Масса для исправления дефектов отливок

 

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (f9) () l) 0 А

4(5)) В 22 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6,0-8, О

6,0-12,0

2,0-5,0 ния

Окись магния

Окись хрома

Окись кальция

15, 5-18,87

Остальное тель

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3579471/22-02 (22) 15.04.83 (46) 07.04.85. Бюл. N 13 (72) И.И.Алексеев и В. И.Фаличева (71) Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого н транспортного машиностроения ,(53) 621.747.581(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 114625, кл. В 22 D 19/10, 1958.

Применение полимерных материалов в автомобилестроении. Справочное пособие. Запорожье, 1970, с. 279. (54) (57) 1. МАССА ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ

ДЕФЕКТОВ ОТЛИВОК, включающая эпоксидную смолу в качестве связующего, отвердитель на основе аминных соединений и металлический порошкообразный наполнитель, о т л и ч а ю щ а —я с я тем, что, с целью повышения прочностных свойств, водо- и химической стойкости, а такЖе снижения себестоимости, она дополнительно содержит отходы производства при плавке .чугуна или стали — бегхаузную пыпьнли шпак.феррохромового производства, а в качестве отвердителя дицианэтилдиэтилентриамин — продукт взаймодействия диэтилендиамина с нитрилом акриловой кислоты — при следующем соотношении ингредиентов,иас.X:

Металлический порошкообразный наполниОтходы производства при плавке чугуна или стали— бегхаузная пыль или шлак феррохромового производства 37, 74-.62, О

Дицианэтнлднэтилентриамин 5,66-6,2

Эпоксидная смола Остальное

2. Масса по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что отходы производ ства при плавке чугуна или стали имеют следующий состав, мас.Ж:

Окись железа 18 0-24,0

Окись алюминия 15,0-17,0

Окись кальция 12,0-15,0

Окись натрия 3,0-7,0

Фосфористый ангидрид 1,0-3,0

Оксип кремния Остальное

3. Масса по п.1, о т л и ч а ю— щ а я .с я тем, что шлак феррохромового производства имеет следующий состав, мас.Ж:

Окись железа 0,5-2,0

Оксид кремния 26,0-30,0

Окись алюмиf 1 1486

Изобретение относится к литейному производству, а именно к устра»еиию дефектов отливок при помощи наполне»ия полимерных композиций.

Цель изобретения — повышение проч- 5 иостных свойств, водо- и химической стойкости, а также снижение себестоимости за счет снижения внутренних на.пряжеиий в составе массы и снижения водопоглощения благодаря высокой 10 удельной поверхности частиц и более равномерному распределению наполнителя в массе при сниженном расходе эпоксидной смолы.

В составе массы используются феррохромовый шлак — саморассыпающийся порошок с размерами частиц 1-150 мкм, основная часть из которых составля- ет частицы до 50 мкм, бегхаузная пычь — тонкодисперсный порошок, образующийся в стале- и чугунолитейном производстве в результате испарений

I и выделенйй с поверхности жидкого металла с размерами частиц 0,560 мкм. Удельная поверхность частиц 25 отходов составляет 20 60 м /г.

Благодаря тонкодисперсности и развитой поверхности частиц комплекса окислов лорошкообразные отходы хорошо совмещаются с эпоксидной смолой, отвердителем смолы и в сочетании с железным или чугунным порошком обеспечивают массе при отверждении плот-. ную структуру. При этом увеличивается внутренняя поверхность и способ35 ность микроскопического взаимодействия эпоксидной смолы с комплексным . наполнителем, следовательно, повышаются жесткоэластические свойства от40 вержденной массы.

В качестве отвердителя эпоксидной смолы вводится дицианэтилдиэтилентри- амин (ТУб-05-1863-78) — продукт взаимодействия диэтилентриамина с нитри45 лом акриловой кислоты, прецставляю" щий собой подвижную светло-желтую жидкость с вязкостью при 20 С О, 10

0 2 Па ° с плотностью 1, 1 г/смз, со50 держанием азота 30-337. Данное отверждающее вещество обладает сильной разбавляющей способностью, невысокой лету тестью, умеренной активностью, хорошо совмещается с порошкообраэны- ми отходами — окислами металлов и .ме- SS таллическими 110p(1IIII.RF1II, то обеспечивает Boзм: жиость ирв *-î:го11леиия мас" сы с»ощццг инни сод»ил; »,:и.м наполни90 телей и регулироBëть pðcìë отверждения.

Введение в качестве отвердителя предлагаемой массы продукта взаимодействия полиамииа с нитрилом акриловой кислоты позволяет значительно увеличить содержание напол»ителя (до

500 м ч) без использования дефицитных пластификаторов и без ухудшения технологичности приготовления и нанесения с. регулируемой жизнеспособностью, Соотношение наполнителей, связующего и отвердителя в массе определяются экспериментальным путем.

Составы масс для исправления дефектов приведены в табл.1.

Массу для исправления дефектов готовят следующим образом. Необходимое количество эпоксидной (жидкой) смолы для данного состава массы смешивают с порошкообразными наполнителями в течение 5-7 мин.

После получения однообразной вязкой пасты при перемешивании вводится неббходимое количество отвер.— дителя. Неремешивание производится деревянным или металлическим шпателем в плоских емкостях в течение 35 мин. После отстаивания в течение.

5-10 мин с целью удаления пузырьков воздуха масса готова для нанесения на исправляемые металлические поверхности.

Рабочий раствор массы полностью отверждает ся чере з 24 ч .

