SU593647A3 - Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области литейного производства, в частности к составам смесей дл  изготовлени  литейных форм и стержней.

Известна смесь дл  изготовлени  облицовочн ь1х составов литейных форм, содержаща  в качестве огнеупорного наполнител  кварцевый песок, в качестве св зующего синтетическую (карбамидно-фурановую) смолу, ортофосфорную кислоту и добавку тонкодисперсной окиси железа (2-6% -от веса смеси) 1. Добавка окиси железа введена дл  повышени  теплопроводности смеси и уменьшени  склонности смеси к образованию дефектов отливок типа газовой пористости и просечек. Ограничение по верхнему пределу содержани  указанной добавки св зано с ухудшением р да технологических свойств формовочной смеси, таких как прочность, газопроницаемость.

Ввиду этого теплопроводность формовочной смеси может быть повышена лишь в ограниченной степени. Кроме того, отмеченное сочетание кварцевого песка с тонкодисперсной окисью железа затрудн ет качественное проведение регенерации отработанной смеси с целью ее повторного использовани .

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  смесь дл  изготовлени 

литейных форм и стержней, содержаща  металлический огнеупорный наполнитель, а именно стальной песок со средним размером частиц 0,36-2,0 мм, и св зующее на любой основе, в том числе и на основе синтетической смолы 21.

Така  формовочна  смесь обладает повышенной теплопроводностью и может примен тьс  дл  местного охлаждени  взамен литейных холодильников и дл  изготовлени  мелкого точного лить . Использование стального песка в качестве огнеупорного наполнител  упрощает регенерацию отработанной смеси, резко уменьшает пылевыделение. Однако ввиду высокого удельного и, соответственно, насыпного веса стального песка его расход на 1 т годного лить   вл етс  чрезмерно высоким, что ухудщает экономические показатели смеси. Дл  получени  чистой поверхности отливок из черного сплава формы и стержни на основе стального песка необходимо тщательно окрашивать. Теплопроводность описываемой известной с.меси хот  и существенно выще, чем у смеси на основе кварцевого песка, но нуждаетс  в дальнейщем повышении.

Целью изобретени   вл етс  повышение теплопроводности смеси к улучшение микроструктуры поверхностного сло  отливки.

Дл  достижени  поставленной цели смесь дл  изготовлени  литейных форм и стержней, преимущественно оболочковых, получаемых по посто нной модели, включающа  металлический огнеупорный наполнитель и св зующее на основе синтетической смолы, содержит в качестве металлического огнеупорного наполнител  частицы алюмини  при следующем соотнощении ингредиентов, вес.%:

Частицы алюмини 93-97

Св зующее3-7причем данна  смесь содержит частицы алюмини  фракций 0,1-0,4 мм.

Применение в качестве огнеупорного наполнител  частиц алюмини  позвол ет резко повысить теплопроводность смеси. Высокой теплопроводностью , присущей алюминию, обладает лищь серебро и медь. Применение серебра невыгодно по экономическим соображени м. Применение зерен меди хот  и допустимо, но экономически также невыгодно, поскольку медь дороже, дефицитнее, а расход ее ввиду большего удельного веса меди гораздо выше.

В качестве св зующего целесообразно использовать синтетические смолы, в частности феноло-формальдегидные. Однако возможно использование и любых других органических или неорганических св зующих, отверждаемых при нагреве.

Нижний и верхний пределы по содержанию в смеси частиц алюмини  выбраны, исход  из соображений максимально допустимого содержани  св зующего (в первом случае повышаетс  газотворность и снижаетс  газопроницае .мость смеси, во втором - снижаетс  ее

Содержание в.смеси, %

прочность). Выбранный фракционный состав частиц алюмини  (0,1-0,4 мм) обусловлен задачей получени  смеси с максимальной теплопроводностью .

Предпочтительной областью применени  предложенной смеси  вл ютс  оболочковые стержни и формы, полученные по посто нной модели.

Пример 1. Согласно изобретению изготавливают стержни дл  отливки шестицилиндрового картера из сплава AlSilOMg весом 80 кг. Металл заливают в стальной кокиль, а внутренние полости отливки формируют с помощью оболочковые стержней из предложенной смеси.

В качестве огнеупорного наполнител  особенно целесообразно использовать частицы алюмини  с модулем крупности 70-80, так как их теплопроводность  вл етс  наиболее высокой.

В качестве св зующего используют фенолоформальдегидную новолачную смолу. При использовании холодного способа плакировани  с ацетоном в качестве растворител  расход смолы составл ет 4 вес.%. Кроме того,.в состав -смеси ввод тс  известные добавки гексаметилентетрамина и стеарата кальци .

Из плакированных смолой частиц алюмини  изготавливают оболочковые стержни, которые отверждают при 180°С в течение 5- 8 мин.

В табл. 1 приведен зерновой состав наполнител  описываемой смеси (1), содержащей в качестве наполнител  частицы алюмини , и аналогичной смеси (II) на основе кварцевого песка; в табл. 2-свойства смеси.

Та бл и ц а 1

Остаточна  прочность стержней после остывани  лить   вл етс  небольшой, стержни могут , быть легко удалены из отливок. Отработанна  смесь легко регенерируетс  путем размола и термообработки при 450°С.

Пример 2. Сравнительна  оценка теплопроводности предложенной и известных смесей проводитс  с помощью следующей методики.

Цилиндрический образец диаметром 50 мм и высотой 60 мм из испытуемой смеси устанавливают нижним торцом на медную пластину , наход щуюс  в посто нном контакте с электронагревателем и имеющую температуру 400°С. Пространство между боковой поверхностью цилиндрического образца и внутренней поверхностью стальной цилиндрической гильзы

заполн етс  теплоизолирующим материалом. По продольной оси цилиндрического образца на глубину 10 мм от его верхнего торца выполнен канал дл  ввода термоэлемента дл  фиксации температуры в испытуемой смеси.

В процессе испытаний определ етс  врем , в течение которого температура образца в укаПредложенна  смесь с частицами алюмини  и новолачной феноло-формальдегидной смолой13,5

Claims (2)

1. Предложенна  смесь с частицами алюмини  и жидким стеклом14,9 Смесь со стальными частицами и жидким стеклом (по прототипу) 32,9 Смесь на кварцевом песке с жидким стеклом 52,5 Из данных таблицы видно, что теплопроводность предлагаемых смесей значительно выше, чем у смесей известных составов. Благодар  резкому повышению теплопроводности смеси достигаетс  существенное улуч-. шение микроструктуры поверхностного сло  отливки . Формула изобретени  1. Смесь дл  изготовлени  литейных форм и стержней, преимущественно оболочковых, включающа  металлический огнеупорный наполнитель и св зующее на основе синтетической смолы, отличающа с  тем, что, с целью

   занной точке замера повышаетс  с 50 до 150°С. Данные испытаний приведены в табл. 2.

   Ниже приведен интервал времени, в течение которого температура смес повышаетс  с 50 до 150°С, мин. повышени  теплопроводности смеси и улучшени  микроструктуры поверхностного сло  отливки , она содержит в качестве металлического огнеупорного наполнител  частицы алюмини  при следующем соотношении ингредиентов , вес.%: Частицы алюмини 93-97 Св зующее3-7 2. Смесь по п. 1, отличающа с  тем, что она содержит частицы алюмини  фракций 0,1 - 0,4 мм. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.«Giesserei, 1971, 58, № 21, с. 652-658.
2. 2.«Slevarenstvi, 1973, 21, № 10, с. 423- 425.