SU1196096A1 - Смесь дл изготовлени водорастворимых стержней - Google Patents

Abstract

1, СМЕСЬ ДПЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СТЕРЖНЕЙ сложной формы, включающа  хлористый натрий и поверхностно-активное вещество (ПАВ), отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества отливок из алк 1ини  и его сплавов , она дополнительно содержит водорастворимое фосфатсодержащее соединение и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Водорастворимое фосфатсодержащее 3-6 соединение Вода 10-14 0,01-0,03 ПАВ Хлористый натрий Остальное 2.Смесь по п. 1, отличающ а   с   тем, что в качестве водорастворимого фосфатсодержащего i соединени  она содержит алюмохромофосфатную св зку. (Л 3.Смесь по п. 1, отличаю- щ а   с   тем, что, с целью полной регенерации смеси, в качестве фос .§ фатсодержащего водорастворимого соединени  она содержит полифосфат натри . . 4.Смесь по п. 1, отличаюсо о ща с  тем, что, с целью ускорени  отверждени  смеси при формовании о со Од стержней, она дополнительно содердит соду в соотношении к полнфосфату натри 

Description

1

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности, к составам стержневых смесей дл  изготовлени  водорастворимых стержней, примен емых дл  лить  алюмини  и его сплавов.

Цель изобретени  - повышение качества отливок с полост ми сложной формы из алюмини  и его сплавов.

Используемое в предлагаемой смеси водорастворимое фосфатсодержащее соединение (алюмохромофосфатна . св зка АХФС и полифосфат натри ) взаимодействует с хлоридом натри , что приводит к повышению химической стойкости последнего к расплавам алюмини  и его сплавов.

В процессе сушки вместе с удал е .мой водой происходит миграци  анконов РО в поверхностные слои издели При дальнейшей термообработке на поверхности издели  образуетс  тонка  прослойка фосфатов алюмини  и хрома (при использовании АХФС), а также соединений фосфата натри  с хлоридом натри  (при использовании АХФС мли полифосфата натри ). Эти соединени  обладают повышенной, по сравнению с NaC, стойкостью к расплавам алюмини  и его сплавов. В результате повьш1аетс  качество отливок, поскольку уменьшаетс  взаимодействие стержн  с отливкой.

Предпочтительно использовать АХФС с плотностью 1,9 г/см. АХФС,  вл  сь неорганическим клеем, обеспечивает прочность издели  после формовани  и снижает температуру спекани . Применение более 6 мас.% АХФС (в пересчете на сухое вещество ) затрудн ет сушку отформованн.ых изделий, при суш1ке наблюдаетс  вспучивание образцов. Количество АХФС менее 3 мас.% не обеспечивает- необходимой прочности изделий. Дл  придани  массе лучшей пластичности. АХФС разбавл ют водой до плотности 1,55 г/см . В результате термообработки происходит полимеризаци  АХФС с образованием малорастворимых соединений. При растворении таких стержней врем  вьш1елачивани  несколко возрастает, а АХФС тер етс  безвозвратно .

Использование полифосфата натри  позвол ет получать несколько менее прочные ст1ержни, чем при использовании АХФС, но они раствор ютс  быстрее и без остатка, что позвол ет

960962

полно.стью регенерировать массу. Прочность стержн  после формовани  и возможность его извлечени  из формы обеспечиваютс  способностью поли5 фосфата натри  образовывать кристаллогидрат NaoPO - 12Н20. Содержание менее 3 мас.% недостаточно дл  обеспечени  необходимой прочности , отформованного издели  при его

10 извлечении из формы после пластического формовани . При содержании NajPO, более 6 мас.% наблюдаетс  ухудшение поверхности издели  за счет последующего высаливани  при

15 сушке.

Дл  ускорени  отверждени  смеси к полифосфату натри  добавл ют соду. Naj,C02 lOi-ljO св зьгоает большее количество воды (63%), чем NajPO

20 (57%). Кроме того, основной.характер соды ускор ет процессы полимеризации в полифосфате натри . Все это приводит к заметному ускорению отверждени  смеси при формообразова25 НИИ стержней. При соотношении соды к полифосфату натри  более 2/3 на , блюдаетс  взаимодействие с расплавленным алюминием и его сплавами, что ухудшает поверхность отливки.

jQ При соотношении меньшем, чем 1/2, не реализуетс  преимущество в св зывании воды.. Применение. ускор ет отверждение смеси, но он . имеет основной характер и способствует взаимодействию с расплавленным

алюминием и его сплавами.

Дл  обеспечени  пластического формовани  количество воды должно быть не менее 10 мас.%. При содержании воды более 14 мас.% изделие плохо извлекаетс  из формы и имеет шероховатую поверхность.

Содержание ПАВ (например, стиральньй порошок дл  стирки в морской воде Лотос, Нептун и т.д.) менее 0,01 мас.% не дает достаточного положительного эффекта, а в увеличеНИИ его свьш1е 0,03 мас.% нет необходимости , так как при этом дальнейшего улучшени  пластичности не наблюдаетс , но увеличиваетс  газовьщеление за счет разложени  ПАВ.

.

