Состав холоднотвердеющей смеси для изготовления литейных форм и стержней

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 22 С 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "i.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2,0-8,0 леза

Ортофосфорная кислота плотностью

1,58 г/см

Хромовый ангидрид

Огнеупорный наполнитель на осно2,0-6,0

0,02-0,06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3762575/22-02 (22) 29,06,84 (46) 07.04,86, Бюл. № 13 (71) Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова (72) И.Е. Илларионов, Г.П. Королев, А.И. Тибекин, А.M. Скребцов, Н.Л. Емельяненко, А.Г. Смоляков, Л.И. Куданкин, В.Ф. Дурандин, В.Ф. Белов и В.В. Митрофанов (53) 621.742.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 850254, кл. В 22 С )/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1002080, кл. В 22 С 1/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 814547, кл. В 22 С 1/18, 1978. (54)(57) 1. СОСТАВ ХОЛОДНОТВЕРДЕ101ЦЕЙ

СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающий огнеупорный наполнитель на основе диок- . сида. кремния, материал на основе окиси и закиси железа, ортофосфорную кислоту плотностью 1,58 г/смз, отличающийся тем, что, с целью повьппения прочности смеси, он дополнительно содержит хромовый ангидрид при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Материал на основе окиси и закиси жеве диоксида кремния Остальное

2. Состав по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве материала на основе окиси и закиси железа состав содержит металлургическую пыль — отход электросталеплавильного производства.

1222391 t0

40

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из феррифосфатных смесей.

Целью изобретения является повышение прочности смеси.

Сущность изобретения состоит в том, что в феррифосфатную смесь вводят хромовый ангидрид, который в процессе приготовления и отверждения смеси вступает в химическое взаимодействие с отвердителем, в результате которого происходит превращение магнетита Fe Oq в железосодержащем материале в g -Fe<0>, что способствует повышению активности порошкообразного отвердителя и повышению прочностнь х свойств получаемых смесей на всех этапах отверждения.

Смесь содержит железосодержащий материал на основе магнетита, ортофосфорную кислоту, хромовый ангидрид и огнеупорный наполнитель.

В качестве материала на основе окислов железа используют металлическую пыль — отход электросталеплавильного производства, основным компонентом которого является магнетит Fe>0, с удельной поверхностью

2500-3500 см /r, имеющий по данным рентгенофазового, квантометрического и химического анализов следующий состав, мас.%.: Fe>0 q 49,0-51,0, Яз.Ог 28,0-30,0, Alг03 2,0-3,0, MgO

Ортофосфорную кислоту можно применять как термическую, так и экстракционную.

В качестве огнеупорного наполнителя используют кварцевый песок.

В табл. I приведены составы предлагаемой и известной смесей; в габл. 2 — их технологические свойства.

Смеси готовят следующим способом.

В песок вводят необходимое количество отхода электросталеплавильного производства и перемешивают в смешивающих бегунах в течение 2,02,5 мин. Затем добавляют ортофосфорную кислоту, в которой предварительно растворяют необходимое количество хромового ангидрида (сорт 1), и перемешивают 1-1,5 мин, после чего полученную смесь вручную или виброуплотнением набивают в стандартные пробы для определения прочности на растяжение и стандартные образцыстолбики для определения необходимых характеристик.

Из данных, приведенных в табл. 1 и 2, следует, что увеличение содержания в смеси материала на основе окислов железа и ортофосфорной кислоты вьппе верхнего предела приводит к удорожанию смеси и экономически нецелесообразно, а уменьшение их ниже нижнего предела нельзя рекомендовать из-за ухудпения прочностных показателей форм и стержней.

Оптимальное содержание хромового ангидрида в смеси 0,02-0,06 мас.%.

Использование его менее 0,02 мас.% не дает положительного эффекта по получению высоких прочностей, а увеличение его содержания более

0,06 мас.%. приводит к снижению живучести смеси.

Предложенная. смесь обладает необходимой живучестью, газопроницаемостью, низкой осыпаемостью (О, 1—

0,00%) и высокой начальной (через

1 ч 2,2-10,1 кгс/см на растяжение, г по сравнению с известной — — .

1,2 кгс/см на растяжение через 1 ч при содержании 6% ортофосфорной кислоты в смеси) и конечной прочностью (4,2-13,0 кгс/см на растяжение чег рез 24 ч). По сравнению со смесью

3, не содержащей хромового ангидрида, в предлагаемой смеси вьппе живучесть и не наблюдается разупрочнения с течением времени (в смеси 3 прочность с 5,5 кгс/см через 4 ч снижается до 4,5 кгс/см через 24 ч).

Живучесть предложенной смеси 7 мин, а смеси 3 — 4 мин.

Таким образом, предлагаемая смесь имеет высокие прочностные показатели и может быть использована для производства мелких, средних и крупных стержней и форм в условиях серийного и мелкосерийного производства. Приготовление смеси можно осуществлять на стандартном оборудовании и не требует дополнительных материальных затрат.

1222391

Таблица 1

Ингредиенты предлагаемой известной

1 2 3 4 5

Кварцевый песок 0315Á

Ортофосфорная кислота (плотность 1,58 г/см ) 2,0 3,5 3,5 6,0 6,0

Отход электросталеплавильного производства

2 0 3 5 3 5 6 0 8 0

0,02 0,03

0,06 0,06.

Хромовый ангидрид

Концентрированная ортофосфорная кислота (плотность 1,72 г/см ) 6,0 Магнетитовый концентрат железной руды

7,0

Глицерин

0,3

Т а б л и ц а 2

Свойства

Показатели для смеси известной

Прочность на растяжение, кгс/см через 1 ч

1,2 через 4 ч

r через 24 ч

7 4 9

6 10

0,1

0,02 0,2 0,01 0,00

0,1

Газопроницаемость, ед.

Составитель В.Шувалов ,Редактор И.Николайчук Техред Л.Олейник Корректор О.Луговая

Заказ 1645/10 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Живучесть, мин

Осыпаемость, Ж

Содержание ингредиентов, мас.7., в смеси

95,98 92,97 93,0 87,94 85,94 86,8 предлагаемой г з

) 4 j 5

2,2 6,4 2,5 8,4 10,1

4 0 8 8 5 5 10 5 12 5

4,2 9,0 4,5 10,5 13,0 7,5

183 173 183 156 156