SU1068205A1 - Смесь дл изготовлени литейных форм по посто нным модел м - Google Patents

Abstract

1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ПО ПОСТОЯННЫМ МОДЕЛЯМ, включак ца  св зующее на основе окиси алюмини , воду, огнеупорный наполнитель , отличающа с  тем, ;что, с целью улучшени  качества путем снижени  усадочных деформа ий при обжиге и повышени  прочности после обжига, смесь содержит в качестве св зующего на основе окиси алюмини  алюминат кал(|Ци , a в качестве огнеупорного наполнител  корунд и глинозем при следующем соотнсжаении ингредиентов, мас.%и Технический, алюминат кальци 30-45 Корунд15-25 Глинозем15-25 Вода20-25 2, Смесь по п. 1, о т л и ч аю щ a   с   тем, что технический алюминат кальци  имеет следующий хюшческий состав, мае.: . Окись алюмини  60-75 Окись кальци 18-35 Окись кремни  0,8-1,0 Окись металла Остальное где металл - хром или титан, или железо, или магний.

Description

Изобретение относитс  к технологии литейного производства, в частности к получению литейных форм по посто нным модел м, и может быть использовано на литейных участках или цехах машшностроительных завог дов дл  отливок из черных металлов.

Известны смеси дл  литейных форм по посто нным модел м, включакицие этилсиликатное св зующее, и огнеупорный наполнитель. Дл  отверзедени  смесей в них ввод т гелеобразователь

Недостатками таких смесей  вл ютс  низка  прочность после обжига. Наличие в составе вредных и лёгколетучих веществ и необходимость проведени  предварительных операций по приготовлению св зующего гидролизованного раствора этилсиликата.

Известны цементные формовочные, смеси, в состав которых вход т портландцемент , кварцевый песок, вода и технологические добавки 21.

Недостатки данных цементньк смесей - длительное врем  отверждени  ,дажё при условии применени  технологических добавок-ускорителей, невысока  прочность после обжига и нестабильность усадки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс .формовочна  смесь,; включающа  в качестве св зующего глиноземистый цемент, воду и огнеупорный наполнитель кварцевый песок 3J. .

Недостатками известной цементной смеси  вл ютс  неудовлетворительное качество форм за счет их повьааенной усадочной деформации при обжиге и недостаточна  их прочность после обжига;. .

Цель изобретени  - улучшение качества форм путем снижени  усадочны деформйдий при обжиге и повышение прочности после обжига.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что смесь дл  изготовлени  литейных форм по посто нным модел м включающа  св зующее на основе окиси алюмини , воду, огнеупорный наполнитель , содержит в качестве св зующего на основе окиси алюмини  алюминат кальци , а в качестве огнеупорного наполнител  - корунд и глинозем при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Технический алюминат кальци 30-45

Корунд. 15-25

Глинозем15-25

Вода20-25

Кроме того, технический алюминат кальци  имеет следук ций химический состав, мас.%:.

Окись алюмини  60-75 Окись кальци  18-35 Окись кремни  0,8-1,0 Окись металла Остальное где металл - хром, или титан, или железо, или магний.

Самоотвердеющее св зующее на основе окиси С1ЛЮМИНИЯ в известной смеси - глиноземистый цемент (ГОСТ 969-66) имеет следующий химический состав, %; AlgOj 41-48, СаО 38-41, 310 8-10, Мео - остальное. Таким образом система окислов, представл кмци .х этот цемент,  вл етс  трехкомпонентной СаО - SiO, причем наличие двуокиси кремни  снижает ее огнеупорность.

Технические,низкоосновные алюминаты кальци   вл ютс  побочным продукте при производстве некоторых цветных металлов. Наличие окислов металлов в алюминатах - следствие получени  соответствующего основного продукта. В алюминатах окислы металлов - Сг или Т1 или Fe  вл ютс  примес ми и в указанных пределах (не более 5%) практически не вли ют на рассматриваемые свойства формовочных смесей. Несмотр  на несущественность этого вли ни  эти окислы включены в состав предлагаемого св зующего, . потому что вход т в состав промьваленного продукта (низкоосновного алюмината кальци ) как примесь при производстве соответствующего основного продукта .

