SU967664A1 - Mixture for producing casting semipermanent moulds by pressing method - Google Patents
Mixture for producing casting semipermanent moulds by pressing method Download PDFInfo
- Publication number
- SU967664A1 SU967664A1 SU802961231A SU2961231A SU967664A1 SU 967664 A1 SU967664 A1 SU 967664A1 SU 802961231 A SU802961231 A SU 802961231A SU 2961231 A SU2961231 A SU 2961231A SU 967664 A1 SU967664 A1 SU 967664A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- mixture
- zircon
- heat treatment
- forms
- semi
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ПОЛУПОСТОЯННЫХ ФОРМ МЕТОДОМ ПРЕССОВАНИЯ(54) MIXTURE FOR THE MANUFACTURE OF CASTING CENTRAL FORMS WITH THE PRESSING METHOD
1one
Изобретение относитс к литейному производству , а именно к составам смесей, используемым дл изготовлени полупосто нных (многократного использовани ) форм методом прессовани .The invention relates to foundry, in particular, to mixtures used to make semi-permanent (reusable) molds by the extrusion method.
Известна смесь дл изготовлени литейных полупосто нных форм, содержаща цирконовый порошок, алюмофосфатную св зку, окись магни и сподумен 1.The known mixture for making foundry semi-permanent forms, containing zircon powder, aluminophosphate binder, magnesium oxide and spodumene 1.
Полупосто нные формы из данной смеси обладают удовлетворительнь1ми механическими характеристиками и термостойкостью, однако желательно дальнейшее улучшение зтих свойствThe semi-permanent forms of this mixture have satisfactory mechanical characteristics and heat resistance, however, further improvement of these properties is desirable.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс смесь дл изготовлени литейных полупосто нных форм методом прессовани , содержаща глину огнеупорную или шамот или алюминатный цемент 0,3- 20 вес.%, св зующее в виде растворимого фосфата, например однозамещенного фосфата алюмини с плотностью его водного раствора 1,35-1,55 г/см 0,3-20 вес.% и цикроновьп порошок - остальное до 100 вес.% 2.Closest to the proposed invention in its technical essence and the achieved result is a mixture for making casting semi-permanent forms by pressing, containing refractory clay or chamotte or aluminate cement 0.3-20% by weight, binding in the form of soluble phosphate, for example, monosodium phosphate aluminum with a density of its aqueous solution of 1.35-1.55 g / cm 0.3-20 wt.% and cycron powder - the rest is up to 100 wt.% 2.
Полупосто нные формы, изготовленные из смеси указанного состава, обладают прочностью на сжатие в сыром состо ний 1,4-2,0 кгс/см и после термообработки 180-250 кгс/см. Прессованньте формы подвергаютс спеканию до 1200° С в течение 40 ч. В процессе спекани имеет место усадка форм (примерно на 8-10%), следствием чего вл етс их некоторое коробление и нарушение геометрической точности. Термостойкость форм нуждаfO етс в улучшении, так как через 5-10 заливок металла обнаруживаютс признаки разрушени ,которые удаетс частично устранить путем мелкого ремонта. Стальные и чугунные отливки, полученные в формах указанного состава, облада15 ют хорошим качеством поверхности.Half-molded forms made of a mixture of the indicated composition have compressive strength in wet conditions of 1.4-2.0 kgf / cm and, after heat treatment, 180-250 kgf / cm. The molds are subjected to sintering up to 1200 ° C for 40 hours. During the sintering process, the forms shrink (about 8-10%), resulting in some distortion and a violation of geometric accuracy. The heat resistance of the molds needs to be improved, since after 5-10 metal fillings, signs of destruction are found, which can be partially eliminated through minor repairs. Steel and iron castings obtained in the forms of the composition indicated have a good surface quality.
