RU2632754C1 - Moulding mixture for producing casting mould when casting magnesium alloys - Google Patents

Moulding mixture for producing casting mould when casting magnesium alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2632754C1
RU2632754C1 RU2016123076A RU2016123076A RU2632754C1 RU 2632754 C1 RU2632754 C1 RU 2632754C1 RU 2016123076 A RU2016123076 A RU 2016123076A RU 2016123076 A RU2016123076 A RU 2016123076A RU 2632754 C1 RU2632754 C1 RU 2632754C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sand
casting
silicon carbide
moulding mixture
molding
Prior art date
Application number
RU2016123076A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Леонидович Бобрышев
Дмитрий Николаевич Вовк
Олег Викторович Кошелев
Виктор Сергеевич Моисеев
Ахмет Абдул-Хакович Мухаметов
Андрей Анатольевич Нелин
Олег Вячеславович Сорокин
Борис Григорьевич Тимошкин
Денис Владимирович Попков
Михаил Анатольевич Рогов
Original Assignee
Борис Леонидович Бобрышев
Дмитрий Николаевич Вовк
Олег Викторович Кошелев
Виктор Сергеевич Моисеев
Ахмет Абдул-Хакович Мухаметов
Андрей Анатольевич Нелин
Олег Вячеславович Сорокин
Борис Григорьевич Тимошкин
Денис Владимирович Попков
Михаил Анатольевич Рогов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Леонидович Бобрышев, Дмитрий Николаевич Вовк, Олег Викторович Кошелев, Виктор Сергеевич Моисеев, Ахмет Абдул-Хакович Мухаметов, Андрей Анатольевич Нелин, Олег Вячеславович Сорокин, Борис Григорьевич Тимошкин, Денис Владимирович Попков, Михаил Анатольевич Рогов filed Critical Борис Леонидович Бобрышев
Priority to RU2016123076A priority Critical patent/RU2632754C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2632754C1 publication Critical patent/RU2632754C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
    • B22C1/04Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives for protection of the casting, e.g. against decarbonisation
    • B22C1/06Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives for protection of the casting, e.g. against decarbonisation for casting extremely oxidisable metals

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: moulding mixture contains quartz sand, a binder and a non-stick additive in the form of silicon carbide in an amount of 4% to 36% by weight with respect to the total weight of the moulding mixture. Silicon carbide is a powder or micropowder with an average particle size of less than the average particle size of the sand used in the moulding mixture. The moulding mixture may further comprise oleophilic bentonite in the form of a dry powder or in a swollen state in an amount of 0.5% to 12% by weight with respect to the total weight of the moulding mixture.
EFFECT: increase reliability of magnesium alloys protection against oxidation, cleanliness of castings surface.
3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к литейному производству, а именно к противопригарным добавкам для литейных песчано-смоляных и песчано-глинистых форм, используемых при литье магниевых сплавов.The invention relates to foundry, and in particular to non-stick additives for foundry sand-tar and sand-clay molds used in casting magnesium alloys.

Современные противопригарные защитные средства представляют собой составы (краски) для нанесения на поверхность литейных форм либо противопригарные добавки, включающие различные присадки, добавляемые в материал форм.Modern non-stick protective agents are formulations (paints) for application to the surface of foundry molds or non-stick additives, including various additives added to the mold material.

