SU1468638A1 - Sand for making water-soluble cores - Google Patents

Sand for making water-soluble cores Download PDF

Info

Publication number
SU1468638A1
SU1468638A1 SU833555384A SU3555384A SU1468638A1 SU 1468638 A1 SU1468638 A1 SU 1468638A1 SU 833555384 A SU833555384 A SU 833555384A SU 3555384 A SU3555384 A SU 3555384A SU 1468638 A1 SU1468638 A1 SU 1468638A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rods
mixture
water
soluble
strength
Prior art date
Application number
SU833555384A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Георгиевич Арсеньев
Тамара Егоровна Кашихина
Алла Александровна Шухатович
Николай Павлович Рыбаков
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8231
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8231 filed Critical Предприятие П/Я В-8231
Priority to SU833555384A priority Critical patent/SU1468638A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1468638A1 publication Critical patent/SU1468638A1/en

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам смесей дл  изготовлени  водорастворимых стержней развесом от 0,05 до 10 кг и толщиной стенок менее 2 мм, используемых при литье алюминиевых сплавов.The invention relates to a foundry, namely, mixture compositions for the manufacture of water-soluble rods weighing from 0.05 to 10 kg and having a wall thickness of less than 2 mm used in the casting of aluminum alloys.

Известна смесь, содержаща  дегидратированный сульфат магни  и его насьщенный раствор.A mixture containing dehydrated magnesium sulphate and its saturated solution is known.

Недостатком смеси  вл етс  низка  растворимость, так как дл  удалени  ее из полости необходимо применение удара или вибрации, что недопус- -тимо при изготовлении тонкостенного лить  из алюминиевых сплавов.The disadvantage of the mixture is low solubility, since to remove it from the cavity, it is necessary to use shock or vibration, which is inadmissible in the manufacture of thin-walled casting from aluminum alloys.

Известны также смеси на основе водорастворимых солей, удаление которых из отливок не требует применени  механических воздействий.Mixtures based on water-soluble salts are also known, the removal of which from castings does not require the use of mechanical effects.

Известна суха  водорастворима  неорганическа  соль (NaCl или КС1), имеюща  остаточную влажность менееThe known dry water soluble inorganic salt (NaCl or KCl), having a residual moisture less than

1%. Из этой смеси, получают стержни прессованием 1,5-4 тс/м . Прессованные стержни прокаливают при 100- .. .one%. From this mixture, cores are prepared by pressing 1.5-4 tf / m. Pressed rods are calcined at 100- ...

Прессованные стержни прокаливают при 100-300 С. Предел прочности на сжатие полученных стержней более 1000 кгс/см. Стержни примен ют дл  получени  отливок из алюминиевых и цинковых сплавов. Полн1- е. удлление стержней происходит за 1 при промывке водой охлажденной отливки.Pressed rods are calcined at 100-300 C. The compressive strength of the obtained rods is more than 1000 kgf / cm. The cores are used to produce castings from aluminum and zinc alloys. Full 1-e. The extension of the rods occurs after 1 when washing with a cooled casting with water.

4four

ОЬOB

0000

оabout

0000

0000

Недостатком этой смеси  вл етс  низкое качество поверхности стержней из-за их гигроскопичности и невозможность получени  стержней сложной конфигурации, что во многих случа х  вл етс  определ ющим.The disadvantage of this mixture is the low quality of the surface of the rods due to their hygroscopicity and the impossibility of obtaining rods of complex configuration, which in many cases is decisive.

Известна смесь дл  изготовлени  водорастворимых стержней, содержаща  водорастворимую минеральную соль (Nad, NaCO , NaNOj), быстротвердею- щее лакокрасочное покрытие (глифта- левую или пейтафталевую грунтовку ГФ-02) и огнеупорный наполнитель (огнеупорна  глина, окись магни , кварцевый песок и др.).The known mixture for the manufacture of water-soluble rods, containing a water-soluble mineral salt (Nad, NaCO, NaNOj), a fast-hardening paint coating (GF-02 glyphtha or partaphthalic primer) and a refractory filler (firestone, magnet oxide, quartz, magnet oxide, quartz, silica gel, zinc oxide, magnet oxide, quartz, magnet oxide, quartz, magnesium oxide, magnesium oxide, GF-02 primer; ).

