Смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, преимущественно для литья тугоплавких и химически актибных металлов, включающая магнезитовый порошок и жидкое стекло, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ее живучести, повышения прочности форм и стержней после прокалки. Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей, применяемым для изготовления литейных керамических форм и стержней, преимущественно для литья тугоплавких и химически активных металлов. Известны различные формовочные смеси на основе окиси магния, окиси алюминия, углерода и т.п., применяемые для изготовления набивных литейных форм и стержней, предназначенных для производства отливок-из титана. Однако применение известнь1х формовочных смесей связано с высоким расходом дефицитных материалов. Кроме того, литейсн .ижения себестоимости, смесь дополнительно содержит, лом использованных литейных форм и стержней при следующем соотношении ингредиентов, мае.%; Лом использованных литейных форм и стержней50-80 Жидкое стекло10,5-13,0. Магнезитовый порошок Остальное 2.Смесь по п. 1, о т л и чаю щ а я с я тем, что, с целью снижения осыпаемости литейных форм и стержней и повышения их инертности кхимически активным металлам послепрокалки, лом использованных литейных форм и стержней имеет следующий состав , мас.%: Двуокись кремния5-9 Окислы щелочных. металлов (Na20+K20) 1,5-5,0 сл Окись магнияОстальное G 3.Смесь по пп. 1 и 2, от л и ч а ю щ а яс я тем, что она имеет следующий фракционный состав, мае. %; Фракция 0,999 мм - 0,063 мм 75-90 Фракция 0,063 мм10 25 О 00 ные формы на основе известных формовочся о ю о ных смесей предназначены для одноразового использования, что также увеличивает расход сырья. Известно использование в смесях для изготовления литейных форм и стержней на жидком стекле в качестве наполнителя магнитосодержащего материала. Однако данная смесь не обеспечивает необходимый уровень осыпаемости и прочностных свойств, кроме того, она взаимодействует с химически активными металлами.. . Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эф

СО РОЗ СО В ЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 22 С 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕНН6!И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPbiTMHM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3422721/02 (22) 15.04,82 (46) 3 0.09,92. Бюл. N. 36 (72) Н. П, Иванов, Ю. А. Филин, А. В, Тихомиров, А. И. Спрыгин, Л. Б. Хорошавин., А.К;Пургин, Е, П, Демченков и В. А, Ефимов (53) 621.742.04(088.8) (56) Филин Ю.А., Исаев А.С. Литейное. . производство йовых судостроительных сплавов, Л.: Суцостроение,. 1971.

Авторское свидетельство СССР

N. 541565, кл. В 22 С 1/ОО, 1975.

Патент ЧССР М 108471, кл, 31 С 1/01, 1961. . Авторское свидетельство СССР

N 734914; кл, В 22 С 1/00. 1961. (54)(57) СМЕ Cb ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, преимущественно для литья тугоплавких и химиче-. ски активных металлов, включающая магнезитовый порошок и жидкое стекло. отличающаяся тем, что, с целью повышения ее живучести, повышения прочности форм и стержней после прокалки, Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей, применяемым для изготовления литейных керамических форм и стержней, преимущественно для литья тугоплавких и химически активных металлов.

Известны различные формовочные смеси на основе окиси магния, окиси алюминия, углерода и т.n., применяемые для изготовления набивных литейных форм и стержней, .предназначенных для производства отливок из титана.

Однако применение известных формовочных смесей связано с высоким расходом дефицитных материалов, Кроме того, литей,5U 1G85G9G A l снижения себестоимости, смесь дополнительно содержит лом лспользованных литейных форм и стержней при следующем соотношении ингредиентов,-мас.%:

Лом использованных литейных форм и стержней 50-80

Жидкое стекло 10,5 — 13,0, Магнезитовый порошок Остальное

2. Смесь по и. 1, отличающаяся . тем, что, с целью снижения осыпаемости литейных форм и стержней и повышения их инертности к химически активным металлам после прокалки, лом использованных литейных форм и стержней имеет следующий состав, мас.%:

Двуокись кремния 5 — 9

Окислы щелочных металлов (NazO+K20) 1,5-5,0

Окись магния Остальное

3. Смесь по пп; 1 и 2, о т л и ч а.ю щ а я» с я тем, что она имеет следующий фракционный состав, мас,%:

Фракция 0,999 мм — 0,063 мм 75 — 90

Фракция 0,063 мм . 10 — 25 ные формы на основе известных формовочных смесей предназначены для одноразового использования. что также увеличивает расход сырья, Известно использование в смесях для изготовления литейных форм и.стержней на жидком стекле в качестве наполнителя магнитосодержащего материала.

Однако данная смесь не обеспечивает необходимый уровень осыпаемости и прочностных свойств, кроме того, она взаимодействует с химически активными металлами.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому зф1085090 фекту является формовочная смесь, включающая 90-92% увлажненного магнезитового порошка и 8-10% жидкого стекла.

Недостатком этой формовочной смеси является высокое содержание дефицитнога материала — магнезитового порошка.

Кроме того; вышеуказанная смесь, вследствие нестабильности содержания свободного оксида кальция и магнезитовом порошке, имеет низкую живучесть в случае наличия повышенного количества СаО; что приводит к быстрому схватыванию формо.вочной смеси и ее непригодности для изготовления литейных форм и стержней. При этом возрастает и без того высокий расход магнезитового порошка, Кро ле того, наличие свободного оксида кальция приводит в процессе хранения и обжига к растрескиванию форм и стержней и увеличению их асыпаемости. Это является причиной брака литейных форм и стержней и, в свою очередь, отрицательно отражается на качестве отливок.

Целью изобретения является повышение живучести формовочной сМеси, повышение прочности форм. и стержней после прокалки, снижение себестоимости.

Для дости>кения указанной цели смесь для изготовления литейных форм и стержней, преимущественно для литья тугаплавких и химически активных металлов, включающая магнезитовый порошок и жид-. кое стекло, дополнительно содержит лам использованных литейных форм и стержней при следующем соотношении ингредиентов, мас %:

Лам использованных литейных стержней и форм 50-80

Жидкое стекло 10,5-13

Магнеэитовый порошок Остальное

При этом, с целью снижения осыпаемости литейных форм и стержней и повышения их инертности к химически активным металлам лом использованных литейных форм и стержней имеет следующий состав, мас.%:

Двуокись кремния 5-9

Окислы щелочных металлов (NazO+K20) 1,5-5.0

Окись магния Остальное

Смесь имеет следующий зерновой состав, мас.%:

Фракция 0,999 мм — 0,063 мм 75-90

Фракция 0,063 мм 0-25

Наличие в составе формовочной смеси лома использованных литейных форм и стержней позволяет снизить расход дефицитного магнезитовога порошка. При этом снижается содержание свободного оксида кальция за счет. связывания его в силикаты кальция, Это приводит к улучшению свойств самой смеси — увеличению живучести, а так5 же.к улучшению качества литейных форм и стержней — снижению их растрескивания в процессе обжига, и снижению осыпаемости.

Пределы содержания лома в фармовач10 ной смеси обусловлены максимальным снижением расхода магнезитового порошка (верхний предел) и максимально возможным содержанием в смеси свободного окисла кальция (нижний предел), 15 B составе смеси содержится лом от использованных литейных фарм и стержней, изготовленных на основе магнезитовога порошка МЛФ, связанного жидким стеклом.

При содержании в ломе оксидов

20 Ка20+К О более 5% материал формы реагирует с отливкой, ухудшая ее качество, при содер>кании менее 1,5% повышается осыпаемасть форм, Ограничения содержания в ломе Si02

25 обусловлены тем, что при наличии кремнезема более 9% резко увеличивается взаимодействие материала форм и стержней с отливкой, а содержание Si02 в ломе менее

5% приводит к повышению осыпаемасти

30 фарм, так как Я02 является составной частью жидкого стекла, Выбор зернового состава лома обусловлЕн условиями оптимальной фармуемасти смеси, а также качеством литейных форм, их

35 прочностью и осыпаемастью. При увеличении содержания мелкой фракции более 25% формулы при термической обработке растрескиваются, повышается их осыпаемость.