Противопригарные краски служат разделительным барьером между расплавом магниевых сплавов и материалом литейной формы или стержня, покрытых данными красками. Недостатками большинства современных антипригарных покрытий является невысокая термостойкость, недостаточная механическая прочность пленки. Разрушение покрытия в результате любого из факторов (термодеструкции в результате локального перегрева, растрескивания в результате из-за температурных деформаций, механического воздействия и прочих причин) влечет риск прямого контакта магния с песком и влагой материала литейных форм и стержней, которые интенсивно взаимодействуют, что в условиях дефицита кислорода приводит к выгоранию части связующего формы и покрытия, образуя пригары на поверхности отливок из магниевых сплавов, а в условиях достаточного количества кислорода - к возгоранию расплава, а также приводит к выделению водорода, который воспламеняется с взрывом. Поэтому применение красок не всегда надежно обеспечивает защиту магниевых сплавов от окисления в процессе их литья в песчаные формы, поэтому требуются специальные меры для предупреждения их окисления, что усложняет технологический процесс изготовления отливок.Non-stick paints serve as a separation barrier between the molten magnesium alloys and the material of the mold or core coated with these paints. The disadvantages of most modern non-stick coatings are low heat resistance, insufficient mechanical strength of the film. Destruction of the coating as a result of any of the factors (thermal degradation as a result of local overheating, cracking as a result of thermal deformations, mechanical stress, and other causes) entails the risk of direct contact of magnesium with sand and moisture of the material of the molds and cores that interact intensively, which under conditions of oxygen deficiency, part of the binder form and coating burns out, forming burns on the surface of castings of magnesium alloys, and in conditions of a sufficient amount of oxygen, Rania melt and also leads to hydrogen evolution, which is ignited by the explosion. Therefore, the use of paints does not always reliably protect magnesium alloys from oxidation during their casting into sand forms, therefore, special measures are required to prevent their oxidation, which complicates the manufacturing process of castings.

Известен состав антипригарного покрытия для литейных форм и стержней, в котором используется карбид кремния и вода (см. напр. патент РФ №2170155, МПК В22С 3/00, опубл. 10.07.2001).The known composition of the non-stick coating for foundry molds and cores, which uses silicon carbide and water (see, for example, RF patent No. 2170155, IPC B22C 3/00, publ. 10.07.2001).

Состав содержит значительное количество воды (от 19 до 28%), что неприемлемо для составов, применяемых для магниевого литья, поскольку при нагреве выделяющиеся пары воды, вступая в контакт с расплавом магния, вызовут его воспламенение с возможным взрывом вследствие выделяющегося водорода. Следовательно, предлагаемый состав не может быть применен в качестве антипригарного покрытия для стержней и форм, применяемых в литье магниевых сплавов. Кроме того, органическое связующее в таком составе не стабилизировано структурообразователем, которым повысит его термостойкость до температур 800-850°С, что вызовет его термодеструкцию с возможным выгоранием или механическим разрушением, приводя к соответствующим дефектам отливки. В приведенном патенте используется карбид кремния в количестве 37-40% или 83-85 мас.%, что обеспечивает весьма интенсивную аккумуляцию тепла на границе расплав-форма (расплав-стержень), и без дальнейшего интенсивного теплоотвода в объем литейной формы или стержня это вызовет разрушение тонкой пленки.The composition contains a significant amount of water (from 19 to 28%), which is unacceptable for compositions used for magnesium casting, because when heated, the released water vapor coming into contact with the magnesium melt will cause its ignition with a possible explosion due to hydrogen evolution. Therefore, the proposed composition cannot be applied as a non-stick coating for rods and molds used in casting magnesium alloys. In addition, the organic binder in this composition is not stabilized by the builder, which will increase its heat resistance to temperatures of 800-850 ° C, which will cause its thermal degradation with possible burnout or mechanical destruction, leading to corresponding casting defects. In the above patent, silicon carbide is used in an amount of 37-40% or 83-85 wt.%, Which provides a very intensive heat accumulation at the melt-mold (melt-core) boundary, and without further intensive heat removal into the mold or core volume this will cause destruction of a thin film.

Известны противопригарные добавки в формовочные смеси литейных форм и стержней для литья магниевых сплавов, включающие противопригарные присадки и связующие (см. напр. патент РФ №2221668, МПК В22С 1/06, опубл. 20.10.2004).Known non-stick additives in molding mixtures of casting molds and cores for casting magnesium alloys, including non-stick additives and binders (see, for example, RF patent No. 2221668, IPC B22C 1/06, publ. 20.10.2004).