Стержни, изготовленные из этой смеси, обладают низкой гигроскопичностью (гигроскопичность может достигнуть нул ), свободно вымываютс  из полостей отливок струей воды и могут отварждатьс  самопроизвольно или при тепловой обработке.The rods made from this mixture are of low hygroscopicity (hygroscopicity can reach zero), are freely washed out of the cavities of the castings with a stream of water and can be spontaneously or heat-treated.

Однако скорость отверждени  указанной смеси очень мала,, что обуславливает высокую степень деформации стержней в сьфом состо нии. При транспортировке частично искажаетс  . геометри  стержней, что не обеспечивает получение отливок с высокой размерно-весовой точностью. Особенно высока  деформаци  наблюдаетс  у стержней, имеющих большую массу и высоту. Кроме того смесь токсична за счет содержани  в ней лакокрасоч ного грунта.However, the curing rate of this mixture is very low, which causes a high degree of deformation of the rods in the cf state. Partially distorted during transport. rods geometry that does not provide for obtaining castings with high dimensional and weight accuracy. Particularly high deformation is observed with rods having a large mass and height. In addition, the mixture is toxic due to the content of paint and varnish primer in it.

Известна смесь дл  изготовлени  водорастворимых стержней, содержаща  окись алюмини , стеарин, пара- фин и хлористый натрий. Дл  получени  стержневой смеси указанного состава примен ют хлористый натрий с размером частиц до 100 мк и безводную окись алюмини . Эти порошкооб- разные материалы в указанных количествах смещивают с органическими составл ющими при 70-80 °С. Полученную суспензию запрессовывают в пресс-формы при давлении 1,5- 3,0 кгс/С1 Затем стержни-сырцы обжигают в слое адсорбента при 700- .A known mixture for making water-soluble rods containing alumina, stearin, paraffin, and sodium chloride. Sodium chloride with a particle size up to 100 microns and anhydrous alumina are used to obtain the core mixture of the indicated composition. These powder materials in the indicated amounts are biased with the organic components at 70-80 ° C. The resulting suspension is pressed into the mold at a pressure of 1.5-3.0 kgf / C1. Then the raw rods are burned in the layer of adsorbent at 700-.

Полученные стержни характеризу-- ютс  снижением огневой усадки в пр 1цессе их сушки. Предел прочности пр сжатии составл ет 180-210 кгс/см . Удаление стержней из отливки производитс  холодной водой за 4-5 мин.The obtained rods are characterized by a decrease in fire shrinkage during the drying process. The ultimate strength of compression is 180-210 kgf / cm. The rods are removed from the casting with cold water in 4-5 minutes.

00

5five

00

5five

00

3535

дд 45 Q dd 45 Q

Применение известной смеси дл  изготовлени  водорастворимых стержней позвол ет получать сложные полости отливок с чистотой поверхности по 6-7 классу.The use of a known mixture for the manufacture of water-soluble cores makes it possible to obtain complex cavities of castings with a surface purity of 6-7 class.

Недостатками данных водорастворимых стержней  вл ютс  их невысока  механическа  прочность, невысока  скорость вь№1ывани  из отливки, а также наличие в составе стержн  нерастворимого остатка, который может оставатьс  в полости отливки после растворени  стержн .The disadvantages of these water-soluble rods are their low mechanical strength, the low rate of removal from the casting, and the presence of insoluble residue in the rod, which can remain in the casting cavity after the rod is dissolved.