Целью изобретени вл етс снижение температуры и продолжительности термообработки полупосто нных форм и повышение прочности форм в сыром и термообработанном The aim of the invention is to reduce the temperature and duration of heat treatment of semi-permanent forms and increase the strength of the forms in raw and heat-treated
20 состо ни х.20 states x
Поставленна цель достигаетс тем, что, смесь дл изготовлени литейных ползгпосто нных форм методом прессовани , вклю39 чающа цирконовый по|)ошок, глину огнеупорную и св зующее в виде -однозамещешюго фосфата алюмини плотностью ,55 г/см дополнительно содержит хлорид алюмини и графитовый порошок при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Глина огнеупорна 10-18 Св зующее в виде однозамещенного фосфата алюмини плотностью 1,35-1,55 г/см 14-17 Хлорид алюмини 0,2-1,8 Графитовый порошок10-50 Цирконовый порошокОстальное Хлорид алюмини предварительно вводитс в фосфатное св зующее и легко раствор етс в нем. Хлорид алюмини оказывает ингибирующее действие при комнатной температуре, за счет чего живучесть смеси сохран етс в течение 1 сут и более (при хранении в герметичной емкости, например в полиэтиленовых мешках ) . В то же врем в услови х сравнительно низкотемпературного нагрева (270-350°С) он способствует зффективному отверждению форм. При содержании хлорида алюмини ниже нижнего предела его ингибируюшее вли ние при комнатной температуре и отверждающее вли ние при первичной термообработке про вл етс в недостаточной степени, а при содержании его выше верхнего предела не наблюдаетс дальнейшего усилени его вли ни при одновременном возрастании затрат на сам материал.. За счет введени порошка аморфного графита улучшаютс теплофизические характеристики формы. При этом соотношение между содержанием циркона и графита устан ливаетс с учетом типа заливаемого сплава и требований к структуре металла. Если, например , необходимо получить мелкозернистую структуру металла (алюминий, сталь), то содержание графита выбирают близким к верх нему пределу и уменьшают содержание циркона . Если же необходимо получать отливки которые должны затвердевать с не очень высокой скоростью (например, из чугуна), т уменьшают ч;одержание графита и повьпиают содержание циркона. С повышением содержани циркона прочность форм возрастает, тго следует учитывать при изготовлении массивных форм. Таким образом, 1шжний предел по содержанию графита выбран исход из достижени требуемой, минимально необходимой теплопроводности формы, а верхний предел - исход из достижени требуемой, минимально необходимой прочности формы. Содержаща с в смеси глина выполн ет роль пластификатора и совместно с фосфатом аммони - св зующего. Структурные и модификационные превращени , свойственные глине, в присутствии фосфатов устран ютс , и она сохран ет свои в жущие свойства даже при самой высокотемпературной обработке (свыше 1200°С). Приготовление смеси осушествл ют путем предварительного перемешивани всех сухих ингредиентов в течение 20 мин с последующим введением св зующего (фосфата ацюмини совместно с хлоридом алюмини ) и перемешиванием смеси в течение еще 25- 30 мин. Формы изготавливаютс прессованием, причем необходима прочность форм в сыром состо нии обеспечиваетс уже при давлении прессовани 50 кгс/см. При давлении свыше 240 кгс/см наблюдаетс затрудненное удаление модели из формы. Первичную термообработку форм осуществл ют при 270-300° С, при зтом удал етс несв занна вода и формируетс основна прочность, а однозамещенный фосфат алюмини переходит в двухзамещенный. Продолжительность термообработки пр мо пропорциональна массе формы. Формы со средней , толщиной стенок 150-200мм вьщерживаютс при указанных температурах 2-2,5 ч. Вторичную термообработку провод т при 6 50-700° С. При зтих температурах в присутствии хлорида алюмини двухзамещенный алюмофосфат переходит в трехзамещенный. Нагрев форм до этих температур провод т во включенной печи, затем формы выдерживают при 650-700° С в течение 4-5 ч. Вторичную термообработку формы можно и не проводить, так как ее твердедае завершаетс в процессе прогрева при заливке металла. Вторична термообработка об зательна в том случае, если производитс дополнительна пропитка поверхности формы раствором фосфата алюмини и затирка ее рабочей поверхности пастой того же: состава, что и формовочна смесь, только из более м гких фракций циркона и графита. Эти дополнительные операции способствуют получению отливок с гладкой, чистой поверхностью и мелкозернистой плотной структурой. В табл. 1 приведены составы смесей; в табл. 2 - свойства смесей.This goal is achieved by the fact that the mixture for the manufacture of foundry creeping molds by extrusion, including a zirconic | The following ratio of ingredients, wt.