RU2731996C1 - Добавка для растворения стержней в скрытых полостях отливок - Google Patents
Добавка для растворения стержней в скрытых полостях отливок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731996C1 RU2731996C1 RU2020105087A RU2020105087A RU2731996C1 RU 2731996 C1 RU2731996 C1 RU 2731996C1 RU 2020105087 A RU2020105087 A RU 2020105087A RU 2020105087 A RU2020105087 A RU 2020105087A RU 2731996 C1 RU2731996 C1 RU 2731996C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- salt
- gypsum
- dissolution
- rods
- additive
- 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
- B22C1/02—Compositions 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
- B22C1/14—Compositions 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 separating the pattern from the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области литейного производства. Прокаленную соль NaCl фракции 0,1-1,6 мм в количестве 10-12 мас. % применяют в качестве добавки в стержневую смесь, содержащую гипс, обеспечивающей растворение литейных стержней в скрытых полостях отливок. Обеспечивается ускоренное растворение стержней в полостях отливки во время ее очистки без ухудшения начальных физико-механических свойств смеси, а также повышение качества отливки за счет чистоты внутренних полостей. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области литейного производства цветных металлов, а именно к добавкам к гипсу при изготовлении литейных форм и стержней, ускоряющим растворение стержня водой в скрытых полостях и каналах отливок.
Применяемый для изготовления форм и стержней гипс после сушки и прокалки в печи имеет высокую твердость и прочность. В случае изготовления отливки сложной пространственной конфигурации с наличием закрытых полостей и каналов возникает естественная необходимость удаления стержней. При высокой водостойкости удалить стержневую смесь из полостей и каналов без остатков невозможно, что является недопустимым для многих деталей, у которых должна быть циркуляция охлаждающей жидкости и чистота внутренних полостей. Удаление стержней процесс трудоемкий и длительный, который требует применение специального оборудования в виде ультразвуковых ванн и виброустановок.
Известно использование хлорида натрия в составе гипсовых смесей, применяемых в строительстве, стоматологии и ювелирном производстве, связано с регулированием скорости процесса затвердевания гипса. Эта соль, как некоторые другие соли, действует в виде центров кристаллизации, вызывая рост кристаллов дигидрата сульфата кальция при их выпадении из перенасыщенного водного раствора [Ричард ванНурт. Основы стоматологического материаловедения/ (2-е изд.) / Mosby, 2004. - 304 с.]. Увеличение числа центров кристаллизации приводит к ускорению затвердевания гипса. Скорость растворения полугидрата в воде также растет, что в свою очередь ускоряет скорость реакции затвердевания. При высокой концентрации (>20%) хлорид натрия оседает на поверхности кристалла и предотвращает его дальнейший рост, что ведет к уменьшению расширения гипса при затвердевании.
Смеси для ювелирного литья содержат в своем составе добавки, улучшающие выбивку гипсовых форм, но сами смеси из-за низкой прочности не подходят для изготовления отдельных сложных гипсовых стержней или монолитных форм для отливок со сложными полостями. Кроме этого процесс затвердевания таких смесей происходит достаточно быстро, что также является существенным недостатком.
В качестве прототипа к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является добавка растворимой соли в смесь [а.с. 554060, СССР, опубл. 15.04.77]. Добавка предназначена для обсыпочного материала при изготовления керамических оболочковых форм при литье по выплавляемым моделям алюминиевых отливок с целью улучшения технологии очистки отливок от керамики и снижения брака по трещинам. В качестве растворимой соли добавка содержит соль щелочного или щелочноземельного металла (NaCl, CaCl2, BaCl2, KCl, SrCl2) при следующем соотношении ингредиентов, вес. %: соль 25-80, огнеупорный наполнитель 20-75. Применение предлагаемой обсыпки позволяет производить заливку керамических форм без упрочнительного материала, а также в холодном состоянии, осуществлять высококачественную и быструю очистку отливок из сплавов алюминия от керамики. После заливки и затвердевания металла отливки с формой помещают в воду для разупрочнения формы вследствие растворения соли.
Недостатком данной технологии является высокое содержание соли, приводящее к повышению хрупкости форм за счет стеклования соли после прокаливания форм, а также к резкому снижению газопроницаемости форм, что может вызвать образование газовых дефектов в отливках. В то же время, более низкое содержание соли в керамических формах неэффективно для их выбивки в отличие от гипсовых форм, предлагаемых в заявляемом изобретении.
