SU1061906A1 - Смесь дл литейных форм - Google Patents

Abstract

СМЕСЬ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, преимущественно дл  облицовки, используемой при изготовлении отливок развесом до 60 т, включающа  шунгит, глину, воду, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  качества отливок за счет ускорени  скорости их затвердевани  и улучшени  чистоты поверхности, смесь дополнительно содержит карбид кремни  при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Глина17-22 Карбид кремни  20-45 Вода , 16-20 ШунгитОстальное g . 9

Description

О5

со

о Изобретение относитс  к литейно производству и может использоватьс при изготовлении форм дл  крупных ( до 80 т J высококачественных отливок . Известна обмазка, в состав кото рой входит огнеупорный наполнитель св зующее,, технологическа  добавка и углеродсодержащий материал, обла дающий высокой термостойкостью 1 и При производстве крупных отливо с низкий скоростью затвердевани  (при имеющихс  высоких тепловых и динамических ударах жидкого металла на поверхность литейной формы ) такие смеси не обеспечивают достаточный теплоотвод и получение.качественных без засоров, пригара и др. дефектов отливок. Наиболее близкой к изобретению по ,технической сущности и достигаемому р зультату  вл етс  смесь 3 дл  изгот товлени  литейных форм, включающа , мас.%: . .Отработанна  смесь15-40 Шунгит15-50 Глина0,3-0,7 Сульфитноспиртова . барда 0,5-0,8 Вода 3,7-4,2 Огнеупорный наполнитель Остальное Пластичность смеси минимальна , что не позвол ет наносить ее на твердую основу формы с ограниченной толщиной обмазки. Кроме того, из-за низкого содержани  св зующего в результате подсушки смесь отслаиваетс  и осыпаетс  от поверхности фор мы и стержн . Присутствующий в смеси кварцевый песок способствует сни жению термостойкости и теплопроводности обмазки. В результате этого при тепловом воздействии металла fta форму указанна  смесь имеет, склонность к растрескиванию, металл при этом Проникает в макротрещины; на поверхности отливки по вл етс  трудноудалимый пригар. Использование указанной смеси с недостаточной теплопроводностью в качестве обмазк форм и стержней дл  крупных отливок приводит к снижению скорости затвер девани , в результате чего в структуре массивных отливок по вл етс  феррит, количество графита достигае 10-12% на поверхности шлифа, что, в свою очередь, снижает прочность и твердость. Целью изобретени   вл етс  улучшение качества отливок за счет уско рени  скорости их затвердевани  и улучшени чистоты поверхности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что смесь дл  литейных форм, преимущественно дл  облицовки, используемой при изготовлении отливо развесом до 60 т, включающа  шунгит, глину, воду, дополнительно содержит карбид кремни  при следук цем соотно шении ингредиентов, мас.%: Глина17-22 Карбид кремни  20-45 Вода16-20 Шунгит Остальное Карбид .кремни ,у которого температура плавлени  имеет достаточно высокие значени  2973 К) и низкий коэффициент термического расширени  (4,7-10 /J. позвол ет существенно повысить термостойкость обмазки, что необходимо при производстве крупного лить . Кроме того, карбид кремни  способствует повышению теплопроводности обмазки.. Повышение теплопроводности смеси приводит к увеличению скорости кристаллизации отливок, что, в свою очередь, благопри тно отражаетс  на формировании структуры металла и на снижений пригара отливок. В структуре чугуна, затвердевающего с высокой скоростью, отсутствует Феррит, который снижает прочностные характеристики. Кроме того, повышение скорости крисуаллизации отливок приводит к тому, что количест во свободного графита и размер го включений в структуре уменьшаютс , что также способствует повышению прочности и твердости. При снижении в смеси содержани  карбида кремни  ниже 20 мас.% не обеспечивает существенного улучшени  теплофизических характеристик обмазки. Превышение содержани  карбида кремни  выше 45 мас.% экономически не выгодно. Кроме того, увеличение содержани  карбида кремни  выше указанного предела приводит к снижению пластичности и адгезии обмазки к поверхности формы. Содержание в смеси глины огнеупорной находитс  в пределах 18-22 мас.%. Снижение содержани  ниже нижнего предела не обеспечивает достаточной пластичности при нанесении на поверхность формы и стержн . Превышение верхнего предела при водит к растрескиванию обмазки при сушке и снижению ее прочности. Дл  обеспечени  необходимой пластичности , податливости и газопроницаемости обмазки содержание воды выбрано в пределах 16-20 мас.%. Снижение или превышение указанных пределов существенным образом отразитс  на изменении свойств обмазки, что затруднит проведение технологических операций по нанесению ее на поверхность керамической или металлической формы. В качестве основы выбран шунгит минерал , содержание углерода в котором достигает 70%. Углерод шунгита имеет низкую степень графитации.

При контакте с расплавленным, чугуном такие углеграфитовые материалы имеют низкую скорость растворени , что оьеспечива т высокую термическую стойкость обмазки при длительном взаимодействии с металлом, имеющем место при производстве крупного высококачественного лить . Фор1 .И дл  отливок выкладывалииз кирпича , на поверхность которых нано .сили смеси, известную - методом формовки , щ)едлагаемую - методом обмазки . Толщина облицовочной смеси 10 мм. Перед заливкой форкы сушили при температуре 350 - 370 К в течение 12 ч. Чугун (С, 3,6-3,7%) заливали в формы при 1570 - 1720 К. Дл  контрол  скорости затвердевани  в форму устанавливали термопары.

Составы смесей и результаты испытани  представлены в таблице.

1 2 3 4 5 6

65

30

1630 1640

0,5 1675 0,5 1690 1700 1710

0,6

Продолжение таблицы

210 212 215 225 240 245

Иэ приведенных данных видно, что предлагаема  смесь, облада  более высокой термостойкостью, обеспечивает возможность использовани  одно форми дл  эаливки 2-4 отливок. Кроме , того, обеспечиваетс  более высока  температура заливки без по влени  пригара на поверхности отливок. Облада  повышенной теплопроводностью обмазка обеспечивает высокую скорость затвердевани  крупных отливок, что благопри тно отражаетс  на прочностных характеристиках отливок. Снижение содержани  карбида кремни  ниже 20 мае.% не обеспечивает существенного улучшени  характеристик обмазки.

Превышение содержани  карбида кремни  выше 45мае.% снижает адгезионную способнбсть обмазки. Кроме того, значительное увеличение

содержани  карбида кремни  приводит к увеличению стоимости обмазки.

Таким образом, реализаци  изобретени  позволит использовать литейную форму 3-4 раза без замены обмазки, повысить качество поверхности отливок и увеличить прочностные характеристики чугуна.

По предварительным расчетам ожидаемый экономический эффект от внедрени  облицовочной обмазки по изобретению в литейноМ цехе за счет снижени  брака от пригара на 10-15% повышени  срока службы крупных деталей , например, бумагоделательной промышленности до 50 лет, может составить 1,75-1,8 руб./т лить , .что при годовом объеме лить  30 тыс.т составит пор дка 50 тыс. руб. по сравнению с известной обмазкой.

Claims (1)

1. СМЕСЬ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, преимущественно для облицовки, используемой при изготовлении отливок развесом до 60 т, включающая шунгит, глину, воду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества отливок за счет ускорения скорости их затвердевания и улучшения чистоты поверхности, смесь дополнительно содержит карбид кремния при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

   Глина 17-22

   Карбид кремния 20-45 Вода 16-20 Шунгит Остальное §

   SU ,.,.1061906

   15-40

   15-50 0,3-0,7

   0,5-0,8

   3,7-4,2

   Остальное