.5%, with a decrease in the amount of potassium iodide, the percentage of volumetric shrinkage increases to 3-5%, an increase of more than 15% in the content of potassium iodide in the mixture leads to a significant decrease in the mechanical strength of almost 1.5 times.
Оптимальность интервала содержания натрия азотнокислого (NaNO3) в интервале 11÷14% обеспечивает прочность (предел прочности при изгибе) стержней в момент залития щликера в интервале температур 100-140°С.The optimality of the range of sodium nitrate (NaNO 3 ) in the range of 11 ÷ 14% provides the strength (tensile strength in bending) of the rods at the time of filling the slurry in the temperature range 100-140 ° C.
Соотношение в пределах 54÷62% для нитрата аммония (NH4NO3) позволяет оптимально сочетать время растворения стержней и их механическую прочность. При содержании нитрата аммония в смеси менее 54% увеличивается время растворения водорастворимых стержней примерно на 30%, при увеличении содержания нитрата аммония более 62% значительно уменьшается механическая прочность (предел прочности при изгибе) с 5 мПа до 2 мПа.The ratio in the range 54 ÷ 62% for ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ) allows you to optimally combine the dissolution time of the rods and their mechanical strength. When the content of ammonium nitrate in the mixture is less than 54%, the dissolution time of water-soluble rods increases by about 30%, while the content of ammonium nitrate increases by more than 62%, the mechanical strength (ultimate tensile strength) decreases from 5 MPa to 2 MPa.
Пример 1.Example 1
Для получения водорастворимого стержневого материала хлорид натрия (NaCl) в количестве 17% плавят при Т=750-820°C, далее расплав охлаждают до 650-700°С и добавляют в него калий йодистый (KI) в количестве 15%, смесь перемешивают и охлаждают до Т=308-350°С, затем добавляют натрий азотнокислый (NaNO3) 14%, затем охлаждают до Т=200-215°C и добавляют нитрат аммония (NH4NO3) в количестве 54%. После сочетания всех компонентов смесь перемешивается, при необходимости вакуумируется либо до заливки в форму, либо после. Охлаждение проводят до температуры Т=20-25°C.To obtain a water-soluble core material, sodium chloride (NaCl) in an amount of 17% is melted at T = 750-820 ° C, then the melt is cooled to 650-700 ° C and potassium iodide (KI) is added in an amount of 15%, the mixture is stirred and it is cooled to T = 308-350 ° C, then sodium nitrate (NaNO 3 ) 14% is added, then it is cooled to T = 200-215 ° C and 54% ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ) is added. After combining all the components, the mixture is mixed, if necessary, evacuated either before pouring into the mold, or after. Cooling is carried out to a temperature of T = 20-25 ° C.
Пример 2.Example 2
Для получения водорастворимого стержневого материала хлорид натрия (NaCl) в количестве 12% плавят при Т=750-820°С, далее расплав охлаждают до 650-700°С и добавляют в него калий йодистый (KI) в количестве 15%, смесь перемешивают и охлаждают до Т=308-350°C, затем добавляют натрий азотнокислый (NaNO3) 11%, затем охлаждают до Т=200-215°C и добавляют нитрат аммония (NH4NO3) в количестве 62%. После сочетания всех компонентов смесь перемешивается, при необходимости вакуумируется либо до заливки в форму, либо после. Охлаждение проводят до температуры Т=20-25°C.To obtain a water-soluble core material, sodium chloride (NaCl) in an amount of 12% is melted at T = 750-820 ° C, then the melt is cooled to 650-700 ° C and potassium iodide (KI) is added in an amount of 15%, the mixture is mixed and cool to T = 308-350 ° C, then add sodium nitrate (NaNO 3 ) 11%, then cool to T = 200-215 ° C and add ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ) in an amount of 62%. After combining all the components, the mixture is mixed, if necessary, evacuated either before pouring into the mold, or after. Cooling is carried out to a temperature of T = 20-25 ° C.
Пример 3.Example 3
Для получения водорастворимого стержневого материала хлорид натрия (NaCl) в количестве 15% плавят при Т=750-820°С, далее расплав охлаждают до 650-700°С и добавляют в него калий йодистый (KI) в количестве 15%, смесь перемешивают и охлаждают до Т=308-350°C, затем добавляют натрий азотнокислый (NaNO3) 12%, затем охлаждают до Т=200-215°C и добавляют нитрат аммония (NH4NO3) в количестве 58%. После сочетания всех компонентов смесь перемешивается, при необходимости вакуумируется либо до заливки в форму, либо после. Охлаждение проводят до температуры Т=20-25°С.To obtain a water-soluble core material, sodium chloride (NaCl) in an amount of 15% is melted at T = 750-820 ° C, then the melt is cooled to 650-700 ° C and potassium iodide (KI) is added in an amount of 15%, the mixture is stirred and cool to T = 308-350 ° C, then add sodium nitrate (NaNO 3 ) 12%, then cool to T = 200-215 ° C and add ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ) in an amount of 58%. After combining all the components, the mixture is mixed, if necessary, evacuated either before pouring into the mold, or after. Cooling is carried out to a temperature of T = 20-25 ° C.