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  смесь дл  изготовлени  водорастворимых стержней, включающа  мае. %:Closest to the invention is a mixture for the manufacture of water-soluble rods, including May. %:

ХлористыйChloride

натрий60-90sodium 60-90

Частично дегидратированный сульфатPartially dehydrated sulfate

алюмини 10-40aluminum 10-40

Частично дегидратированньй сульфат алюмини  по составу и по свойствам отличаетс  от сульфата алюмини , что позвол ет использовать его в качестве св зующего в составе водорастворимого стержн .Partially dehydrated aluminum sulphate is different in composition and properties from aluminum sulphate, which makes it possible to use it as a binder in the composition of a water-soluble rod.

Из предлагаемой смеси стержни изготовл ют следующим образом. Порошкообразные материалы в указанных количествах смешивают и заливают -водой из расчета получени  массы полусухой , пластичной или  дадкопод- вижной консистенции и заформовьшают путем прессовани  или заливки в форму . Затем стержни-сырцы обжигают при 550-65О с в течение 2-4 ч.From the proposed mixture, the rods are made as follows. Powdered materials in the specified amounts are mixed and filled with water at the rate of obtaining a semi-dry, plastic or durable consistency mass and molded by pressing or pouring into a mold. Then the raw rods are baked at 550-65 O with for 2-4 hours.

Полученные из известной смеси стержни имеют следующие характеристики:The rods obtained from a known mixture have the following characteristics:

предел прочности на сжатие,кгс/см 215-290 скорость удалени  стержней,ultimate compressive strength, kgf / cm 215-290 speed of core removal,

г/мин3-5g / min 3-5

водорастворимость , %100water solubility,% 100

прочность стержней , МПа15-20 Водорастворимые стержни, изготовленные из известной смеси обладают высокой механической прочностью, полной водорастворимостью и имеют высокую скорость вымывани  из отливки .rod strength, MPa15-20 Water-soluble rods made from a known mixture have high mechanical strength, full water solubility, and have a high rate of leaching from the casting.

Недостатком данных водорастворимых стержней  вл етс  их высока  ;степень деформации в сыром состо нии , так как скорость отверждени  указанной смеси мала, что приводит искажению геометрии стержней и получению отливок с низкой размерно-весовой точностью.The disadvantage of these water-soluble rods is their high; the degree of deformation in the wet state, since the curing rate of this mixture is low, which distorts the geometry of the rods and produces castings with a low size-weight accuracy.

Получение стержней из известной смеси требует повьппенных энергозатрат в св зи с необходимостью обжига стержней-сырцов при многочасовом нагреве до бЗО С.The production of rods from a known mixture requires energy consumption in connection with the need to roast raw rods during heating for many hours to BSO C.

Кроме того, известна  смесь в качестве св зующего содержит частично дегидратированный сульфат алюмини , который обладает повышенной токсичностью , что ухудшает услови  труда рабочих и требует создани  мощной вентил ционной системы, а также прин ти  специальных мер по очистке сточных вод производства, так как растворимые соли алюмини  то-ксичны и дл  растений. Таким образом, применение сульфата алюмини  в литейном производстве влечет за собой дополнительные материальные затраты предпри тий.In addition, the known mixture as a binder contains partially dehydrated aluminum sulphate, which is highly toxic, which worsens the working conditions of workers and requires the creation of a powerful ventilation system, as well as special measures for the production of waste water, as soluble aluminum salts Toxin and for plants. Thus, the use of aluminum sulfate in the foundry industry entails additional material costs for enterprises.