Эти добавки содержат в своем составе компоненты, вызывающие выделение нежелательных газообразных продуктов - например, аммиака (в случае использования мочевины, аминов, аммонийных солей), токсичного трехфтористого бора (в случае использования тетрафторборатов), углекислого газа, усиливающего горение магния в случае его возгорания (в случае использования карбонатов, органических солей), токсичных диоксида серы, сероводорода и др. нежелательных компонентов.These additives contain components that cause the release of unwanted gaseous products - for example, ammonia (in the case of urea, amines, ammonium salts), toxic boron trifluoride (in the case of tetrafluoroborates), carbon dioxide, which enhances the combustion of magnesium in case of ignition ( in the case of the use of carbonates, organic salts), toxic sulfur dioxide, hydrogen sulfide and other undesirable components.

Также крайне нежелательно использование галогенидов щелочных и щелочно-земельных металлов, других галогенсодержащих присадок, которые разлагаются с выделением токсичных газов. Кроме этого, многие неорганические соли, служащие в качестве таких компонентов, содержат кристаллизационную воду, которая при нагреве выделяется и при контакте с расплавом магния может ускорить его окисление с возможностью возгорания. Вещества, которые с повышением температуры до 300-400°С могут разлагаться с выделением паров воды (например, борная кислота, ряд органических соединений), по этой же причине являются не самым удачным выбором. Кроме того, использование противопригарных композиций на водной основе или с влагосодержащими компонентами не рекомендуется по причине того, что влага может вступать в реакцию с магнием с выделением водорода, воспламеняющегося со взрывом.It is also highly undesirable to use halides of alkali and alkaline earth metals, other halogen-containing additives that decompose with the release of toxic gases. In addition, many inorganic salts serving as such components contain crystallization water, which, when heated, is released and upon contact with the molten magnesium can accelerate its oxidation with the possibility of fire. Substances that can decompose with increasing temperature to 300-400 ° C with the release of water vapor (for example, boric acid, a number of organic compounds) are not the best choice for the same reason. In addition, the use of non-stick compositions based on water or with moisture-containing components is not recommended due to the fact that moisture can react with magnesium to produce hydrogen, which ignites with explosion.

По принципу действия компоненты защитных средств (противопригарных красок или добавок в формовочные смеси) во избежание окисления магния в магниевом сплаве обеспечивают создание защитной газообразной атмосферы на границе расплав-форма, либо защитной прочной пленки (глазури), либо способны обеспечить быстрое снижение температуры на межфазной поверхности расплав-форма за счет высокой теплопроводности компонентов или способности их разлагаться с поглощением тепла. Часто защитные противопригарные защитные средства задействуют несколько перечисленных способов обеспечения условий исключения или минимизации возможности окисления магния, приводящих к соответствующим поверхностным окисным дефектам или возгораниям [1].According to the principle of action, the components of protective agents (non-stick paints or additives in the molding mixture) in order to avoid oxidation of magnesium in the magnesium alloy provide a protective gaseous atmosphere at the melt-mold interface, or a protective strong film (glaze), or are able to provide a rapid decrease in temperature on the interface molten form due to the high thermal conductivity of the components or their ability to decompose with heat absorption. Often, protective non-stick protective agents involve several of the listed methods to ensure the conditions for eliminating or minimizing the possibility of magnesium oxidation, leading to corresponding surface oxide defects or fires [1].

В основу изобретения поставлена задача создания состава противопригарных добавок для повышения надежности защиты жидких магниевых сплавов от окисления, отсутствия поверхностных дефектов на отливках из этих сплавов, снижения стоимости формовочных смесей с противопригарными добавками, улучшения санитарно-гигиенических условий труда, повышения пожаро- и взрывобезопасности процесса литья.The basis of the invention is the task of creating a composition of non-stick additives to improve the reliability of protection of liquid magnesium alloys from oxidation, the absence of surface defects on castings from these alloys, reduce the cost of molding mixtures with non-stick additives, improve sanitary and hygienic working conditions, increase the fire and explosion safety of the casting process .