Полученный стержневой материал обеспечивает высокое качество поверхности отливаемых стержней, высокую твердость кристаллизовавшихся стержней, полностью растворяется в воде без дополнительных воздействий.The obtained core material provides a high surface quality of cast rods, high hardness of crystallized rods, is completely soluble in water without additional influences.
После сочетания компонентов полученная смесь заливается в форму для придания конечной конфигурации, в случае необходимости возможна дополнительная вакуумизация расплава в форме для удаления лишнего воздуха, образующегося в процессе литья. Залитые формы остывают при комнатной температуре.After combining the components, the resulting mixture is poured into the mold to give the final configuration; if necessary, additional melt evacuation in the mold is possible to remove excess air generated during the casting process. The poured forms cool at room temperature.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015143913A RU2631998C2 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | WATER-SOLUBLE MATERIAL FOR MOULDING THERMOPLASTIC SLIP ON BASIS OF Al2O3 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015143913A RU2631998C2 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | WATER-SOLUBLE MATERIAL FOR MOULDING THERMOPLASTIC SLIP ON BASIS OF Al2O3 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015143913A RU2015143913A (en) | 2017-04-19 |
| RU2631998C2 true RU2631998C2 (en) | 2017-09-29 |
Family
ID=58641963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015143913A RU2631998C2 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | WATER-SOLUBLE MATERIAL FOR MOULDING THERMOPLASTIC SLIP ON BASIS OF Al2O3 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2631998C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU596352A1 (en) * | 1976-10-05 | 1978-03-05 | Предприятие П/Я Г-4585 | Sand for making water-soluble cores |
| JPS579557A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Hitachi Ltd | Manufacture of water soluble pattern |
| SU1567316A1 (en) * | 1987-08-03 | 1990-05-30 | Предприятие П/Я Р-6564 | Method of producing large-size thin-walled castings by investment patterns |
| RU2123902C1 (en) * | 1997-11-13 | 1998-12-27 | Открытое акционерное общество "Пермские моторы" | Pattern composition for investment patterns |
-
2015
- 2015-10-13 RU RU2015143913A patent/RU2631998C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU596352A1 (en) * | 1976-10-05 | 1978-03-05 | Предприятие П/Я Г-4585 | Sand for making water-soluble cores |
| JPS579557A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Hitachi Ltd | Manufacture of water soluble pattern |
| SU1567316A1 (en) * | 1987-08-03 | 1990-05-30 | Предприятие П/Я Р-6564 | Method of producing large-size thin-walled castings by investment patterns |
| RU2123902C1 (en) * | 1997-11-13 | 1998-12-27 | Открытое акционерное общество "Пермские моторы" | Pattern composition for investment patterns |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015143913A (en) | 2017-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4610679B2 (en) | Manufacturing procedures for ferrules for molds, other feeding heads and feeding elements, and compositions for the production of said ferrules and elements | |
| RU2551335C2 (en) | Salt-based rod and method of its production | |
| JPH0734970B2 (en) | Water-dispersible mold, method for producing the mold, and casting method using the mold | |
| RU2427442C1 (en) | Method of adding modifier and alloying agents in cavityless casting | |
| CN102695572A (en) | Salt-based cores, method for the production thereof and use thereof | |
| US20090250587A1 (en) | Core and a Method for the Production Thereof | |
| WO2014161111A1 (en) | Sand core forming method | |
| RU2631998C2 (en) | WATER-SOLUBLE MATERIAL FOR MOULDING THERMOPLASTIC SLIP ON BASIS OF Al2O3 | |
| JPH0824996B2 (en) | Water-soluble core and method for producing the same | |
| CN105382240A (en) | Precision casting process for thin-wall aluminum alloy casting | |
| JP2014018851A (en) | Method of producing core and core | |
| PL367736A1 (en) | Method for producing castings, molding sand and its use for carrying out said method | |
| US3548914A (en) | Soluble core fabrication | |
| RU2442673C2 (en) | Method of mould cores and boxes manufacturing | |
| RU2224619C1 (en) | Molding sand for making casting molds and cores | |
| RU2385782C1 (en) | Mix for manufacturing of shapes and rods in precision casting and method of its manufacturing | |
| JP2016064428A (en) | Fire proof ceramic filler for initial layer slurry and precision casting mold using the same | |
| JP6528109B2 (en) | Method of manufacturing sand mold for casting | |
| JPS6044150A (en) | Production of water soluble casting mold | |
| SU1313553A1 (en) | Sand for making moulds and cores | |
| SU550216A1 (en) | Mixture for making water-soluble mandrels | |
| US1929909A (en) | Manufacture of die blocks and the like | |
| CN107619998A (en) | A kind of novel casting material | |
| RU2820106C1 (en) | Separating coating for casting metal moulds | |
| RU2369462C1 (en) | Exothermal mixture for heating heads of steel and iron castings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171014 |