SU944745A1 - Смесь дл изготовлени литейных форм - Google Patents

Description

(5) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

Изобретение относитс  к технолог литейного производства, а именно к специальным способам лить  из чер ных сплавов. Известны смеси на основе плавленого кварца, представл ющие собой водные шликеры, отверждающиес  за счет удалени  (впитывани ) воды гип сом. Составы смесей, основными ингредиентами которых  вл ютс  мелкодисперсна  составл юща  - плавле- , ный кварц и вода, примен ютс  дл  изготовлени  различного профил  изделий радиотехнической промышленности и наход т применение дл  полу чени  литейных форм 1, Однако данные составы смесей вви длительности процесса удалени  водной составл ющей малоэкономичны, и их практическое использование весьма затруднительно. Процесс впитывани  воды из шликерной смеси при контакте с гипсом интенсифицируют за счет воздействи  температуры, но скорость отвердевани  шликера увеличиваетс  в пределе на 5-10%. Применение 1плавлеиого: кварца в качестве наполнител  дл  керамических смесей основано на высокой его термостойкости и в св зи с низким коэффициентом термического расширени . Однако дл  изготовлени  литейных керамических форм примен ют огнеупорные жаполнители в сочетании с различными св зующими, повышающими реакционную способность формы к заливаемым сплавам., В результате повышени  реакционной способности керамической формы, содержащей св зующее , формируютс  литые поверхности , требующие механическую обработку резанием. Известна керамическа  смесь на основе огнеупорного наполнител  и этилсиликата, в состав которой дл  уменьшени  реакционной способности и дл  получени  отливок без припус3 ков на механическую обработку ввод шпинель бакор, мулит или смесь эле рокорунда с двуокисью титана fZj. Известна смесь, реакционна  спо ность которой к отливке уменьшена за счет ввода углеродсодержащих добавок 3J. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности  вл етс  смесь Г , содержаща  указанные ингредиенты, мас,%: Этилсиликат гидроли28-i 6 ,0 зованный Асбест порошко3-8 образный Огнеупорный наполнитель Остальное Однако известные смеси основан на введении в огнеупорный наполни тель св зующего этилсиликата (или его заменител ) и добавок, стабили зирующих реакционную способность формы. В св зи с тем, что св зующе остаетс  в составе формы, реакцион на  способность в целом формы оста етс  высокой, даже при введении стабилизирующих добавок/ Целью изобретени   вл етс  уско рение процесс.а отверждени  и повыш ни  чистоты поверхности отливок. Эта цель достигаетс  тем, что смесь, включающа  плавленый кварц и воду дополнительно содержит флю на основе фтористого кальци  и око си алюмини  при следующем соотноше нии ингредиентов, мае, %: Вода15-20 Флюс на основе фтористого кальци  и окиси алюмини 2-5 Плавленый; кварц Остальное Флюс имеет химический состав, мас.:

Вода

19

26

2k

20

лJ Фтористый кальций 70 Окись алюмини  30 Такой состав флюса, известный как флюсдНФ-б (ТУ Й-Ы95-77), плавлени  имеет температуру 1320-13 0 С и вводитс  в виде мелкодисперсного порошка в последнюю стадию перемешивани  крошки плавленого кварца с водой в шаровой мельнице за 20-30 мин до окончани  процесса. Приготовленный водный , шликер, полученный в шаровой мельнице, обладает достаточной текучестью дл  заполнени  любой сложности тонких каналов, образованных моделью и пористым опорным слоем, например гипсом, песчаножидкостекольным формовочным материалом и т.д. Наличие АНФ-6. в составе шликера обеспечивает отверждение через 5-10 мин по всему объему, в то врем  как при его, отсутствии отверждение шликера идет послойно и продолжаетс  более часа. Сокращение времени отверждени  шликера создает возможность взамен гипса примен ть практически любой пористый материал, впить1вающий воду. Качество сформировавшейс  керамической формы цельнолитой или состо щей из пористого материала и облицованного сло  из смеси, имеющей предлагаемый состав, обеспечивает получение отливок из черных сплавов, не требующий механической обработки резанием. Вли ние добавки АНФ-6 на процесс отверждени  основан на совместном св зующем дей ;твии алюмосиликатных и силикатных соединений. Образование фосфатов при наличии силикатной св зки также обеспечивает ускорение процесса перехода из жидкоподвижного в твердое состо ние. Дл  получени  экспериментальных форм были подготовлены п ть состаВОВ смесей, приведенных в табл. 1 Таблица 1

