SU984624A1 - Mixture for producing shell casting moulds and cores in heated equipment - Google Patents

Mixture for producing shell casting moulds and cores in heated equipment Download PDF

Info

Publication number
SU984624A1
SU984624A1 SU813234842A SU3234842A SU984624A1 SU 984624 A1 SU984624 A1 SU 984624A1 SU 813234842 A SU813234842 A SU 813234842A SU 3234842 A SU3234842 A SU 3234842A SU 984624 A1 SU984624 A1 SU 984624A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mixture
resin
epoxy
cores
casting moulds
Prior art date
Application number
SU813234842A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Иванович Радченко
Эмма Федоровна Щатрова
Николай Николаевич Грачев
Лариса Юрьевна Барабанова
Светлана Иосифовна Перминова
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5481
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 М-5481 filed Critical Предприятие П/Я М-5481
Priority to SU813234842A priority Critical patent/SU984624A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU984624A1 publication Critical patent/SU984624A1/en

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Description

(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ В НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ . 1 Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к смес м дл  из готовлени  литейных оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке. Известны смеси дл  изготовлени  литейных оболочковых форм и стержней, содержащие технологические добавки, которые измен ют свойства св зующего и, соответственно, песчано-смол ной смеси в заданном направлении. Так, добавки глицеринового или гликолевого эфира канифоли Cl или альбертолевой кислоты 2 оказывают пдаств  шфуюшее дей ствие и повьшают сопротивл емость смеси воздействию термического удара, но не ускор ют протекани  технологического цикла формировани  и отверждени  оболочки. Добавка алкилреасфциноформальдегидной смолы Сз улучшает прочностные показатели смеси, содействует ее более быстрому отверждению при меньших энергетических затратах, но слабо пластифицирует смесь. Дл  указанных известных технологических добавок характерно, что они решают задачу улучшени  технологических свойств формовочной смеси частичйо и не решают ее в кс лплексе. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому ре аультату  вл етс  .смесь дл  изготовлени  обопочковых форм и стерншей в нагреваемой оснастке, содержаща , вес.%: ФенопформальдегидHaSa новолачна  смола1-8 Эпоксидна  смола с ароматическими фрагментами0,О2-4,ОО Уротропин0,14-1,36 Огнеупортый наполнительОстальное В качестве эпоксидной .смолы с ароматическими фрагментамииспользуют, например, продукт реакции бис-фенопа А с эпихлоргидрином, получаемый в присутствии едкого натра. Эпоксидные смсщы, которые используютс  в качестве специальной добавки в количествах 0,02-4,00%, действуют как активные м гчители в песке, плакированном новопаком. Это обусловливает высокую стойкость смесей к воздействию тер мического удара 4 1, Однако повышение пластических свойств смеси (пластификаци ) приводит к одновременному снижению прочностных показателей. Кроме того, дл  обеспечени  требуемой прочности оболочковых форм и стержней в описываемой известной смеси необходимо повьпиённое количество уротропина, не менее 14%, счи та  на вес новолака. Это приводит к бра ку отливок по Газовой пористости вследствие интенсивного разложени  избыточного уротропина при повышенных температурах с выделением аммиака. Цель изобретени  - достижение одновременного сочетани  повышенных показателей скорости гор чего отверждени , прочности форм и стержней и их высокой стойкости к воздействию термического удара за счет Ш1асти(} кации при высокотемпературном нагреве и снижение степени насышени  металла азотом. Дл  достижени  поставленной цели смесь дл  изготовлени  оболочковых форм и стержней в нагреваемой оснастке , включающа  огнеупорный наполнитель новопачную фенолформальдегидную смолу, уротропин и технологическую добавку на основе эпоксидной смолы, содержит в ка честве упом нутой добавки эпоксидноалифатическую смолу в виде эпоксидирован- ных глицидиловых