%: Clay refractory 10-18 Binder in the form of monosubstituted aluminum phosphate with a density of 1.35-1.55 g / cm 14-17 Aluminum chloride 0.2-1.8 Graphite powder 10-50 Zircon powder Remaining Chloride aluminum preface no phosphate is introduced into the binder, and is easily dissolved therein. Aluminum chloride has an inhibitory effect at room temperature, whereby the survivability of the mixture is maintained for 1 day or more (when stored in an airtight container, for example, in plastic bags). At the same time, under conditions of relatively low-temperature heating (270-350 ° C), it contributes to the effective curing of the forms. When the content of aluminum chloride is below the lower limit, its inhibitory effect at room temperature and the curing effect during primary heat treatment is insufficient, and when its content is above the upper limit, no further increase in its effect is observed while increasing the cost of the material itself. By introducing amorphous graphite powder, the thermophysical characteristics of the form are improved. The ratio between the content of zircon and graphite is established taking into account the type of alloy to be cast and the requirements for the metal structure. If, for example, it is necessary to obtain a fine-grained metal structure (aluminum, steel), then the graphite content is chosen close to its upper limit and the zircon content is reduced. If it is necessary to obtain castings that should harden at a not very high speed (for example, from cast iron), t reduce h; the content of graphite and the contents of zircon. With an increase in the zircon content, the strength of the forms increases, and this should be taken into account when making massive forms. Thus, the 1 st limit on the content of graphite is chosen based on the achievement of the required, minimum required thermal conductivity of the form, and the upper limit is based on the achievement of the required, minimum required durability of the form. The clay contained in the mixture plays the role of a plasticizer and, together with ammonium phosphate, the binder. The structural and modification transformations characteristic of clay are eliminated in the presence of phosphates, and it retains its binding properties even at the highest temperature treatment (over 1200 ° C). The mixture is prepared by pre-mixing all the dry ingredients for 20 minutes, followed by the introduction of a binder (aceuminium phosphate together with aluminum chloride) and the mixture is stirred for another 25-30 minutes. Forms are made by extrusion, and the strength of the molds in the raw state is required is provided already at a compaction pressure of 50 kgf / cm. At pressures above 240 kgf / cm, there is a difficulty in removing the model from the mold. The primary heat treatment of the molds is carried out at 270-300 ° C, in this case unbound water is removed and the main strength is formed, and the monosubstituted aluminum phosphate is converted to disubstituted. The duration of heat treatment is directly proportional to the mass of the mold. Forms with an average wall thickness of 150-200 mm are laid out at the indicated temperatures of 2-2.5 hours. Secondary heat treatment is carried out at 6 50-700 ° C. At these temperatures in the presence of aluminum chloride, the dibasic aluminophosphate becomes trisubstituted. Heating of the molds to these temperatures is carried out in the switched on furnace, then the molds are kept at 650-700 ° C for 4-5 hours. Secondary heat treatment of the mold may not be carried out, since it is solidified during the heating process when the metal is poured. Secondary heat treatment is necessary if additional impregnation of the surface of the mold with a solution of aluminum phosphate and grinding of its working surface with a paste of the same: composition as the molding sand, only from softer fractions of zircon and graphite. These additional operations contribute to the production of castings with a smooth, clean surface and a fine-grained dense structure. In tab. 1 shows the composition of the mixtures; in tab. 2 - properties of mixtures.
Графитовый порошок Graphite powder
JOJO
10ten
Глина огнеупорна Clay refractory
Однозамещенный фосфат алюмини (плотность водного раствора 1,55 г/см)Monosubstituted aluminum phosphate (density of an aqueous solution of 1.55 g / cm)
1414
Хлорид алюмини Aluminum chloride
Цирконовьш порошокZircon powder
6565
Прочность на сжатиеCompressive strength
в сыром состо нии, кгс/смraw, kgf / cm
2,852.85
379,02336,62 337,42379.02336.62 337.42
2,301,500,812,301,500,81
Из данных приведенных в табл. 2, следует , что предлагаема смесь обеспечивает получение полупосто нных форм с повышенными показател ми прочности (в сыром термообработанном состо ни х).From the data given in table. 2, it follows that the proposed mixture provides semi-permanent forms with enhanced strength characteristics (in the raw heat-treated conditions).