Цель изобретени  - повышение сырой прочности стержней и предотвращение за счет этого их деформации - достигаетс  тем, что смесь дл  изготовлени  водорастворимых стержней включающа  хлористый натрий и неорганическое св зующее, содержит в качестве неорганического св зующего насьпценной водный раствор хлористого кальци  и дополнительно сульфат магни  при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: СульфатThe purpose of the invention is to increase the raw strength of the rods and prevent their deformation due to the fact that the mixture for the manufacture of water-soluble rods, including sodium chloride and inorganic binder, contains, as an inorganic binder, a valuable calcium chloride aqueous solution and additionally magnesium sulfate in the following ratio ingredients, wt.%: Sulfate

магни 2,0-20,0magnesium 2.0-20.0

Насыщенный .водный раствор хлористого кальци  5,0-20,0 ХлористыйCalcium chloride saturated aqueous solution 5.0-20.0 Chloride

натрий Остальное Дл  получени  стержневой смеси указанного состава примен ют хлористый натрий, который представл ет собой кристаллический порошок белого цвета, т. пл. около 800°С, растворимость в воде при 20°С 36 г/100 HZ О сульфат магни  - порошок бело- -го цвета, т. пл. , растворимость в воде при 107 г/100 г HjOi насьщенный водньп раствор хлр0sodium Remapt To obtain a core mixture of the indicated composition, sodium chloride is used, which is a white crystalline powder, m.p. about 800 ° С, solubility in water at 20 ° С 36 g / 100 HZ O magnesium sulfate - powder of white color, t. pl. , solubility in water at 107 g / 100 g HjOi saturated solution hl0

5five

00

ристого кальци  - концентраци  при ZO c составл ет 44 мас.%, т.пл. хлористого к.альци  772 С.calcium calcium - concentration at ZO c is 44 wt.%, so pl. Chalice Alcium 772 C.

В данном составе стержневой смеси хлористый натрий  вл етс  основным огнеупорным веществом, обеспечи- ваюпщм растворимость стержней после изготовлени  отливки, сульфат магни  не токсичен и в указанных количест- ;вах  вл етс  добавкой, обеспечивающей термостойкость стержей и стаби- лизирующей степень деформации их в сыром состо нии, насьаценный водный раствор хлористого кальци   вл етс  св зующим, обеспечивающим прочность стержней.In this composition of the core mixture, sodium chloride is the main refractory substance, which ensures the solubility of the rods after casting, magnesium sulphate is not toxic, and in these quantities, it is an additive that provides the heat resistance of the rods and stabilizes their degree of deformation in the raw state. Nii, a valuable calcium chloride aqueous solution is a binder that provides strength to the rods.

Упрочнение стержней происходит благодар  дополнительному.химическому взаимодействию между твердой и жидкой фазой смеси, по уравнениюThe hardening of the rods is due to the additional chemical interaction between the solid and liquid phases of the mixture, according to the equation

MgS04 + CaClj MgCli2 + CaS04.MgS04 + CaClj MgCli2 + CaS04.

5five

00

5five

00

5five

00

5five

В результате этой обменной реакции выдел етс  гипс, который упрочн ет стержень.As a result of this exchange reaction, gypsum is released, which strengthens the core.

Соотношение компонентов в смеси  вл етс  оптимальным. При содержании насьш1енного водного раствора хлористого кальци  менее 5 мас.% смесь малоподвижна,что затрудн ет формообразование стержней, при содержании его более 20 мас.% снижаетс  прочность стержней, а степень деформации увеличиваетс .The ratio of components in the mixture is optimal. When the content of a saturated calcium chloride aqueous solution is less than 5 wt.%, The mixture is not mobile, which complicates the formation of the rods, while its content is more than 20 wt.%, The strength of the rods decreases, and the degree of deformation increases.

При содержании сульфата магни  менее 2 мас.% не обеспечиваетс  прочность стержней при изготовлении и при извлечении их из пресс-формы они разрушаютс , а при содержании его более 20% .снижаетс  растворимость стержней (скорость растворени  уменьшаетс  в два раза).When the content of magnesium sulfate is less than 2 wt.%, The strength of the rods is not ensured during manufacture and when they are removed from the mold, they are destroyed, and if it is more than 20%, the solubility of the rods decreases (the dissolution rate is halved).