Кажда  смесь перемешиваетс  в шаровой мельнице. Осуществл етс  однстадийный мокрый помол. При достижении показател  концентрации водородных ионов рН ,Q-k,Q помол заканчиваетс  и вводитс  добавка флюса в виде тонкомолотой (50 мкм) смеси. Дополнительно перемешиваетс  смесь 3 мин. Вода впитываетс  гипсом, и в течение 5 мин происходит отвержI Сеойст ва Показатели f форм

отвержформы ,

20,0

во пости ;форНаличие

Гладка , воздуштрещин ных вм нет тин

Шероховатость поверхности , кл. (ГОСТ 2789-73)

Введение флюса в количестве менее 2 мас,% не обеспечивает его равномерное распределение в шликере и происходит местное затверждение, но не объемное. При введении количества флюса более 6 мас, имеет место сокращение времени отвердевани  флюса за промежуток, технологически не приемлемый, т.е, шликер тер ет текучесть еще при заполнении рабочего пространства между моделью и пористой опорой,

Процесс отвердевани  водного шликера при введении флюса АНФ-6 интенсифицируетс  в св зи с тем, что он св зывает свободную влагу в смеси , снижа  при этом поверхностное нат ж  ие воды.- Снижение поверхностдение керамической оболочки. Термическа  обработка оболочки осуществл етс  при в течение 1,5 ч. После термообработки сформировавшуюс  керамическую оболочку заливают расплавом.

Свойства форм, в которых были получены отливки из сплавов СЧ , приведены в табл. 2.

Таблица 2

6,0

10,0

5

5,0

Гладка , Гладка , Наличие трещин трещин трещин нет нет

ного нат жени  воды улучшает смачивание гипса, и тем самым скорость процесса впитывани  влаги из шликера увеличиваетс , т.е. флюс АНФ-6 возf действует на водный шликер на кварцевой основеj как катализатор, Влагосодержание гипсовой оболочки 5-50%.

Прочность шликера до термообработки составл ет 40 кгс/см Исходна  влажность шликерной керамики перед термообработкой не превышает 5-6. Термическа  обработка шликерной керамики на основе плавленого кварца осуществл етс  до со . скоростью нагрева ив течение часа до .

В табл. 3 приведена сравнительна  характеристика качества поверхностей шликерной формы (стержн ). свойств дл  составов предлагаемой смеси 7 . гипсовой оболочки при 100 воспроизводимости рельефа, модели и отливки . Таблиц

Качество поверхности

R

мкм

Модели0,78 (7 кл.)

Гипсовой оболочки 0,80 (7 кл,)

Шликерной формы . 0,93 (7 кл.)

1

Отливки Сч 21-40 1.,02-1,10 1(16-7 кл.)

. .ЙЫ . 1

, . .

Наличие АНФ-6 непосредственно в смеси формы, контактирующейс  с расплавом, способствует рафинированию металла непосредственно в момент кристаллизации отливки, т.е. имеет место рафинирование в полости формы.

Литейные формы, изготовленные из предлагаемой смеси, примен лись дл  получени  трчнолитых прессформ с рельефной поверхностью из высокопрочного чугуна. Качество поверхнос ти отливки соответствовало 7 кл. шероховатости по ГОСТ 2789-73л

Claims (4)

1. Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцева  керамика. М., Металлурги  , с. 10.

2. Авторское свидетельство СССР № 605668, кл. В 22 С 9/0, .

3.Патент США № 3802902,

35 кл. 106-38.3, 1974.

4.Авторское свидетельство СССР № 637190, кл. В 22 С .1/00, 1975. механическа  обработка отливок не требовалась. Ожидаемый экономический эффе-кт от внедрени  предлагаеаЗ мой смеси составит 150 тыс. руб.