Эксперименты провод т с использо ванием алюмината каль.ци  с примесью Сг2 Оз . .Выборочные исследовани  формовочных смесей с примес ми Tio ИЛ1И РезОз показывают практическое совпадение результатов по свойствам смесей.

Преимущество алюмината кальци  в предлагаемой смеси по сравнению с глиноземистым цементом состоит в его более высокой огнеупорности4 Температура:плавлени  технических низкоосновных алюминатов кальци  более 1700°С, в то врем  как темпе-, ратура плавлени  глиноземистого цемента около , Вследствие более высокой огнеупорности св зующего снижаетс  деформаци  смеси при спекании, обеспечиваетс  более высокой точности размеров отливок, уменьшаетс  химический npijrap.

Предлагаемое св зующее - алюминат кальци  имеет следующий хйндаческий состав, %: 60-75, СаО 18-35, SiQ2 0,8-1,0, Сг-уОз 3-5. Повышенную огнеупорность этому св зующему придает высокое содержание AljOj, а также практическое отсутствие других окислов в составе, кроме и СаО (присутствуюйще окислы Si0.2 и  вл ютс  примес ми и на огнеупорные свойства смеси вли  ют в незначительной степени). Таким образе, система по существу  вл етс  двухкомпонентной. Увеличение количества компонентов системы ведет к более раннему по влению в ней расплава, т.е. к ухудшению огнеупорности . При этом существенное вли ние на огнеупорность смеси оказывает природа огнеупорного материала . В качестве огнеупорного материала в предлагаемой смеси исполь-зован корунд и глинозем, представл ющие собой окись алюмини  различной гранулометрии, т.е сходные по природе со св зующим. Таким образсхл , система св зующее наполнитель в этом случае остаетс  двухкетл понентной, что позвол ет сохранить ее огнеупорные качества. Применение SiOj в качестве огнеупорного наполнител  к св зующему из низкоосновного алюмината кальци  ведет к образовании тройной системы - СаО - SiOg И, следовательно , к снижению огнеупорности систем по сравнению со смесью без кварцево го песка. Так, проверка составов формовочной смеси, включающих алюми нат кальци  и плавленный кварц, и заливка полученных из них форм леги рованным сплавом 4x5 МФС, подтвержд ет более низкую огнеупорность этой смеси.. При этом ухудшаетс  выбиваемость отливок, по вл етс  химический пригар. Использование корунда и глинозема в качестве наполнител  в сочетании с известным св зующим - г линозе мистым цементом - приводит к некоторому повышению огнеупорности системы св зующее - наполнитель по сравнению с чистым глиноземистым цементом за счет увеличени  содержани  AXjOj .в системе AljO - СаО SiOg . Однако в этом случае огнеупо ность остаетс  ниже, чем у системы алйминат кальци  - корунд - глинозем , что также про вл етс  в наличи химического пригара при заливке готовых форм металле. Кроме того, .ние глиноземи того цемента требует повьниенного количества жидкости затворени , что обусловливает более высокую усадку таких составов (до 2,5%). из сопос1; влени  .химических составов алюмината кальци  и глиноземистого цемента следует, что алюминаты кальци  имеют повЕлценное содер жание AljO за счет исключени  из состава SiO и снижени  содержани  СаО, что повышает его огнеупорность Кроме того, соотношение окислов в алюминате кальци  приводит к формированию диалюмината кальци  СаО2АХ20з, В то врем , как В глиноземистом цементе образуетс  моноалк 1инат кальци  CaOAl o, обладающий более низкими огнеупорными, свойствами. .Дл  получени  смеси можно использовать любую марку глинозема, а корунд - с размерс 1 зерна не более 40 мк. Целесообразно испсхпьзовать технический низкоос овной алюминат кальци  следующего состава, %; 60-75; СаО 18-35; Si02 0,8-1,0; МеО - остальное. Пример 1. Готов т сМесь состава, мае.%: Технический низкоосновной алюминат кальци  ( СаО 18%;si02 1%; CrgOj 5%; MgO 1%) . 45 Корунд15 Глинозем15 Вода .25 Дл  приготовлени  смеси в мешалку заливают воду в количестве 25 мас.%. Затем при перемешивании ввод т последовательно технический низкоосновный алюминат кальци , глинозем и корунд , после чего перемешивают 10 мин. Приготовленную смесь разливают в предварительно смазанные машинным маслом специальные формы: дл  опрет делени  усадки и кубическую 2x2x2 см дл  определени  прочности после обжига . Формы оставл ют твердеть на воздухе при комнатной температуре в течение 24 ч. По истечении времени , необходимого дл  твердени  (24 ч) форчиы разбирают. Производ т обмер формы, после чего образцы помещаютс  в печь дл  обжига при 900°С в течение-2 ч. Скорость набора теМпературы в печи 200°с/ч. После обжига определ ют прочность кубических образцов 2x2x2 см на сжатие и производ т повторный обмер геометрии дл  определени  усадки. Аналогично готов т смеси из предлагаемой смеси, составы которых указаны в тарл. 1. Содержание алюмината кальци  ниже 30% приводит к резкому снижению прочности формовочной смеси, следствием чего  вл етс  увеличение брака готовых форм при разборке оснастки и по вление эрозии форм при заливке металлом, т.е. брака отливов. Снижение количества воды ниже 20% ведет к ухудшению текучести смеси, что значительно затрудн ет операцию заполнени  оснастки формовочной смесью. Физико-механические свойства и качество отливок представлены в табл. 2. Как видно из таблицы, предлагаемые составы обладают пониженной усадкой после обжига, а также повышенной прочностью после обжига.