В табл. 1 приведены составы смесей согласно изобретению (1,2,3) и по прототипу (А).In tab. 1 shows the compositions of the mixtures according to the invention (1,2,3) and the prototype (A).

Из предлагаемой смеси стержни изготовл ют следующим образом.From the proposed mixture, the rods are made as follows.

Порошкообразные материалы в указанных количествах смешивают и добавл ют предварительно приготовленный насыщенный водный раствор хлористого кальци  из расчета получени  полусухой или пластичной массы. Полученную суспензию запрессовывают в подогретые до 70-80 с пресс-формы и выдерживают при этой температу714The powdered materials are mixed in the indicated amounts and a previously prepared saturated aqueous solution of calcium chloride is added at the rate of obtaining a semi-dry or plastic mass. The resulting suspension is pressed into a mold heated to 70-80 and maintained at this temperature714

ре в течение 3-5 мин, после чего стержни-сьфщ  извлекают и сушат в слое силикагел  при 70-150°С в течение 3-6 ч.re for 3-5 min, after which the rods are removed and dried in a layer of silica gel at 70-150 ° C for 3-6 hours

Были проведены сравнительные испытани  сухих стержней и стержней во влажном состо нии, изготовленных из предлагаемой и известной смесей.Comparative tests were performed on dry rods and rods in the wet state, made from the proposed and known mixtures.

Результаты испытаний приведены в табл. 2 (дл  сухих стержней) и 3 (дл  стержней во влажном состо нии).The test results are shown in Table. 2 (for dry rods) and 3 (for rods when wet).

Из приведенных в табл. 2 данных следует, что показатели сопоставл е- мых смесей в сухом состо нии существенно не отличаютс .From the table. 2, it follows that the performance of the matched mixtures in the dry state does not differ significantly.

Из приведенных в табл. 3 данных следует, что прочность стержней в сыром состо нии, изготовленных из сопоставл емых смесей, существенно отличаетс . При вьщержке в нагретой пресс-форме в течение 5 мин прочност смеси по предлагаемому изобретению в 200 раз выше,, чем прочность известной смеси (стержни практически не вынимались из пресс-формы). Последнее обсто тельство обусловливает существенное повьшение скорости отверждени  смеси и соответственно уменьшение степени деформации стержней в сыром состо нии, а следовательно , получение улучшенного качества поверхности стержней и повышение их точности.From the table. 3, it follows that the strength of the rods in the raw state, made from comparable mixtures, is significantly different. When lashing in a heated mold for 5 minutes, the strength of the mixture according to the invention is 200 times higher than the strength of the known mixture (the rods were practically not removed from the mold). The latter circumstance leads to a significant increase in the rate of solidification of the mixture and, accordingly, a decrease in the degree of deformation of the rods in the wet state, and consequently, an improved quality of the surface of the rods and an increase in their accuracy.

8eight

5 five

3535

00

5five

00

Стержни из смеси по изобретению затвердевают с образованием гипса в результате взаимодействи  сульфата магни  с насыщенным водным раствором хлористого кальци . После запрессовки смеси в оснастку она самозатвердевает без  влени  первичной усадки и не требует дополнительного многочасового нагрева, что обеспечивает сниж ение энергозатрат на получение cтepkнeй. Стержни выдерживают нагрев до 750 с в течение 10 ч без разрушени  и изменени  размеров.The rods of the mixture according to the invention are hardened to form gypsum by the reaction of magnesium sulfate with a saturated aqueous solution of calcium chloride. After the mixture is pressed into the equipment, it self-hardens without the occurrence of primary shrinkage and does not require additional heating for many hours, which ensures a reduction in the energy consumption to get older. The rods can withstand heating up to 750 s for 10 hours without breaking and resizing.