Поставленная задача решается тем, что противопригарная добавка в формовочные смеси литейных форм и стержней для литья магниевых сплавов, включающая противопригарные присадки и связующие, в качестве основного компонента содержит карбид кремния в количестве от 4% до 36% масс. по отношению к общей массе формовочной смеси, который может представлять собой порошок или микропорошок со средним размером частиц менее среднего размера частиц песка, используемого в формовочной смеси, а в качестве дополнительного компонента может использоваться олеофильный бентонит в виде сухого порошка или в набухшем состоянии в количестве от 0,5% до 12% масс. по отношению к общей массе формовочной смеси.The problem is solved in that the non-stick additive in the molding mixes of casting molds and cores for casting magnesium alloys, including non-stick additives and binders, contains silicon carbide in the amount from 4% to 36% of the mass as the main component. in relation to the total mass of the molding mixture, which may be a powder or micropowder with an average particle size less than the average particle size of the sand used in the molding mixture, and as an additional component can be used oleophilic bentonite in the form of a dry powder or in a swollen state in an amount of 0.5% to 12% of the mass. in relation to the total weight of the moldable mixture.

Поскольку в качестве основного компонента противопригарная добавка содержит карбид кремния в количестве от 4% до 36% масс. по отношению к общей массе формовочной смеси, который может представлять собой порошок или микропорошок со средним размером частиц менее среднего размера частиц песка, используемого в формовочной смеси, а в качестве дополнительного компонента может использоваться олеофильный бентонит в виде сухого порошка или в набухшем состоянии в количестве от 0,5% до 12% масс. по отношению к общей массе формовочной смеси обеспечивается повышение надежности защиты жидких магниевых сплавов от окисления, отсутствия поверхностных дефектов на отливках из этих сплавов, снижения стоимости формовочных смесей с противопригарными добавками, улучшения санитарно-гигиенических условий труда, повышения пожаро- и взрывобезопасности процесса литья.Since as a main component the non-stick additive contains silicon carbide in an amount of from 4% to 36% of the mass. in relation to the total mass of the molding mixture, which may be a powder or micropowder with an average particle size less than the average particle size of the sand used in the molding mixture, and as an additional component can be used oleophilic bentonite in the form of a dry powder or in a swollen state in an amount of 0.5% to 12% of the mass. in relation to the total mass of the molding mixture, it is possible to increase the reliability of protection of liquid magnesium alloys from oxidation, the absence of surface defects on castings from these alloys, reduce the cost of molding compounds with non-stick additives, improve sanitary and hygienic working conditions, and increase the fire and explosion safety of the casting process.

Формовочную смесь литейных форм и стержни для литья магниевых сплавов изготавливают в следующей последовательности.The molding mixture of casting molds and rods for casting magnesium alloys are made in the following sequence.

Берут песок необходимой фракции и глину и в приготовленную песчано-глинистую смесь добавляют карбид кремния зеленый, который содержит меньше примесей, в частности железа, добавляют связующее и, при необходимости, вводят бентонит в сухом состоянии. В качестве связующего используется крепитель 4ГУ ТУ 6-10-1317-76 или барда, причем выбор может производится исходя из наличия того или иного.Take the necessary fraction of sand and clay and add green silicon carbide, which contains less impurities, in particular iron, to the prepared sand-clay mixture, add a binder and, if necessary, introduce bentonite in a dry state. As a binder, a 4GU TU 6-10-1317-76 fastener or bard is used, and the choice can be made based on the presence of one or another.

В частном изготовлении формовочной смеси, песчано-смоляной, в нее добавляют смолы. Выбор смол обусловлен температурным режимом литья, при котором отвердевший литейный стержень или форма должны обладать требуемой термостойкостью, требуемыми прочностными характеристиками отвердевших литейных форм и стержней, а также стоимостными характеристиками.In the private manufacture of sand, resin, resin is added to it. The choice of resins is determined by the temperature regime of casting, in which the hardened casting core or mold must have the required heat resistance, the required strength characteristics of hardened casting molds and cores, as well as cost characteristics.