эфиров гликоией при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Новолачна  фенолформальдегидна  2-7 О,16-0,7О Уротропин Эпоксидн оалифатиО ,ОО4-О,14О ческа  смола Огнеупорный наОстальное полнитель Эпоксидноалифатические смолы представл ют собой эпоксидированные глицидиловые гликолей (диэтиленгликол  триэтиленгликол ). Они обладают в зкостью, небольшим молекул рным весом (250-350), узким пределом содержани  эпоксидных групп (24-30%). Эпоксидна  смола, содержаща  активные функциональные группы и вводима  в смесь в количестве 0,004-0,140вес. катализирует прсщесс отверждени  феноп ной смолы уротропином, но слабо пластифицирует плакированную смесь. Песча- но-смол на  смесь, содержаща  компоненты в указанных количествах, образует при воздействии высоких температур сшиваюшуюс  композицию, характеризующуюс  оптимально стабильными свойствами. Временной интервал отверждени  фенольной смолы в присутствии эпоксидноалифатической смолы суживаетс  (25-30 с вместо 40-13О с), что обусловливает равномерное отверждение смеси по сечению оболочки при меньшем расходе уротропина . Это приводит к стабилизации эксплуатационных характеристик автоматических формовочных линий и повышению их надежности. При содержании добавки менее О,004 вес.% эффект от ее использовани  незначителен , отливки поражены газовой пористостью ввиду вынужденного повьпиенного содержани  уротропина. При содержании добавки более 0,14% пластифицирующее действие добавки начинает преобладать над стабилизирующим, и эпоксидноалифатическа  смола выступает как м гчитель, способствующий повышению стойкости смеси воздействию термического удара, но не способствующий повышению прочности стержней и форм. При содержании уротропина менее 0,16 вес.% прочность оболочковых форм и стержней в гор чем состо нии недостаточна  (менее 11,0 кгс/см ), а при содержании уротропина более О,ТОО вес.% возникает брак отливок по газовой пористости . В качестве эпоксидноалифатической смолы могут быть использованы смолы марок ДЭГ-1, ТЭГ-1 (ТУ 6-05-182377 ), причем эпоксидна  смола может вводитьс  либо непосредственно в смесь, либо в состав св зующего. В последнем случае в фенольную смолу после ее расплавлени  или по окончанию процесса сушки новолака ввод т требуемое количество эпоксидной смолы и нагревают смесь при 160-18О°С до получени  гомогенной массы. Пример. Плакированную смесь приготавливают по обычной методике. В опытах используют новолачные фенопфор- мальдегидные смолы СФ-О15, СФ-012, (ГОСТ 18694-73) и кварцевый песок марки 1КО1ОБ. Уротропин ввод т в виде водного 33%-ного раствора. Песок нагревают до 140-150 С и смещивают с новолачной смолой, затем в смесь ввод т(54) MIXTURE FOR THE MANUFACTURE OF CASTING ENVIRONMENTAL FORMS AND RODS IN A HEATED TOOLING. 1 The invention relates to a foundry, namely, mixtures for preparing casting shell molds and cores in a heated tooling. Mixtures for the manufacture of casting shell molds and cores are known, which contain technological additives that change the properties of the binder and, accordingly, the sand-resin mixture in a given direction. Thus, the addition of glycerol or glycol ester of rosin Cl or albertoleic acid 2 has the best effect and increases the resistance of the mixture to thermal shock, but does not accelerate the flow of the shell to form and cure. The addition of alkylreasphine formaldehyde resin Cz improves the strength characteristics of the mixture, contributes to its faster curing at lower energy costs, but poorly plasticizes the mixture. For these known technological additives, it is characteristic that they solve the problem of improving the technological properties of a molding sand mixture in part and do not solve it in a complex. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a mixture for the manufacture of stump-shaped forms and stern in a heated snap-in, containing, wt.