Признак известных добавок, совпадающий с признаком заявляемого изобретения - изменение физико-механических свойств смеси при использовании в качестве основы различные модификации гипса.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является возможность легкого удаления стержней на основе гипса из скрытых полостей и каналов отливок, а также повышение качества отливок за счет чистоты внутренних полостей.
Технический результат выражается в обеспечении ускоренного растворения стержней в полостях отливки во время очистки без ухудшения начальных физико-механических свойств смеси, а также повышение качества отливок за счет чистоты внутренних полостей.
Технический результат достигается тем, что применяют прокаленную соль NaCl фракции 0,1-1,6 мм в количестве 10-12 мас. % в качестве добавки в стержневую смесь, содержащую гипс, обеспечивающей растворение литейных стержней в скрытых полостях отливок.
Испытания гипсовых смесей с добавкой и исследования влияния соли на свойства смесей и форм проводились по ГОСТ23789-79. В процессе испытаний определялось влияние соли на жидкотекучесть, время схватывания и прочность приготовленных гипсовых смесей.
Определение консистенции (жидкотекучести) гипсовой смеси производилось по стандартной методике с помощью вискозиметра Суттарда. Крупнокристаллическая соль вводилась в гипсовую массу (сухая смесь, замешанная с водой) в не прокаленном и прокаленном виде до 500 градусов в течение 2 часов. Испытания на собственном разработанном составе (сухая смесь: гипс марки Г16 (40%) + волластонит (60%), а также вода (47%) с добавкой 12% соли) показали, что соль увеличивает жидкоподвижность массы, причем не прокаленная больше (196 мм), чем прокаленная (190 мм), по сравнению с образцом без соли (182 мм).
Исследования влияния соли на схватываемость гипсовых масс осуществляли при помощи прибора Вика. В ходе экспериментов на разработанном составе гипсовой смеси (такой же, как при исследовании на жидкотекучесть) с добавками прокаленной и не прокаленной соли от 7% до 12% было установлено незначительное ускорение процесса затвердевания по сравнению со смесью без добавки соли. При этом наблюдалось значительное замедление процесса нарастания прочности гипсовых образцов с солью, особенно не прокаленной.
Прочность образцов размером 90*15*10 мм из разработанного состава гипсовой смеси с добавкой прокаленной и не прокаленной соли, а также без добавления соли определялась испытанием на изгиб (Таблица 1).
Испытание образцов проводилось по двум вариантам: 1) При температуре 20°С через 1 час после схватывания без термообработки;
2) При температуре 200°С после прокалки образцов со скоростью нагрева 250°С/час до температуры 600°С с выдержкой 1,5 часа.
Было установлено, что добавка соли снижает величину прочности на изгиб в «сыром» состоянии (без прокаливания образцов) примерно в 5 раз. После прокаливания добавка примерно в 6 раз повышает прочность по сравнению с прочностью до прокаливания и примерно в 2,5 раза по сравнению с прочностью после прокаливания без соли. Это можно объяснить появлением расплава соли в присутствии соли кальция уже при 600°С, и при затвердевании он упрочняет образцы.
Удаление гипсовых форм с добавкой соли, как показали исследования, может осуществляться либо в результате выдержки в воде в течение от 5 до 15 минут для простых отливок и от 30 до 60 минут - для сложных.
Добавка может быть применена в литейном производстве для изготовления гипсовых литейных форм и стержней при получении литых изделий из легких цветных металлов.