Предлагаемый в настоящем изобретении состав противопригарных добавок исключает выделение воды, поскольку его компоненты не содержат кристаллизационную воду, или вещества, способные разлагаться с выделением воды. Также данные противопригарные добавки не содержат веществ, выделяющих какие-либо токсичные пары, что существенно улучшает экологическую составляющую в результате их применения.The composition of non-stick additives proposed in the present invention eliminates the release of water, since its components do not contain crystallization water, or substances that can decompose with the release of water. Also, these non-stick additives do not contain substances that emit any toxic fumes, which significantly improves the environmental component as a result of their use.

В качестве основного компонента предлагаемого в настоящем изобретении состава противопригарной присадкой является карбид кремния, обладающий высокой температурой плавления, химической инертностью по отношению ко многим материалам, в том числе известным компонентам формовочных смесей, введение которого повышает существенно термостойкость композиций с их наличием. Его наличие способно обеспечить весьма интенсивный теплоотвод и исключить аккумуляцию тепла в зоне контакта с расплавом, что ускоряет процесс затвердения расплава с улучшением параметров его кристаллизации и снижает риск возгорания за счет ускорения выравнивания температурного градиента в поверхностном слое. Это обусловлено тем, что теплопроводность карбида кремния является одной из самых высоких среди неметаллических материалов. Кроме того, порошки и микропорошки карбида кремния широко применяются в абразивной промышленности, что обеспечивает их доступность, а их стоимость невелика.As the main component of the composition of the present invention, the non-stick additive is silicon carbide, which has a high melting point, chemical inertness with respect to many materials, including well-known components of molding compounds, the introduction of which significantly increases the heat resistance of the compositions with their presence. Its presence is capable of providing a very intensive heat removal and eliminating the accumulation of heat in the zone of contact with the melt, which accelerates the solidification of the melt with the improvement of its crystallization parameters and reduces the risk of fire due to the acceleration of the temperature gradient equalization in the surface layer. This is due to the fact that the thermal conductivity of silicon carbide is one of the highest among non-metallic materials. In addition, powders and micropowders of silicon carbide are widely used in the abrasive industry, which ensures their availability and their cost is low.

Применение карбида кремния в целях увеличения теплопроводности различных материалов осуществляется давно, однако для формовочных смесей он ранее не применялся из-за опасений его возможной реакции с влагой при высоких температурах, а также образования карбида и силицида магния, которые могут при контакте с влагой выделять нежелательные пожароопасные продукты. Проведенные лабораторные эксперименты показали, что даже в присутствии влаги в песке формовочной смеси данные опасения беспочвенны, поскольку в смесях песка с карбидом кремния при контакте с расплавом магниевых сплавов (в том числе горящих на воздухе расплавов), обнаруживался эффект тушения магния и ингибирования его реакции с песком. Это объясняется образованием силикатов магния (тальк, форстерит, клиноэнстантин энстантит, кристобалит), связывающих влагу и способных удерживать ее до температур 800-900°С, являющихся огнеупорами, а также выжиганием большого количества кислорода за счет прямой реакции карбида кремния с кислородом. Данные подтверждены затем в условиях литейного производства изделий из магниевых сплавов.The use of silicon carbide in order to increase the thermal conductivity of various materials has been carried out for a long time, however, it has not been previously used for molding mixtures because of fears of its possible reaction with moisture at high temperatures, as well as the formation of magnesium carbide and magnesium silicide, which, upon contact with moisture, can produce unwanted fire hazard products. Laboratory experiments showed that even in the presence of moisture in the sand of the sand mixture, these fears are groundless, since in mixtures of sand with silicon carbide in contact with magnesium alloy melt (including melts burning in air), the effect of magnesium quenching and inhibition of its reaction with the sand. This is explained by the formation of magnesium silicates (talc, forsterite, clino-enstantine enstantite, cristobalite), which bind moisture and are able to hold it to temperatures of 800-900 ° C, which are refractories, as well as the burning of a large amount of oxygen due to the direct reaction of silicon carbide with oxygen. The data were then confirmed in the foundry production of products from magnesium alloys.