%: Phenopformaldehyde HaSa novolac resin1-8 Epoxy resin with aromatic fragments0, O2-4, OO Urotropin0,14 -1,36 Refractory fillerErestal As an epoxy resin with aromatic fragments, for example, the reaction product of bis-phenop A with epichlorohydrin, obtained in the presence of caustic soda, is used. Epoxy coatings, which are used as a special additive in amounts of 0.02-4.00%, act as active softeners in the sand clad with novopak. This leads to high resistance of the mixtures to the effects of thermal shock 4 1. However, an increase in the plastic properties of the mixture (plasticization) leads to a simultaneous decrease in the strength properties. In addition, in order to ensure the required strength of the shell forms and cores in the described known mixture, the amount of hexamine, at least 14%, based on the weight of the novolak, is necessary. This leads to the abandonment of gas porosity castings due to the intensive decomposition of excess hexamine at elevated temperatures with release of ammonia. The purpose of the invention is to achieve a simultaneous combination of increased rates of hot curing, strength of molds and rods and their high resistance to thermal shock due to Spinning (} cation during high-temperature heating and reduction in the degree of metal elevation with nitrogen. To achieve the goal, the mixture for the manufacture of shell forms and rods in heated equipment, including a refractory filler novopachnuyu phenol-formaldehyde resin, hexamine and technological additive based on epoxy resin As aforementioned additive, it contains epoxy aliphatic resin in the form of epoxidized glycidyl esters of glycoy in the following ratio of ingredients, wt.%: Novolac phenol formaldehyde 2-7 O, 16-0.7 O Urotropin Epoxy resin, OO4-O, 14O chesca epoxy aliphatic resins are epoxidized glycidyl glycols (triethylene glycol diethylene glycol). They have a viscosity, low molecular weight (250-350), a narrow limit of the content of epoxy groups (24-30%) . Epoxy resin containing active functional groups and introduced into the mixture in the amount of 0.004-0.140 weight. catalyzes the cessation of phenolic resin curing with urotropin, but poorly plasticizes the clad mixture. Sandy resins on a mixture containing the components in the specified amounts form, upon exposure to high temperatures, a crosslinkable composition that is characterized by optimally stable properties. The time interval for the curing of the phenolic resin in the presence of an epoxy aliphatic resin is narrowed (25-30 seconds instead of 40-13 ° C), which results in uniform curing of the mixture over the cross section of the shell with less consumption of hexamine. This leads to the stabilization of the operational characteristics of automatic molding lines and increase their reliability. When the content of the additive is less than O, 004 wt.%, The effect of its use is insignificant, the castings are affected by gas porosity due to the forced content of hexamine. When the content of the additive is more than 0.14%, the plasticizing effect of the additive begins to predominate over the stabilizing one, and the epoxy aliphatic resin acts as a softener, which increases the resistance of the mixture to thermal shock, but does not increase the strength of the rods and shapes. When the content of urotropine is less than 0.16 wt.%, The strength of shell forms and rods in a hot condition is insufficient (less than 11.0 kgf / cm), and when the content of urotropine is more than O, LLP wt.%, A defect of gas porosity occurs. Resins of the following types: DEG-1, TEG-1 (TU 6-05-182377) can be used as an epoxy aliphatic resin, and the epoxy resin can be introduced either directly into the mixture or as a binder. In the latter case, the required amount of epoxy resin is introduced into the phenolic resin after it is melted or after the end of the drying process of the novolak, and the mixture is heated at 160-18 ° C until a homogeneous mass is obtained. Example. The plated mixture is prepared in the usual manner. In experiments, novolac phenophormaldehyde resins SF-O15, SF-012, (GOST 18694-73) and quartz sand of brand 1KO1OB are used. Urotropin is administered in the form of an aqueous 33% solution. The sand is heated to 140-150 ° C and shifted with Novolac resin, then the mixture is introduced into the mixture.