Примеры составов и свойства полученных образцов представлены в таблице. 7 При использовании в качестве вод растворимого фосфатсодержащего соединени  АХФС дл  получени  изделий NaCI измельчаютдо размера зерн менее 80 мкм, подогревают его до 40-60 С и смешивают с нагретой до таких же IeMnepaTyp АХФС, предварительно насыщенной хлористым атрием. Издели  изготавливают методом пластического прессовани  при давлении 1-9 МПа, что позвол ет отформовать изделие сложной формы. При использовании в качестве водорастворимого фосфатсодержащего соединени  пирофосфата натри  или его смеси с содой дл  получени  изд лий смесь из NaC,, пирофосфата натр или его смеси с содой, Н20 и ПАВ (Лотос, Нептун) подвергают помолу в планетарной мельнице в течение 3 мин, затем смесь подогревают до 70-90 с. Кристаллизационна  водэ выдел етс  и вместе с ПАВ обеспечивают массе достаточную пластичность дл  запохйени  сложных форм при давлении прессовани  10 МПа. Образо вание кристаллогидратов приводит к повьппению прочности, что позвол ет извлечь изделие из пресс-формы. Из полученных масс формуют цилин ры диаметром 25 мм и высотой 50 мм дл  определени  прочности на сжатие балочки 5-5-30 мм дл  определени  KTPi стержни дл  заливки металлом. Образцы медленно сушат, а затем обж гают при в течение 1 ч. Степе взаимодействи  с расплавленным алюминием и его сплавами оценивают ви зуально, сравнива  поверхность стержн  с поверхностью отливки, уху шение поверхности отливки по сравне нию с поверхностью стержн  указывае на взаимодействие. В примерах 4., 5, 9, 10, 14 и 15 приведены смеси за предлагаемыми ий тервалами. Выход за нижние границы интервалов (примеры 4, 9 и 14) приводит к ухудшению поверхности издел из-за низкой пластичности массы, выход за верхние границы интервалов (примеры 5, 10 и 15) затрудн ет выс шивание образцов, происходит высаливание , ухудшающее поверхность образцов. Кроме того, увеличение содержани  соды в смеси с полифосфатом натри  (пример 15) приводит к ч взаимодействию с расплавом алюмини  и его сплавов. 96 Дл  сравнени  с известной смесью из смеси, содержащей, в мас.%: АР20з 6; стеарин 2,25; парафин 14,NaCf 77,75, методом лить  из парафинового шликера формуют цилиндры высотой 50 мм, диаметром 25 мм дл  определени  прочности на сжатие, балочки 5530 Д- определени  КТР, стержни дл  заливки металлом. Образцы обжигают в засыпке из тонкодисперсного А. Р 750С в тече- ние 2 ч. После заливки расплавленным алюминием и его сплавами наблюдают ухудение поверхности отливки по сравнению со стержнем, что указывает jHa взаимодействие. Применение предлагаемой массы значительно упрощает технологию, нет необходимости использовать специальную установку дл  лить  парафиновых шликеров, не используютс , а, следовательно, не тер ютс  парафин и стеарин, улучшаютс  услови  труда работающих, так как нет газовыделени  при разложении парафина и стеарина . Из предлагаемой массы выдел ютс  только пары воды и очень небольшое количество газов из ПАВ. Обжиг не надо проводить в капсел х в засыпке из адсорбента, т.е. отпадает необходимость в капсел х, в их ручной загрузке и очистке стержней от адсорбента . Температура термообработки стержней снижаетс  с 700 до 300С, т.е. на , что экономит электроэнергию и упрощает получение данной темпераЧ-уры. Режим сушки может быть ускорен при использовании вйкуумноаммиачной сушки. Стержни, изготовленные из предлагаемой массы, значительно меньше взаимодействует с расплавленным алюминием и его сплавами, что позвол ет получать хорошую чистоту поверхности отливки. Они могут достаточно долго хранитьс  на воздухе, не мен   своих свойств. После заливки металлом и охлаждени  стержни легко удал ютс , поскольку имеют значительную пористость, которую можно регулировать давлением прессовани . Применение вибрации и раствора ПАВ позвол ет удал ть основную часть массы в виде суспензии, регенерировать ее упариванием воды и использовать повторно, что дает возможиость создать безотходную технологию . 9 119609 Дл  оформлени  полостей сложной формы при литье под давлением алюМИНИН и его сплавов используют стержни из цинка, которые и выб.раны в качестве известного объекта.5 Дл  предотвращени  взаимодействи  цинка с алюминием стержни приходитс  гальванически покрывать медью. При выплавлении стержн  цинк может полностью не вытекать из отверстий сложнойЮ формы, а перегрев дл  более полного удалени  цинка приводит к деформации изделий из алюмини , что ухудшает его качество. Предлагаема  смесь на основе15 водорастворимого хлористого натри  610 позвол ет отказатьс  от использовани  дефицитного цинка. Технологи  изготовлени  стержней упрощаетс , поскольку оно происходит при комнатной температуре. Упрощение процесса извлечени  стержн  из отливки позвол ет его легче автоматизировать, Отсутствие расплава цинка, пары которого  довиты, улучшает услови  труда, Качество изделий тоже повьшаетс , так как стержни из предлагаемой массы легче извлекаютс  из полостей сложной формы, нет опасности деформировани  издели  из-за нагревани . необходимого дл  полного удалени  цинкового стержн .

Claims (4)

1, СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СТЕРЖНЕЙ сложной формы, включающая хлористый натрий и поверхностно-активное вещество (ПАВ), отличающаяся тем, что, с целью повышения качества отливок из алюминия и его спла вов, она дополнительно содержит водорастворимое фосфатсодержащее сое динение и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Водорастворимое фосфатсодержащее соединение Вода ПАВ

Хлористый натрий

2. Смесь по п.

3-6

10-14

0,01-0,03

Остальное

1, отличающаяся тем, что в качестве во дорастворимого фосфатсодержащего соединения она содержит алюмохромофосфатную связку.

3. Смесь по п. 1, отличаю-⁴ щ а я с я тем, что, с целью полной регенерации смеси, в качестве фосфатсодержащего водорастворимого соединения она содержит полифосфат натрия.

4. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью ускорения отверждения смеси при формовании стержней, она дополнительно содердит соду в соотношении к полифосфату натрия (2-3):(1-2).

>