Для целей использования в формовочных смесях целесообразно использовать порошки и микропорошки карбида кремния со средним размером частиц, равным или меньше среднего размера частиц песка, поскольку в последнем случае наблюдается уплотнение формовочных смесей, а высокая теплопроводность карбида кремния обеспечивает существенное повышение их теплопроводности за счет возможности более близкого контакта его зерен между собой и возможности размещения между зернами песка даже при их предельно плотной упаковке.For use in molding sand mixtures, it is advisable to use powders and micropowders of silicon carbide with an average particle size equal to or smaller than the average particle size of the sand, since in the latter case, compaction of the molding sand is observed, and the high thermal conductivity of silicon carbide provides a significant increase in their thermal conductivity due to the possibility of closer the contact of its grains with each other and the possibility of placing sand between grains even with their extremely tight packing.

Карбид кремния в качестве противопригарной присадки по настоящему изобретению служит как в песчано-глинистых, так и песчано-смоляных формовочных смесях любого состава, поскольку он инертен к их компонентам во всем возможном температурном интервале их использования.Silicon carbide as a non-stick additive of the present invention serves both in sand-clay and sand-resin molding sand mixtures of any composition, since it is inert to their components in the entire temperature range of their use.

Минимальное количество вводимого в формовочную смесь карбида кремния в количестве 4% масс. по отношению к общей массе формовочной смеси обусловлено тем, что при меньших концентрациях не обеспечивается достаточно эффективный теплоотвод и ингибирование реакции окисления магния. Максимальное количество карбида кремния в количестве 36% масс. по отношению к общей массе формовочной смеси обусловлено тем, чтобы минимизировать удорожание формовочной смеси, при этом больших значений теплопроводности для обеспечения надежной защиты магниевых сплавов от окисления не требуется. Значение содержания карбида кремния в формовочной смеси зависит от ее состава (в значительной степени от типа используемого связующего, гранулометрического состава песка и их содержания в формовочной смеси), а также типа магниевого сплава, литье которого осуществляется с применением форм и стержней, изготовленных из таких смесей.The minimum amount introduced into the molding mixture of silicon carbide in an amount of 4% of the mass. with respect to the total mass of the molding sand, it is due to the fact that, at lower concentrations, a sufficiently effective heat removal and inhibition of the magnesium oxidation reaction are not provided. The maximum amount of silicon carbide in the amount of 36% of the mass. with respect to the total mass of the molding sand, it is necessary to minimize the rise in the cost of the molding sand, while large values of thermal conductivity are not required to ensure reliable protection of magnesium alloys from oxidation. The value of the silicon carbide content in the molding sand depends on its composition (to a large extent on the type of binder used, the particle size distribution of sand and their content in the molding sand), as well as the type of magnesium alloy that is cast using molds and rods made from such mixtures .

