Патент на изобретение №2241570
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ
(57) Реферат:
Изобретение может быть использовано при изготовлении отливок из черных сплавов. Смесь для изготовления стержней содержит, мас.%: лигносульфонаты 4,5-5,5, периклазовый порошок или вторичный магнезит 3-10, воду 1,2-2,1, и в качестве огнеупорного наполнителя диоксид кремния, плакированный фенолоформальдегидной смолой – остальное. Обеспечивается повышение прочности, живучести и термостойкости смеси, что позволяет получать отливки с тонкими протяженными каналами. 3 табл.
Изобретение относится к литейному производству, а именно к стержневым смесям для отливок из черных сплавов. Известна смесь для изготовления литейных стержней, содержащая лигносульфонаты, ортофосфорную кислоту, воду, карбамидно-фурановую смолу и огнеупорный наполнитель, при следующем соотношении компонентов, мас.%: лигносульфонаты 0,65-0,85 10%-ная ортофосфорная кислота 0,25-0,1 вода 0,10-0,05 карбамидно-фурановая смола 1,5-3,5 огнеупорный наполнитель остальное до 100 Смесь характеризуется следующими физико-механическими свойствами: влажность, % 1,6 газопроницаемость, ед. 172 прочность на сжатие в сыром состоянии, МПа 0,0016 прочность на растяжение в отвержденном состоянии, МПа 2,8 живучесть, час 4 (см. SU, авторское свидетельство 387777, М. кл. В 22 С 1/00, 1970). Наиболее близкой по технической сущности является смесь для изготовления литейных стержней, включающая в себя лигносульфонаты, сульфат аммония, воду, карбамидно-фурановую смолу и огнеупорный наполнитель – диоксид кремния, при следующем соотношении компонентов, мас.%: лигносульфонаты 0,15-0,40 сульфат аммония 0,015-0,080 вода 0,30-0,65 карбамидно-фурановая смола 2,0-3,5 огнеупорный наполнитель остальное до 100 Смесь характеризуется следующими физико-механическими свойствами: влажность, % 1,2-1,9 газопроницаемость, ед. 167-185 прочность на сжатие в сыром состоянии, МПа 0,0014 прочность на растяжение в отвержденном состоянии, МПа 1,72-2,8 живучесть, час 9-18 (см. SU, авторское свидетельство 689777, М.кл.2 В 22 С 1/22, 1979). Недостатками смеси являются низкая живучесть, недостаточная прочность, пластичность и термостойкость для получения тонких протяженных каналов в отливках из высокопрочного чугуна и стали. Задачей изобретения является создание смеси для изготовления литейных стержней, обладающей достаточной прочностью, живучестью, пластичностью и термостойкостью, что позволяет получить отливки с тонкими протяженными каналами, а также улучшить эксплуатационные характеристики отливок по чистоте поверхности. Техническая задача решается тем, что смесь, содержащая лигносульфонаты, воду и огнеупорный наполнитель, в качестве огнеупорного наполнителя она содержит диоксид кремния, плакированный феноло-формальдегидной смолой, и дополнительно – периклазовый порошок или вторичный магнезит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: лигоносульфонаты 4,5-5,5 периклазовый порошок или вторичный магнезит 3,0-10,0 вода 1,2-2,1 диоксид кремния, плакированный феноло-формальдегидной смолой остальное до 100 что позволяет увеличить предел прочности сырого образца до 22,5 раза, живучесть до 8 раз, получить пластичные смеси в сыром состоянии и термостойкие стержни для получения протяженных тонких каналов в отливках. В качестве периклизового порошка используют периклазовые магнезиты Саткинского месторождения ТУ 14-8-448-83 с крупностью зернового состава 0,08 мм – 25-30%, остальное – проход через сито 02 ГОСТ 6613-86, или вторичный магнезит (ТУ 14-8-538-87), полученный из отработанных форм после титанового литья, с зерновым составом – проход через сито с сеткой 04 ГОСТ 6613-86. Химический состав периклазового порошка в зависимости от марки преставлен в таблице 1. Лигносульфонаты ТУ 13-028-1036-05-89 – продукт переработки древесины, представляют собой кальциевые соли лигносульфоновых кислот с примесью редуцирующих и минеральных веществ в виде однородной густой текучей жидкости темно-коричневого цвета, плотностью 1,23 г/см3. Диоксид кремния, плакированный феноло-формальдегидной смолой, изготавливается в соответствии с МТ 37.104.51.934-85 КАМазом. Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения. Пример 1. В бегуны загружают 5 кг (90,3%) плакированного диоксида кремния, 0,166 кг (3%) периклазового порошка, наливают 66 мл (1,2%) воды и перемешивают в течение 1-2 мин. Затем добавляют 0,305 кг (5,5%) лигносульфонатов и перемешивают до необходимой сырой прочности от 0,015 до 0,019 МПа. Пример 2. Смесь приготавливают аналогично примеру 1 в соответствии с таблицей 2. Пример 3. В бегуны загружают 5 кг (90,6%) плакированного диоксида кремния, 0,166 кг (3%) вторичного магнезита, наливают 105 мл (1,9%) воды и перемешивают в течение 1-2 мин. Затем добавляют 0,221 кг (4,5%) лигносульфонатов и перемешивают до достижения необходимой сырой прочности от 0,014 до 0, 031 МПа. Пример 4. Смесь приготавливают аналогично примеру 3 в соответствии с таблицей 2. В таблице 2 приведены составы смесей 1-4 (предлагаемой) и 5 (прототипа). В таблице 3 приведены свойства смесей. Примечания: 1. Пластичность сырой смеси определялась визуально на сырых образцах при определении предела прочности на сжатие. 2. Термостойкость смеси проверялась при заливке отливок диафрагм с высотой лопаток от 12,7 мм с радиусом 418 мм, формируемых стержнями. Как видно из примеров конкретного выполнения, предел прочности сырого образца увеличивается до 22,5 раза, живучесть – до 8 раз, смесь обладает пластичностью. За счет увеличения термостойкости возможно получить отливки с тонкими протяженными каналами от 12,7 мм при радиусе 418 мм, сложные проливные отверстия диаметром от 6-7 мм, получить отливки более точные (на 2 класса по ГОСТ 26645-85) с шероховатостью поверхности Rz160-Rz40 по ГОСТ 2789-73. При использовании заявляемой смеси сокращается трудоемкость выбивки, очистки, обрубки на 20-25%, так как смесь высыпается из отливки. В качестве целевой добавки используют вторичный магнезит – отход производства.
Формула изобретения
Смесь для изготовления литейных стержней, включающая лигносульфонаты, воду и огнеупорный наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве огнеупорного наполнителя она содержит диоксид кремния, плакированный фенолоформальдегидной смолой, и дополнительно содержит периклазовый порошок или вторичный магнезит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Лигносульфонаты 4,5-5,5 Периклазовый порошок или вторичный магнезит 3-10 Вода 1,2-2,1 Диоксид кремния, плакированный фенолоформальдегидной смолой Остальное
|
||||||||||||||||||||||||||
