SU1215824A1 - Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней @ -процессом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам смесей дл  форм и стержней, отверждаемых продувкой углекислым газом (по COj - процессу).

Цель изобретени  - улучшение качества форм и стержней за счет повышени  их общ1вй и поверхностной прочности снижение влажности, умень шение работы выбивки.

Формирование.-прочности в предлагаемой смеси происходит вследствие взаимодействи  моди фицированного полиизо1 ианатом жидкого стекла и уг екислоты с образованием гидратиро- ванного полимера кремнезема, дальнейшее упрочнение св зующей системы происходит за счет взаимодействи  фер- рохромового шлака с непрореагировавшей частью модифицированного жидкого стекла с образованием.гидросиликатов , которые дополнительно упрочн ют формовочнзпо смесь.

Гидроокись натри  в са,ставе смеси улучшает ее пластические свойства, повышает живучесть и прочность, способствует полному использованию св зующих свойств композиции. Снижение содержани  гидроокиси натри  ниже нижнего предела ухудшает технологические свойства смеси, а увеличение его содержани  вьппе верхнего предела снижает прочность и увеличивает прилипаемость смеси к оснастке .

Полиизоцианат, равномерно рас- пределенньй в составе жидкого стекла, повьш1ает общую и поверхностную прочность смеси за счет .повьш1ени  св зующих свойств композиции - ее адгезии к кварцевым зернам наполнител . Вместе с тем, снижаетс  работа выбивки смеси из отливок, так как органический Полиизоцианат входит в состав минеральной основы комплексного св зующего и отличаетс  от жидкого стекла как по химическому составу и структуре, так и по внешнему виду и основным технологическим свойствам. При эаливке форм металлом св зующее подвергаетс  деструкции, в результате чего ослабл етс  прочность св зи композиции с зернами наполнител .

При содержании полиизоцианата ниже нижнего предела снижаетс  прочность смеси, увеличиваетс  осыпаемость и работа выбивки стержней из отливок, так как снижаетс  адгези 

10

215824/

св зующей композиции к наполнителю при комнатной температуре, а после заливки форм металлом прочность смеси наоборот возрастает вследствие

5 увеличени  прочности силикатного св зующего и уменьшени  в его структуре легкодеструктируемых органических св зующих. При содержании полиизоцианата вьппе верхнего предела прочностные свойства смеси остаютс  без изменени , однако стоимость смеси при этом резко возрастает. При выбранном соотношении компонентов смеси ее прочностные свойства удовлетвор ю1Т

15 широкой номенклатуре отливок из черных и цветных сплавов.

Используют жидкое стекло .с модулем 2,8-2,9 и плотностью 1,40-1,48 г/см. Гидроокись натри  техническую плот20 ностью 1,10-1,30 г/см , полиизоциа ; нат технический, содержащий 50-60% дифеиилметандиизоцианата.

В качестве огнеупорного зернистого материала можно использовать

25 кварцевый песок, зернистый дистен- сшшиманит, циркон, рутил и т.п. К кварцевому песку предъ вл ютс  тре- . бовани , общие дл  всех случаев (холоднотвердеющих смесей.

В табл.1 приведены составы предлагаемой смеси и известной.

Пор док ввода компонентов в процессе приготовлени  смеси следую- , В песок ввод т феррохромовый

35 шлак и перемешивают 0,5-1,0 мин, далее ввод т гидроокись натри  и .пере- меш:Ив;ают 15-20 с, затем ввод т зараг нее приготовленную св зующую компот зицию, состо щую из полиизоцианата

40 и жидкого стекла, и перемешивают еще 15-30 с. После зтого смесь засыпают в стержневой  вщк и уплотн ют одним.из известных методов. Приготовленные образцы продувают уг45 лекислым газом в течение I0-60 с и испытьгоают на сжатие сразу после продувки и через Г и 24 ч твердени .

30

Св зун цую композицию готов т сле- 50 дуюпщм образом. В жидкое стекло ввод т расчетное количество полиизоцианата и перемешивают в лопастной или  корной мешалке(п 60-120 об/мин) в течение 2-3 мин. В зкость такого 55 св зукнцего 80-100 с по ВЗ-4, при длительном хранении 1-2 мес не расслаиваетс  и св зуюпше свойства не измен ютс ,

3

Смесь целесообразно готовить в смесител х непрерьтного действи  .однако допускаетс  приготовление смеси в смесеприготовительном отделении с использованием бегуиов, в этом случае феррохромовый шпак вводитс  в последнюю очередь на участке приготовлени  форм и стержней.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

Из данных табл.2 видно, что предлагаема  формовочна  смесь обеспечивает по сравнению с известной снижение влажности в 2-2,5 раза, работы выбивки в 2 раза, осыпаемости в 10:раз, повышение прочности в 1,5- 5 раз через 3-24 ч с момента продувки углекислотой. На первьк . этапах твердени  прочность находитс  на одном уровне, так как в этот период Формирование прочности смеси идет

Прочность на сжатие, кг/см :

после продувки COj101012

1ч111214

3 ч12 1516

15824

за счет количественного образовани  зол  кремниевой кислоты, который затем упрочн етс  под действием поли- изоцианата и повышает адгезию св зую5 щего к кварцевым зернам наполнител , значительно упрочн   смесь Без введени  полиизоцианата золь кремниевой кислоты разупрочн етс , что ведет к снижению прочности смеси в

О 1,5-2 раза и повышению осыпаемости.

Предлагаемые смеси характеризует также высока  обща  и поверхностна  прочность, отсутствие вредных вьщелёний, отсутствие разупрочнейи 

15 и короткий цикл изготовлени  стержней и форм, что позвол ет рекомендовать их дл  производства мелких, - средних, крупных отливок из черных и цветных сплавов.Смесь отличаетс 

20 высокой текучестью и легкой уплот- н емостью и модельно-опочной оснастке.

JT а б л и ц а 1

14 . ,13 18 12 24 10

Работа выбивки, Дж, после прогрева смеси при температуре,°С:

Редактор В.Петраш

Составитель С4Тепл ков

Техред О.Ващишина Корректор в.Бут га

Заказ 932/10Тираж 757Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Продолжение табл.2

Claims (2)

1. СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ С0₂ -ПРОДЕС-· , СОМ, включающая огнеупорный зер- нистый материал на основе силикатов или тугоплавких окислов, жидкое стекло, феррохромовый шлак и органический модификатор жидкого стекла, отлич а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества форм и · стержней за счет повышения их об- щей и поверхностной прочности, снижения влажности, уменьшения работы выбивки, она содержит в качестве ίорганического модификатора жидкого стекла полиизоцианат на основе дифенилметандиИзоцианата и дополнительно включает гидроокись натрия при следующем соотношении мае.% ί

   Жидкое стекло . Феррохромовый шпак Полиизоцианат на основе дифенилметандиизоцианата Гидроокись натрия Огнеупорный зернистый материал на основе силикатов или тугоплавких окислов компонентов,
2. 2-3

   0.5-1,5

   0,10-0,25

   0,4-0,6

   Остальное