что позвол ет отливать заготовки с более высокой размерной точностью и снизить материалоемкость лить  путем уменьшени  толщины стенок литейных форм.

При испытании предлагаемой формовочной смеси химического пригара на поверхности отливок не обнаруже ,но. Шероховатость отливок находилась в пределах RjlO - Rg40.

По сравнению с наиболее распространенными фор ловочньади смес ми на этмлсиликатнсм св зующем дл  форм по посто нным модел м использование предлагаемой смеси позвол ет улучшить услови  труда рабочих за счет исключени  вредных и летучих составл ющих, .кроме того, повысить прочность после обжига и живучесть смеси, а также исключить необходимость проведени  дополнительной операции по приготовлению св зующего - гидролиэованного раствора этилсиликата.

реализаци  изобретени  позвол ет получить технико-экономический эф- 1 фект за счет улучшени  технологических свойств смесей - повышение прочности после обжига, смешени  усадочных деформаций при обжиге, повышени  огнеупорности и термостойкости и повышение качества отливок за счет 5 снижени  химического пригара и повышени  точности отливокi

Таблица 1

Продолжение табл.2

Claims (2)

1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ПО ПОСТОЯННЫМ МОДЕЛЯМ, включающая связующее на основе окиси алюминия, воду, огнеупорный наполнитель , отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества /форм путем снижения усадочных дефор- ’ маДий при обжиге и повышения прочности после обжига, смесь содержит в качестве связующего на Основе окиси алюминия алюминат кальция, а в качестве огнеупорного наполнителя корунд и глинозем при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Технический, алюминат кальция30-45

Корунд15-25

Глинозем15-25

ВоДа20-25

2. Смесь по π. 1, о т л и ч βίο щ а я с я тем, что технический алюминат кальция имеет следующий химический состав, мас.%:

Окись алюминия 60-75

Окись кальция 18-35

Окись кремния 0,8-1,0

Окись металла Остальное где металл - хром или титан, или железо, или магний.

1 1068205 2