Содержание этой фракции менее 10% при40 водит к снижению прочности форм и стержней из-за слабой связи между зернами оксида магния. В смеси применяется жидкое стекло, имеющее М=2,0-3,0 и плотность

y=1,30 — 1,50 г/смз.

45 Формовочную смесь по изобретению изготовляют следующим образом. В смесительные бегуны типа 1А-11 загружают магнезитовый порошок МЛФ и дробленый лам литейных форм и стержней заданного фрак50 цианного состава, смесь порошков перемешивается в течение 3-5 мин и затем без остановки бегунов вводят жидкое стекло и. раствор щелочи. Смесь заполнителя и свя55 зующего вновь перемешивают в течение

10-12 мин, после чего готовую формовочную смесь выгружают в металлические ящики с гсрметичным укрытием и вылеживают в течение 0,5-1,0 ч.

Затем иэ смеси путем трамбования изготавливают литейные формы и стержни с

1085090 последующим их отверждением газообраз - ность, Осыпаемость форм, изготовленны ным углвкислым газом, Обжиг литейных из смеси предлагаемого состава, меньше в форм и стержней производят в течение 24- несколько раз. Качество отливок, получае36 ч s электрических печах сопротивления мых в таких формах, выше за счет повышепримаксимальнойтемпературевинтервале 5 ния инертности форм и стержней к

950-1050 С. заливаемому металлу.

В обожженные формы заливают сплавы

ТЛ с получением готовых отливок. Использование формовочной смеси для

Изобретение иллюстрируется состава- изготовления отливок позволит сократить ми и свойствами смесей, которые приведе-. 10 расход дефицитного магнезитового порошны в таблице. ка. улучшить физико-механические свойстКак следует из результатов таблицы, васмеси,качествоформ.азначитикачество формовочная смесь по изобретению имеет:.: отливок. Кроме того, использование отхопо сравнению с известной большуФ Wiqjjj.т.„:;, ::::,",:, " :дов производства значительно сокращает честь и более высокую механическую:::Щ фф(::- : 5х-,-. загрязнение окружающей среды.

«Йь»

»с»я

Составы смесей, насА

33ло»т- - :.;Хпа7 » ОсыпаеЧистота

Прочностные свойства пеетв7 иуаогтв.

«е1йко-. поверхности от ливок, нн

- ность после обвита, Ф 3Р сыпал . после продув кн СО2

Фйа сухая

Нйа сухая после соки та .1000натнеаипон нспольеованных литейных форм и стеряней видное стекло с/сна.:. товый по попок .

Оракцип немее

0,063 нн сыра

О ° 015

0,013

0,015

0,011

0,018

0,019

0>025

0,17

0,20

0,18

50-70

50-70

50-60

40-60

60-90

70"90

75 90 80-120

80 120

80 120

1,0

0,9 О 9 о,8

0,45

0,42

D,38

О ° 36

0,37

4,2

3,8 .

2,6

3,3

2,6

3,1

3,0

1,5

1,20

1 5

83

7о

16 О ° 03.15 0,029

17 0,025

f2 0,035

8 0,023

7 0,025

8 0.027

4 0î13

4 0,020

3 D,022

i3,о

11,5

10>5

12,0

11,5

10,5

13,0

10,0

О,о

9,0

1,30

1,40 . 1,50

1,40

1. 35

1,50

1,35

1,40

1,35

1,50 .

25;О

19,0

14,2

29,5

17>6

15,7

16,0

14,1

13 4 . 13,6

1, 50

2. .70

5 70

6 25

7 25

9

f 0.

97

12,5

9,5

38

18,5

64,5

62

92 91

17

Составитель Н. Ивановд

Редактор Е. Гирйнская Техред M.Ìîðråíòàë Корректор М. Шароши

Заказ 4056 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул;Гагарина, 101