Замена частичного дегидратированного сульфата алюмини  сульфатом магни  позвол ет снизить токсичность при сохранении технологических свойств стержней.Replacing the partial dehydrated aluminum sulphate with magnesium sulphate reduces toxicity while maintaining the technological properties of the rods.

PeajAi3auHH смеси согласно изобретению дл  изготовлени  водораствори- мьк стержней по сравнению с известной смесью (5) позвол ет: резко сократить врем  изготовлени  литейных стержней без искажени  их геометрии при сохранении высокой механической прочности, полной водорастворимости и высокой скорости удалени  из отливки получать полости отливок стабильных геометрических размеров с чистотой поверхности по 6-7 кл. улучшить услови  труда за счет снижени  токсичности при сохранении технологических свойств стержней.PeajAi3auHH mixtures according to the invention for the manufacture of water-soluble rods compared to the known mixture (5) allow: dramatically shorten the time for the production of casting rods without distorting their geometry while maintaining high mechanical strength, full water solubility and high removal rate from the casting to obtain hollows of stable geometric castings sizes with a surface finish of 6-7 cells. improve working conditions by reducing toxicity while maintaining the technological properties of the rods.

Таблица 1Table 1

Таблица 2table 2

Claims (1)

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СТЕРЖНЕЙ, включающая хлористый натрий и неорганическое MIXTURE FOR THE PRODUCTION OF WATER-SOLUBLE RODS, Including Sodium Chloride and Inorganic
SU833555384A 1983-02-25 1983-02-25 Sand for making water-soluble cores SU1468638A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833555384A SU1468638A1 (en) 1983-02-25 1983-02-25 Sand for making water-soluble cores

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833555384A SU1468638A1 (en) 1983-02-25 1983-02-25 Sand for making water-soluble cores

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1468638A1 true SU1468638A1 (en) 1989-03-30

Family

ID=21050671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833555384A SU1468638A1 (en) 1983-02-25 1983-02-25 Sand for making water-soluble cores

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1468638A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
) Авторское свидетельство СССР № 839648, кл. Б 22 С 1/18, 1979. Патент JP № 48-17570, кл. 11А21, опублик. 1973. Авторское свидетельство СССР 742031, кл. В 22 С 1/20, 1977. Авторское свидетельство СССР № 624694, кл. В 22 С 1/08. 1977. Авторское свидетельство СССР № 937097. кл. В 22 С 1/00, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3600203A (en) Fluidized molding material for manufacturing cores and molds and a method therefor
JPH05169184A (en) High siliceous spherical molding sand and its production
SU1468638A1 (en) Sand for making water-soluble cores
US3436236A (en) Refractory composition
US3027227A (en) Fluorspar briquettes
US4196011A (en) Self-hardening water-soluble mold and process for producing the same
US2753608A (en) Non-reactive gypsum plaster mold and method of casting therein
US3874885A (en) Method of making foundry moulds and cores
US3725090A (en) Method of preparing a liquid mixture for the production of foundry cores and moulds
US4536216A (en) Cement for the manufacture of cores and moulds and method for preparing same
JPH0636954B2 (en) Composition for easily disintegrating mold
RU2008997C1 (en) Self-hardening mixture
RU2224619C1 (en) Molding sand for making casting molds and cores
US2950205A (en) Mold part composition and process of making same
US3652311A (en) Process of manufacturing structural elements
RU2326750C1 (en) Poured self hardening blend on cement binding for fabrication of precision castings
RU2207932C1 (en) Sand for making of moulds
SU1243882A1 (en) Composition for making foundry moulds
SU1135529A1 (en) Mortar for strengthening investment moulds
SU742031A1 (en) Sand for producing water-soluble cores
Dubrovin et al. Making castings of nonferrous alloys in bulk investment molds
JPS58179539A (en) Production of water soluble casting mold
SU1423253A1 (en) Sand for making moulds and cores hardened with hot drying
Schwartz Chemical and physical properties of investment
SU1196096A1 (en) Composition for making water-soluble cores