Дополнительным компонентом противопригарных добавок является олеофильный бентонит (органобентонит или его аналог Бентон-34), представляющий собой продукт взаимодействия естественных монтмориллонитовых глин (бентонитов) с олеофилизаторами - четвертичными аммониевыми солями, который служит в качестве универсального структурообразователя для связующего. Он повышает термостабильность связующего, повышая порог его термодеструкции до температур выше 850°С, что превышает диапазон рабочих температур литья магниевых сплавов. Количество олеофильного бентонита зависит от типа используемого связующего и его содержания в формовочной смеси. Данный дополнительный компонент подходит к органическим связующим - синтетическим смолам (фенолоформальдегидным, мочевино-формальдегидно-фурановые, мочевино-формальдегидные, мочевино-фенолоформальдегидно-фурановые, феноло-мочевино-формальдегидные, фурило-фенолоформальдегидные). Способ введения зависит от степени набухания олеофильного бентонита в связующем, поэтому в ряде случаев требуется предварительное замачивание (набухание) олеофильного бентонита в связующем. В остальных случаях он может применяться в виде сухого порошка.An additional component of non-stick additives is oleophilic bentonite (organobentonite or its analogue Benton-34), which is a product of the interaction of natural montmorillonite clays (bentonites) with oleophilizers - quaternary ammonium salts, which serves as a universal structure-forming agent for the binder. It increases the thermal stability of the binder, increasing the threshold for its thermal degradation to temperatures above 850 ° C, which exceeds the range of working temperatures for casting magnesium alloys. The amount of oleophilic bentonite depends on the type of binder used and its content in the molding sand. This additional component is suitable for organic binders - synthetic resins (phenol-formaldehyde, urea-formaldehyde-furan, urea-formaldehyde, urea-phenol-formaldehyde-furan, phenol-urea-formaldehyde, furyl-phenol-formaldehyde). The method of administration depends on the degree of swelling of oleophilic bentonite in the binder, therefore, in some cases, preliminary soaking (swelling) of oleophilic bentonite in the binder is required. In other cases, it can be used in the form of a dry powder.

В случае песчано-глинистых смесей применение олеофильного бентонита избирательно и зависит от наличия в них других гидрофобных компонентов.In the case of sand-clay mixtures, the use of oleophilic bentonite is selective and depends on the presence of other hydrophobic components in them.

Физико-химическая природа противопригарных добавок в изобретении обеспечивает повышение теплопроводности и термостойкости формовочных смесей, химически ингибирует магний во избежание его окисления, что обеспечивает отсутствие поверхностных окисных дефектов на отливках и способно будет обеспечить подавление горения в случае возгорания магния, а также способна обеспечить высокую чистоту поверхности отливки.The physicochemical nature of the non-stick additives in the invention provides an increase in the thermal conductivity and heat resistance of the molding compounds, chemically inhibits magnesium to prevent its oxidation, which ensures the absence of surface oxide defects on the castings and will be able to suppress combustion in case of magnesium ignition, and can also ensure high surface cleanliness castings.

Все компоненты предлагаемых противопригарных добавок доступны и недороги, что дает значительное преимущество по сравнению с аналогами. Использование противопригарных добавок в формовочные смеси по изобретению существенно улучшает экологические показатели производств, связанных с литьем магниевых сплавов и обеспечивает высокий уровень пожаро- и взрывобезопасности.All components of the proposed non-stick additives are available and inexpensive, which gives a significant advantage over analogues. The use of non-stick additives in the molding sand according to the invention significantly improves the environmental performance of production associated with the casting of magnesium alloys and provides a high level of fire and explosion safety.

Примеры применения противопригарных добавок в составы формовочных смесей литейных форм и стержней для литья магниевых сплавов приведены в таблицах №1 и №2.Examples of the use of non-stick additives in the compositions of molding mixtures of foundry molds and cores for casting magnesium alloys are given in tables No. 1 and No. 2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

ЛитератураLiterature

[1] Дуюнова В.А. Методы защиты магниевых сплавов в отечественном литейном производстве с 1930-х гг. до настоящего времени //Литейщик России. 2010. №10. С. 35-37.[1] Duyunova V.A. Methods for the protection of magnesium alloys in domestic foundry since the 1930s. until now // Foundry worker of Russia. 2010. No. 10. S. 35-37.

Claims (3)