5984624«5984624 "

эпоксидноапифатическую смолу, затем iiofl- ровани  осуществл ют аналогичным обравыи раствор уротропина,зом.epoxy-asyptic resin, then iiofl-tion is carried out in the same way as urotropine solution, zom.

В случае использовани  модифициро-и смеси 5 согласно прототипу приведеныIn the case of using the mod and mixture 5 according to the prototype are given

ванной новолачной смолы процесс плаки- $ в табп. 1.bath novolac resin plaky- $ process in tab. one.

Составы смесей 1-4 по изобретениюThe compositions of mixtures 1-4 according to the invention

Таблица 1Table 1

Кварцевый песок 96,216 97,81 1К01ОБ Новсщачна  смола 3,5ОО СФ-О15 Новолачна  смола СФ-012 Уротропин (на суО ,28О 0,16 хое вещество) Эпоксидноадифатическа  смола 0,ОО4 О,ОЗ ДЭГ-1 Эпоксидноалифати- ческа  рмола ТЭГ-1 Эпоксидна  смола с ароматическими фрагментами В качестве эпоксидной смолы с ароматическими фрагментами в составе сме си 5 использовалась смола 3-О4КР (ТУ 6-1О-12-4-77), представл юща  собой 4 1%-ный раствор в этилиеллозольве эпоксидиановой смолы, получаемой при конденсации дифенилолпрсжана в Шелочной среде с эпихлоргидрином. Вли ние состава песчано-смоп ных смесей на стабильное та. их технопс  ических свойств оценивают изуча  кинетические закономерности процесса отверждени  пёсчано-смол ной смеси. Кинетику nptvцесса отверждени  изучают по прочности образцов в гор чем состо нии при температурах модельной оснастки 200 н 25ОС и различном времени спекани  об разцов (1, 2 и 3 мин). Дополнительно сщенивают степень отверждени  св зуюшего по количеству предполимера, опре2 ,ОО 6О92,16 95,15 7,ОО4,ОО 00 0,70 О,8О 32 08о дел емому химическим путем посредством экстрагировани  в аппарате Сокслета. Качество смолы и ее склсисность к насыщению металла азотом с образовс1Ш1ем в теле отливк  дефектов тапа газовой по рвстости оценивают-на щаровой технопошческЫ1 пробе диаметрсм 1ОО мм, заливаемой в оболочковую форму, по количеству азота в поверхностном слое отливки . Качество св зующего оценивают по времени желатинизации, которое определ ют в соответствии с ГОСТ 18694-73. Эксплуатационную стабильность автоматических формовочных линий оценивают по выпуску годных под заливку форм, при этом оценивают минимально в максимально возможный выпуск-годных форм в конкретных услови х эксплуатации. Результаты испытаний представлены в таба. 2,Quartz sand 96.216 97.81 1K01OB Newest resin 3.5OO SF-O15 Novolacna resin SF-012 Urotropin (on dry iron ore, 28O 0.16 x substance) Epoxy-adipate resin 0, OO4 O, OZ DEG-1 Epoxy-aliphatic resin 0, OO4 O, OZ DEG-1 Epoxy-aliphatic resin 0, OO4 O, OZ DEG-1 Epoxy-aliphatic resin 0, OO4 O, OZ DEG-1 Epoxy resin with aromatic fragments As the epoxy resin with aromatic fragments in mixture 5, a 3-O4KR resin (TU 6-1O-12-4-77) was used, which is a 4% solution in ethyl alcohol solo of the epoxy resin obtained during the condensation of diphenylolprszhana in a silk environment with epichlorohydrin. The effect of the composition of sand-smog mixtures on a stable one. their technopsy properties are evaluated by studying the kinetic regularities of the sand-resin mixture curing process. The kinetics of the nptv curing process is studied according to the strength of the samples in a hot state at the temperatures of the model equipment of 200 N 25 OC and different sintering times of the samples (1, 2, and 3 min). In addition, the degree of curing of the binder by amount of prepolymer, op2, OO6O92.16 95.15 7, OO4, OO 00 0.70 O, 8O 32 08 ° chemically by means of extraction is carried out by means of Soxhlet apparatus. The quality of the resin and its scattering to the metal saturation with nitrogen with the formation of defects in the body of the casting of gas gas defects are evaluated on the basis of nitrogen in the surface layer of the casting technopolyne1 sample with a diameter of 1OO mm. The quality of the binder is evaluated by the time of gelation, which is determined in accordance with GOST 18694-73. The operational stability of automatic molding lines is assessed by the production of molds suitable for casting, while the minimum is estimated to the maximum possible production of molds under specific operating conditions. The test results are presented in taba. 2,