Claims (1)
- Применение прокаленной соли NaCl фракции 0,1-1,6 мм в количестве 10-12 мас. % в качестве добавки в стержневую смесь, содержащую гипс, обеспечивающей растворение литейных стержней в скрытых полостях отливок.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020105087A RU2731996C1 (ru) | 2020-02-03 | 2020-02-03 | Добавка для растворения стержней в скрытых полостях отливок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020105087A RU2731996C1 (ru) | 2020-02-03 | 2020-02-03 | Добавка для растворения стержней в скрытых полостях отливок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2731996C1 true RU2731996C1 (ru) | 2020-09-09 |
Family
ID=72421960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020105087A RU2731996C1 (ru) | 2020-02-03 | 2020-02-03 | Добавка для растворения стержней в скрытых полостях отливок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2731996C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2042679A1 (ru) * | 1969-05-16 | 1971-02-12 | Schmidt Gmbh Karl | |
FR2077555A1 (en) * | 1969-12-16 | 1971-10-29 | Sumitomo Chemical Co | Magnesium chloride-based water-soluble - removable casting cores |
SU554060A1 (ru) * | 1975-06-27 | 1977-04-15 | Институт Проблем Литья Ан Украинской Сср | Обсыпочный материал дл изготовлени керамических форм по выплавл емым модел м |
SU1016038A1 (ru) * | 1981-12-11 | 1983-05-07 | Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов | Противопригарное покрытие дл литейных форм |
SU1036431A1 (ru) * | 1981-12-11 | 1983-08-23 | Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов | Противопригарное покрытие дл литейных форм |
EP1674173B1 (en) * | 2003-09-17 | 2011-01-26 | Yaokawa, Jun, | Core for use in casting |
-
2020
- 2020-02-03 RU RU2020105087A patent/RU2731996C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2042679A1 (ru) * | 1969-05-16 | 1971-02-12 | Schmidt Gmbh Karl | |
FR2077555A1 (en) * | 1969-12-16 | 1971-10-29 | Sumitomo Chemical Co | Magnesium chloride-based water-soluble - removable casting cores |
SU554060A1 (ru) * | 1975-06-27 | 1977-04-15 | Институт Проблем Литья Ан Украинской Сср | Обсыпочный материал дл изготовлени керамических форм по выплавл емым модел м |
SU1016038A1 (ru) * | 1981-12-11 | 1983-05-07 | Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов | Противопригарное покрытие дл литейных форм |
SU1036431A1 (ru) * | 1981-12-11 | 1983-08-23 | Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов | Противопригарное покрытие дл литейных форм |
EP1674173B1 (en) * | 2003-09-17 | 2011-01-26 | Yaokawa, Jun, | Core for use in casting |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hall et al. | The effect of retarders on the microstructure and mechanical properties of magnesia–phosphate cement mortar | |
US9718121B2 (en) | Casting investment composition and casting process using same | |
RU2731996C1 (ru) | Добавка для растворения стержней в скрытых полостях отливок | |
US3647488A (en) | Dental prosthesis model base composition containing calcium fluoride | |
US3303030A (en) | Refractory mold | |
RU2753690C1 (ru) | Композиция заливочного материала на гипсовой основе для литья и способ производства композиции заливочного материала на гипсовой основе для литья | |
RU2252103C1 (ru) | Смесь наливная самотвердеющая для изготовления форм и стержней при производстве отливок по выплавляемым моделям | |
JPH0796347A (ja) | インベストメント鋳型用配合物 | |
CN113811405B (zh) | 熔模粉末 | |
SU550216A1 (ru) | Смесь дл изготовлени водорастворимых оправок | |
RU2385782C1 (ru) | Смесь для изготовления форм и стержней в точном литье и способ ее приготовления | |
RU2163854C1 (ru) | Смесь для изготовления форм и стержней на гипсовом связующем при производстве отливок из цветных и драгоценных сплавов | |
RU2673873C1 (ru) | Суспензия для изготовления легкоочищаемых литейных керамических форм | |
US20240140872A1 (en) | Gypsum composition for mold production | |
SU1142213A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных форм по выплавл емым модел м | |
RU2274510C1 (ru) | Суспензия для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям | |
SU1261738A1 (ru) | Смесь дл литейных форм | |
SU531620A1 (ru) | Смесь дл изготовлени легкоудал емых стержней | |
SU1243882A1 (ru) | Состав дл изготовлени литейных форм | |
Nor et al. | DEVELOPMENT OF LOW COST BLOCK MOLD FOR COPPER ALLOY CASTING | |
SU1738470A1 (ru) | Способ удалени корундовых керамических стержней из внутренних полостей изделий | |
RU2175902C1 (ru) | Смесь для изготовления форм и стержней на гипсовом связующем при производстве отливок из цветных и драгоценных сплавов | |
SU637191A1 (ru) | Огнеупорна суспензи дл изготовлени форм по выплавл емым модел м | |
JP2000117415A (ja) | 鋳型材の除去方法および網目構造金属体の製造方法 | |
SU624694A1 (ru) | Смесь дл изготовлени водорастворимого стержн |