Для проведения сравнительных испытаний известной и предлагаемой массы в лабораторных условиях изготовлялись образцы методом свободной заливки в формы открытого тина. Испытания по определению предела прочнос.ти на сжатие проводились »а цилинд I рических образцах 30 мм согласно

ГОСТ 4651-78, на удельную ударную вязкость согласно ГОСТ 4647-80, иа твердость по ГОСТ 4640-76 . Водопоглощение испытуемых масс. для исправления дефектов, химическую стойкость их в агрессивных средах определялись согласно ГОСТ 4650-80 и ГОСТ 12020-72 погружением образцов днаметромф30 мм, голщиной 5 мм на определенный период в дистиллированную воду и растворы кислот и щепочи.

Результаты испыта»ий образцов, изготовленных иэ из»есa IInIi и предлагаемой масс, приведе»ы в табл1.2.! 148690

Анализ данных табл.2 показывает, что при содержании компонентов в составах, отличающихся от оптимальных характеристик, массы ухудшаются или не улучшаются по сравнению с соответствующими характеристиками прототипа. Например, содержание порошкообразных наполнителей (отходов) меньше нижнего предела приводит к ухудшению химстойкости в агрессивных средах и повышению водопоглощения и стойкости массы, а при содержании мелкодисперсных отходов больше верхнего предела снижается -предел прочности на сжатие и удельная ударная t$ вязкость отвержденной массы. При этом усложняется процесс перемешивания массы, снижается адгезия массы к исправляемой поверхности отливки.

Экспериментальным путем также бы- 2О ло установлено, что увеличение содержания отверждающего вещества свыше 40 м.ч. на 100 м.ч. эпоксидной смолы ухудшает ударную вязкость отвержденной массы, т.е. повышается 25 хрупкость, резко снижается жизнеспособность (время отверждения) массы, а при уменьшении ниже 15 м.ч. ухудшается прочность и повышается время отверждения до 10 и более часов по сравнению с оптимальным составом.

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что введение в известную массу дисперсных наполнителей отходов металлургического производства, представляющих смесь окислов .металлов, способствует улучшению прочности на сжатие, повышению твердости и ударной вязкости массы. По сравнению с известной (2 1 прочность

:на сжатйе и твердость предлагаембй .массы увеличивается на ЗОБ, водопо глощение снижается почти в 5 раз.

Предлагаемая масса по сравнению с известной имеет более высокую стойкость в химически агрессивных средах и улучшенные показатели водопоглощения. Это объясняется влиянием комплекса окислов металлов, содержащихся в отходах, на процесс отверждения эпоксидной связующей и на образование металлополимерной плотной композиции.

Наилучшими свойствами обладают оптимальные составы, приведенные в примерах 1-4,9 и 10, в которых содержание мелкодисперсных отходов составляет 37,74-62 мас.Ж, а соцержание отверждающего агента 5,666,2 мас.7..

Заделанные такой массой дефектные места отливок имеют хорошую сцепляемость с металлом, а прочность и стойкость в агрессивных средах полученной массы после отверждения выше, чем у известной и приближается к металлам.

Преимуществом предлагаемого технологического решения является также то, что комплексное использование отходов производства способствует снижению расхода эпоксидной смолы при исправлении дефектов литья. По сравнению с известной массой расход эпоксидной смолы для предлагаемой массы снизился почти в два раза.

Экономическая эффективность от внедрения предлагаемой массы для исправления дефектов отливок по сравнению с известной (2 j, на предприятиях отрасли тяжелого и .транспортного машиностроения составит

50,0 тыс.руб. в год при экономии свыше 10000 т черных металлов..

Ch а

4 4 а

CO

fw

00 а м е е

4О .а ь е и еч а м л

4а4 и

0 м а Ca4 о 00 аа ее Ее

4О о ь

40 сО

Ф ь

° ЕЪ

30 о an а. о

4Ъ е Ъ

an а е а о

Ю а О

Ф

4а4

° a4

Ю

4 Е м

44 ь

Ф о

О

Ф о м ь а ь еаЪ а4 а о

an а е ъ

4Ч

Ф»

МЧ л о о

Ю еаЕ еаЕ

Са4

44Ъ

Ю

° tl о а

Еае

4О а о о

lO

4 Ъ

Ф о

04 а

О\

00 а о е4

4ЕЪ ь

Ф о

Оа а

4О

Ее

Ф ь м

° О

Ю о

Ф ие а а»

ОЪ л

44Ъ

Ос о еь а о

ВЪ а

44Ъ

Ю а

4О

4"Ъ

Ф

Оа

a"l

D еае

Ю л

4а4 о еае

44Ъ л о

00 . 4О о

° О о а л

04

4D е

Ю

4О ь

Ф о

Ю

4О о

A о м о а

Ф о е о о

Ф

4 1 о

4 Ъ а

Ю.44Ъ о о а О ее

ЪО еО о а е4 ие

an

44Ъ е Ъ

Ю

44Ъ ае

Ю а о о

А7 4 Ъ м

D aD

Ф о о е

CO о а» . Ф

Са4 an м

4О Л е O о о.

CO

D о еае а

44Ъ м

4О

Ф.

Ю

° л а

40 4О

О\

CO

Ю

Da л

Са4

Ф а0

44Ъ о

Ь ! о .

Ф 1 ф

Ц44Ъ «ЕЕ!

1 е0 ю ) д 1 — 1

3041

0(41 а444

Ф

Jl

3 ф

Й

g .41

1 44 О еч

1 ч3

Ее

Ю A

0l г

О еч 1- Х

4Ч04 1348690

an ь ь

00.

44Ъ .о а о л а»

Ф ь

Ф о

СЧ м

Ф о

40 е Ъ а ь

Ю 3

° 6

Ф 40

М IC

4 И

Е ° 4 а ° Ее1 ееъ . О .Щ

О Е Е 444 о еч о

1 м а о а о

an ь

1 ь