984624984624

Прочность на раст жение , кгс/см,Tensile strength, kgf / cm,

при и времени выдержки; мин:with and exposure time; min:

1 212

при 25О°С и времени выдержкиat 25 ° C and holding time

7,84,97.84.9

1 212

16.511,316.511,3

21.612,721.612,7

при ЗОО С и времени вьшержки; мин: Степень отверждени  св зуюшего, %, в оболочке толщиной, мм: 9О1ОО 0-5 8895 5-1О 8693 1О-15 Врем  желатинизации 25-30 28-32 св зующего, с Величина первоначального прогиба О,37 О.ЗО при нагреве, мм , Длительность существовани  термн ских напр жений , с Содержание азота в технологической 0,ОЗ 0,02 пробе, %at ZOO C and time of the lid; min: Degree of solidification of the binder,%, in the shell thickness, mm: 9О1ОО 0-5 8895 5-1О 8693 1О-15 Gelation time 25-30 28-32 binder, with The value of the initial deflection, O, 37 OZO during heating , mm, Duration of thermal stress, with nitrogen content in process 0, OZ 0.02 sample,%

8 Таблица8 Table

4,9.4.9.

7,8 7,8

1О,2 13,71O, 2 13.7

18,318.3

5,16,25.16.2

17,818,217,818,2

23,725,523,725,5

13,7 13.7

17,8 17,0 23,7 О 96 95 30 25-30 30-120 О,38 0,42 О,34 О,02 0,03 О,О717.8 17.0 23.7 O 96 95 30 25-30 30-120 O, 38 0.42 O, 34 O, 02 0.03 O, O7

При сопоставлении достигаемого уровн  свойств следует сравнивать смеси с эквивалентным содержанием св51зуюшего (смеси 3 и 5 в табл. 2),When comparing the achieved level of properties, mixtures should be compared with an equivalent content of the lowest state (mixtures 3 and 5 in Table 2),

Как видно из табл. 2, смесь по изоб- ретению обеспечивает одновременное сочетание повышенных показателей скорости гор чего отверждени  (что следует из сокращени  времени желатинизации св зующего), прочности форм и стержней и их высокой стойкости к воздействию термического удара за счет пластифика ЦИК смеси при высокотемпературном нагреве (что следует из увеличени  показател  величины первоначального проги- ба образца смеси при нагреве и из уменьшени  показател  длительности существовани  термических напр жений).As can be seen from the table. 2, the mixture according to the invention provides a simultaneous combination of increased rates of hot curing (which follows from a reduction in the gelatinization time of the binder), durability of the molds and rods and their high resistance to thermal shock due to the plasticity of the CRC of the mixture during high-temperature heating (which follows from an increase in the initial sample size of the sample during heating and from a decrease in the duration of thermal stress).

Добавка в смесь эпоксидноалифатической смолы благопри тно отражаетс - на качестве отливок. Шаровые пробы, изготовленные из этих смесей| имели в поверхностном слое в 2,6-4,О раза мень шее содержание азота по сравнению с прототипом. Таким образом, достигаетс  снижение степени насыщени  металла отливки азотом.The additive to the epoxy aliphatic resin mixture is favorably reflected in the quality of the castings. Ball samples made from these mixtures | had in the surface layer of 2.6-4, O times the lower nitrogen content compared with the prototype. Thus, a reduction in the degree of saturation of the metal with nitrogen is achieved.