Кроме того, достигнуто существенное сокращение температуры и продолжительности термообработки. Вместо термообработки при 1200 С в течение 40 ч, как в известном техническом решении, предусмотрена двухстадийна термообработка: на первой стадии при 270-3 00° С в течение в среднем 2-3 ч и на второй стадии при 650-700° С в течение 4-5 ч.In addition, a significant reduction in temperature and duration of heat treatment has been achieved. Instead of heat treatment at 1200 ° C for 40 hours, as in the known technical solution, a two-stage heat treatment is provided: in the first stage at 270-3 00 ° C for an average of 2-3 hours and in the second stage at 650-700 ° C for 4-5 hours
Предлагаемый состав, включающий 30 вес.% графитового порошка, 10 вес.% глины огнеупорной , 15 вес.% раствора однозамешенного фосфата алюм1Ши плотностью 1,55 г/см. 0,8 вес.% хлорида алюмини и 44,2 вес.%The proposed composition comprising 30 wt.% Graphite powder, 10 wt.% Refractory clay, 15 wt.% Solution of one-mixed aluminum phosphate with a density of 1.55 g / cm. 0.8 wt.% Aluminum chloride and 44.2 wt.%
Таблица 1Table 1
5050
4040
2525
1515
18 ,018, 0
1515
1717
1212
1one
17 .017 .0
1515
1414
0,20.2
1313
0,80.8
1,21.2
26,214,8 60,0-99,426,214.8 60.0-99.4
57,2 43,857.2 43.8
Таблица 2table 2
2,93,82,93,8
2,8 1,4-2,02.8 1.4-2.0
3,23.2
294,10 201,27 180-250294.10 201.27 180-250
0,790,90 0,50.790.90 0.5
цирконового порошка, используетс дл изготовлени полупосто ннои формы, котора , после прессовани и первичной термообработки при 280 С в течение 3 ч подвергаетс затирке пастой того же состава, что и смесь, но приготовленной на пороыпсах с более высокой дисперсностью. После вторичной термообработки при 700° С форма заливаетс металлом . Отливки отличаютс плотной мелкозернистой:1 структурой и имеют гладкую и чистую поверхность. В одной форме получают свьцие 25 отливок.zirconium powder is used to make a semi-permanent form, which, after pressing and primary heat treatment at 280 ° C for 3 hours, is rubbed with a paste of the same composition as the mixture, but prepared in porosity with a higher dispersion. After secondary heat treatment at 700 ° C, the mold is poured with metal. Castings are dense, fine-grained: 1 structure and have a smooth and clean surface. In one form, get out 25 casts.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802961231A SU967664A1 (en) | 1980-07-11 | 1980-07-11 | Mixture for producing casting semipermanent moulds by pressing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802961231A SU967664A1 (en) | 1980-07-11 | 1980-07-11 | Mixture for producing casting semipermanent moulds by pressing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU967664A1 true SU967664A1 (en) | 1982-10-23 |
Family
ID=20910094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802961231A SU967664A1 (en) | 1980-07-11 | 1980-07-11 | Mixture for producing casting semipermanent moulds by pressing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU967664A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2659104C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-06-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Method for repairing heat unit |
-
1980
- 1980-07-11 SU SU802961231A patent/SU967664A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2659104C1 (en) * | 2017-08-07 | 2018-06-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Method for repairing heat unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0127367A2 (en) | Moulding | |
US4106945A (en) | Investment material | |
US3473599A (en) | Production of metal castings | |
SU967664A1 (en) | Mixture for producing casting semipermanent moulds by pressing method | |
JPH0824996B2 (en) | Water-soluble core and method for producing the same | |
US2345211A (en) | Investment composition | |
US3093494A (en) | Preparation of molded articles | |
US3662058A (en) | Utilization of molten slag from metallurgical furnace in manufacture of fused cast refractory shapes | |
US2948034A (en) | Casting mold and method of casting carbon-containing alloys | |
JPH0636954B2 (en) | Composition for easily disintegrating mold | |
SU1313553A1 (en) | Sand for making moulds and cores | |
SU601073A1 (en) | Sand for making inexpendable casting moulds | |
SU850254A1 (en) | Self-hardenable mixture for producing casting moulds and cores | |
US881645A (en) | Mold and mold-lining. | |
RU2207932C1 (en) | Sand for making of moulds | |
SU430934A1 (en) | MIXTURE FOR CASTING STEM AND FORMS | |
JPS61273236A (en) | Durable casting mold | |
SU1199423A1 (en) | Composition for making semipermanent moulds | |
SU707672A1 (en) | Lining composition for making moulds and cores | |
SU140958A1 (en) | Method of making permanent casting molds | |
JPS61216832A (en) | Mold material for casting of pure titanium or titanium alloy | |
SU148075A1 (en) | Method of making molds for casting articles from aqueous suspensions of metal powders (slip) | |
SU1382588A1 (en) | Method of producing porous articles of complex shape from metal powders | |
SU732068A1 (en) | Mix for preparing gasting molds preferably for use | |
SU724268A1 (en) | Composition for producing ceramic casting moulds |