1. Формовочная смесь для изготовления литейных форм при литье магниевых сплавов, содержащая кварцевый песок, связующее и противопригарную добавку, отличающаяся тем, что в качестве противопригарной добавки она содержит карбид кремния в количестве от 4 до 36 мас. % по отношению к общей массе формовочной смеси.1. The molding mixture for the manufacture of molds for casting magnesium alloys, containing quartz sand, a binder and non-stick additive, characterized in that as a non-stick additive it contains silicon carbide in an amount of from 4 to 36 wt. % relative to the total weight of the molding sand. 2. Формовочная смесь по п. 1, отличающаяся тем, что карбид кремния представляет собой порошок или микропорошок со средним размером частиц не менее среднего размера частиц песка.2. The molding mixture according to claim 1, characterized in that the silicon carbide is a powder or micropowder with an average particle size of not less than the average particle size of the sand. 3. Формовочная смесь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит олеофильный бентонит в виде сухого порошка или в набухшем состоянии в количестве от 0,5 до 12 мас. % по отношению к общей массе формовочной смеси.3. The molding mixture according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises oleophilic bentonite in the form of a dry powder or in a swollen state in an amount of from 0.5 to 12 wt. % relative to the total weight of the molding sand.
RU2016123076A 2016-06-10 2016-06-10 Moulding mixture for producing casting mould when casting magnesium alloys RU2632754C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123076A RU2632754C1 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Moulding mixture for producing casting mould when casting magnesium alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123076A RU2632754C1 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Moulding mixture for producing casting mould when casting magnesium alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2632754C1 true RU2632754C1 (en) 2017-10-09

Family

ID=60040749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016123076A RU2632754C1 (en) 2016-06-10 2016-06-10 Moulding mixture for producing casting mould when casting magnesium alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2632754C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62144846A (en) * 1985-12-20 1987-06-29 Chuo Denki Kogyo Kk Casting mold for high melting point metal and its production
RU2170155C1 (en) * 2000-07-03 2001-07-10 Волгоградский государственный технический университет Composition of burning-proof coating for casting molds and cores
RU2221668C1 (en) * 2002-10-03 2004-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Parting additive for molding sand
CN104325065A (en) * 2014-10-08 2015-02-04 吴江市液铸液压件铸造有限公司 Coated sand and preparation method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62144846A (en) * 1985-12-20 1987-06-29 Chuo Denki Kogyo Kk Casting mold for high melting point metal and its production
RU2170155C1 (en) * 2000-07-03 2001-07-10 Волгоградский государственный технический университет Composition of burning-proof coating for casting molds and cores
RU2221668C1 (en) * 2002-10-03 2004-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Parting additive for molding sand
CN104325065A (en) * 2014-10-08 2015-02-04 吴江市液铸液压件铸造有限公司 Coated sand and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100523880B1 (en) Method for manufacturing ferrules and feed elements of molds Compositions for manufacturing the ferrules and elements
RU2566108C2 (en) Moulding sands containing sulphate and/or nitrate salts and their use
KR100369887B1 (en) Foundry exothermic assembly
NL1005627C2 (en) Tubes, preparation thereof and application.
KR20200033792A (en) Compositions and methods for foundry cores in high pressure die casting
KR102267824B1 (en) Core-shell particles for use as fillers in feeder compositions
US8071664B2 (en) Compositions containing certain metallocenes and their uses
RU2632754C1 (en) Moulding mixture for producing casting mould when casting magnesium alloys
WO2012104096A1 (en) Sand additives for molds/cores for metal casting
RU2532764C1 (en) Manufacturing method of multilayer shell-type casting moulds as per molten out models
RU2358827C1 (en) Suspension for manufacturing of ceramic shell moulds into foundring by dispensable pattern
CN111565867A (en) Cast article for metalworking applications, method of making such cast article, and particulate refractory composition for use in such method
US2818620A (en) Method of improving foundry sand cores
JP2021169124A (en) Inorganic mold and method for molding core
JP4688618B2 (en) Anti-sulfur coating agent
EP3225327A1 (en) An inorganic binder system for foundries
RU2632753C1 (en) Non-stick paint for moulds for casting magnesium alloys
JPS6046064B2 (en) fire resistant composition
RU2238168C1 (en) Additive for molding sands
JPS63290647A (en) Mold coating material of sublimation pattern for casting
RU2207214C1 (en) Parting sand for molds and cores
DE10149876B4 (en) Exothermic material compositions for Speiserheizmassen
Chernyshov et al. Thermomechanical properties of molds based on different binders and casting quality
SU1787651A1 (en) Mold investment casting method
JPH10230339A (en) Binder for molding sand

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190611