За счет отмеченных преимуществ достигаетс  улучшение качества отливок из черных сплавов, в частности исключа- ютс  дефекты отливок типа газовой пористости .Due to the noted advantages, an improvement in the quality of ferrous castings is achieved, in particular, defects of castings such as gas porosity are eliminated.

Claims (4)

1.Авторское свидетельство СССР № 831334, кл. В 22 С 1/22, 1980.1. USSR Author's Certificate No. 831334, cl. B 22 C 1/22, 1980. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке Мг 2935509/22-02,2. USSR author's certificate in Mg 2935509 / 22-02, кл. В 22 С 1/22, 198О.cl. B 22 C 1/22, 198O. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 3224547/22-О2,3. USSR author's certificate for application No. 3224547/22-О2, кл. В 22 С 1/22, 198О.cl. B 22 C 1/22, 198O. 4.Патент ФРГ № 2543055, кл. В 22 С 1/ОО, опублик. 1976.4. The patent of Germany No. 2543055, cl. In 22 С 1 / ОО, published. 1976.
SU813234842A 1981-01-14 1981-01-14 Mixture for producing shell casting moulds and cores in heated equipment SU984624A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813234842A SU984624A1 (en) 1981-01-14 1981-01-14 Mixture for producing shell casting moulds and cores in heated equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813234842A SU984624A1 (en) 1981-01-14 1981-01-14 Mixture for producing shell casting moulds and cores in heated equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU984624A1 true SU984624A1 (en) 1982-12-30

Family

ID=20938272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813234842A SU984624A1 (en) 1981-01-14 1981-01-14 Mixture for producing shell casting moulds and cores in heated equipment

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU984624A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107745067A (en) * 2017-10-31 2018-03-02 安徽大天铸业有限责任公司 A kind of environmentally friendly toughening type precoated sand and preparation method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107745067A (en) * 2017-10-31 2018-03-02 安徽大天铸业有限责任公司 A kind of environmentally friendly toughening type precoated sand and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900000387B1 (en) Method of making foundry moulds and cores
US5032642A (en) Phenolic resin compositions
US4495316A (en) Acid-curable fluoride-containing no-bake foundry resins
US3184814A (en) Process of forming a foundry mold with an acid curable binder
US3645491A (en) Soluble metal casting cores comprising a water-soluble salt and a synthetic resin
US4543373A (en) Fast curing furan foundry binder system containing a metal salt accelerator
US5294648A (en) Alkaline resol phenol-aldehyde resin binder composition
US4176114A (en) Process for manufacturing sand cores or molds
US3247556A (en) Sand mold process using resinous binder from alkaline condensation of urea, formaldehyde, and furfuryl alcohol
US3404198A (en) Phenol-formaldehyde-urea resin and method of preparation
SU984624A1 (en) Mixture for producing shell casting moulds and cores in heated equipment
JPH03291124A (en) Manufacture of sand mold for casting
JP7202238B2 (en) Coated sand and mold manufacturing method using the same
US3216075A (en) Method for manufacturing foundry cores and molds
JPH01245942A (en) Composition for shaping mold
US3057026A (en) Foundry process and molding mixture
EP0556955B1 (en) Alkaline resol phenol-aldehyde resin binder compositions
KR890001608B1 (en) Binder compositions and process for making molded products therewith
JPH0593127A (en) Alkaline resole phenol-aldehyde resin binder composition
JP7467221B2 (en) Mold making method
JP2542144B2 (en) Binder composition for organic ester-curable foundry sand and method for producing mold using the same
SU831334A1 (en) Mixture for producing shell casting moulds and cores witn use of permanent technological equipment
SU1731401A1 (en) Mixture for making casting patterns
RU1799658C (en) Clad mixture for manufacture of casting molds and cores
JPH0146219B2 (en)