RU2312732C2 - Sand for making casting molds and cores - Google Patents
Sand for making casting molds and cores Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312732C2 RU2312732C2 RU2006102821/02A RU2006102821A RU2312732C2 RU 2312732 C2 RU2312732 C2 RU 2312732C2 RU 2006102821/02 A RU2006102821/02 A RU 2006102821/02A RU 2006102821 A RU2006102821 A RU 2006102821A RU 2312732 C2 RU2312732 C2 RU 2312732C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- molds
- cores
- periclase
- scrap
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title abstract description 24
- 239000004576 sand Substances 0.000 title abstract 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 22
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 11
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам формовочных смесей для изготовления литейных форм и стержней, используемых при литье химически активных металлов (титана, алюминия, магния) и сплавов на их основе.The invention relates to foundry, in particular to compositions of molding mixtures for the manufacture of foundry molds and cores used in the casting of chemically active metals (titanium, aluminum, magnesium) and alloys based on them.
Известна смесь для изготовления форм и стержней, отверждаемых углекислым газом, содержащая мас.%: увлажненный магнезитовый (периклазовый) порошок 90-92 и жидкое стекло 8-10 (1).A known mixture for the manufacture of molds and cores, cured by carbon dioxide, containing wt.%: Moistened magnesite (periclase) powder 90-92 and liquid glass 8-10 (1).
Недостатком известной смеси является высокая осыпаемость изготовленных из нее форм и стержней, что отрицательно сказывается на качестве отливок. Другой недостаток известной смеси является использование в качестве основы дефицитного и дорогостоящего периклазового порошка.A disadvantage of the known mixture is the high shedding of molds and rods made from it, which negatively affects the quality of the castings. Another disadvantage of the known mixture is the use as a base of scarce and expensive periclase powder.
Известна смесь для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемых углекислым газом, содержащая мас.%: наполнитель из материала на основе периклаза в виде лома использованных литейных форм и стержней 50-80, жидкое стекло 10,5-13, периклазовый порошок остальное (1).A known mixture for the manufacture of foundry molds and cores, cured by carbon dioxide, containing wt.%: Filler material based on periclase in the form of scrap used casting molds and cores 50-80, liquid glass 10.5-13, periclase powder rest (1) .
Известна (патент РФ №1789319, опубл. 23.01.93 г., бюл. №3) наиболее близкая по технической сущности и достигаемому эффекту смесь для изготовления форм и стержней, отверждаемых углекислым газом, содержащая в мас.%:Known (RF patent No. 1789319, publ. 23.01.93, bull. No. 3) the closest in technical essence and the achieved effect mixture for the manufacture of molds and cores, cured by carbon dioxide, containing in wt.%:
Недостатком известной смеси является то, что она придает повышенную осыпаемость и низкую газопроницаемость литейной форме и стержням. Это приводит к повышенному браку титановых фасонных отливок по газовым раковинам и по геометрическим параметрам при высокотемпературной прокалке и заливке жидкого металла.A disadvantage of the known mixture is that it gives increased flakeability and low gas permeability to the mold and cores. This leads to increased rejects of titanium shaped castings in gas sinks and in geometric parameters during high-temperature calcination and pouring of liquid metal.
Техническим результатом изобретения является снижение осыпаемости и повышение газопроницаемости литейной формы.The technical result of the invention is to reduce flaking and increase the gas permeability of the mold.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что смесь для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемых углекислым газом, содержащая наполнитель в виде недоплава электротехнического периклаза и связующее в виде жидкого стекла, согласно изобретению дополнительно содержит порошок лома использованных литейных форм недоплава, а в качестве связующего взято высокомодульное натриевое жидкое стекло с силикатным модулем 2,0-3,2 и плотностью 1,15-1,5 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved due to the fact that the mixture for the manufacture of foundry molds and cores, curable with carbon dioxide, containing a filler in the form of a sub-alloy of electrotechnical periclase and a binder in the form of liquid glass, according to the invention additionally contains a powder of scrap of used casting forms of an under-alloy, and as a binder a high-modulus sodium liquid glass with a silicate module of 2.0-3.2 and a density of 1.15-1.5 g / cm 3 was taken in the following ratio of components, wt.%:
при этом размер фракций порошка недоплава производства электротехнического периклаза и порошка лома использованных литейных форм из недоплава должны находиться в следующих пределах, а соотношение между фракциями должно соответствовать следующим значениям, мас.%:while the size of fractions of the powder of the underfill of the production of electrical periclase and the powder of the scrap of used foundry molds from the underfuse should be within the following limits, and the ratio between the fractions should correspond to the following values, wt.%:
Применение порошка лома использованных литейных форм из недоплава позволяет повторно использовать дефицитный и дорогостоящий периклаз, что снижает стоимость литейных форм и стержней без ухудшения качества последних.The use of scrap powder of used casting molds from underfusion allows reuse of scarce and expensive periclase, which reduces the cost of casting molds and cores without affecting the quality of the latter.
Экспериментально установлено, что для получения литейных форм и стержней с оптимальной газопроницаемостью и технологической прочностью после прокалки необходимо, чтобы размер фракций порошка недоплава производства электротехнического периклаза и порошка лома использованных литейных форм из недоплава находился в следующих пределах, а соотношение между фракциями должно соответствовать следующим значениям, мас.%:It was experimentally established that in order to obtain casting molds and cores with optimal gas permeability and technological strength after calcination, it is necessary that the size fractions of the powder of underfusion of the production of electrotechnical periclase and the scrap powder of used casting molds from underfusion be within the following limits, and the ratio between fractions should correspond to the following values, wt.%:
Крупные фракции (2,50-1,60) мм порошка недоплава производства электротехнического периклаза и порошка лома использованных литейных форм из недоплава в количестве 43-50 мас.% необходимы для образования несущего каркаса литейной формы и стержня, которые в сочетании со средними и мелкими фракциями в указанных соотношениях обеспечивают газопроницаемость и прочность литейных форм и стержней.Coarse fractions (2.50-1.60) mm of sub-alloy powder for the production of electrotechnical periclase and scrap powder of used foundry molds from under-alloy in the amount of 43-50 wt.% Are necessary for the formation of the supporting frame of the mold and core, which in combination with medium and small fractions in the indicated ratios provide gas permeability and strength of casting molds and cores.
Средние фракции (1,60-0,315) мм порошка недоплава производства электротехнического периклаза и порошка лома использованных литейных форм из недоплава в количестве 45-50 мас.% являются наполнителями для создания плотной, но газопроницаемой упаковки, обеспечивающими технологическую прочность как в сыром состоянии, так и после ее прокалки.The average fractions (1.60-0.315) mm of sub-alloy powder for the production of electrotechnical periclase and scrap powder of used foundry molds from under-alloy in the amount of 45-50 wt.% Are fillers for creating a dense but gas-permeable package, providing technological strength both in the wet state and and after calcining it.
Увеличение количества порошка средних фракций (1,60-0,315) мм недоплава производства электротехнического периклаза и порошка лома использованных литейных форм из недоплава более 50 мас.% и мелкой фракции (0,315-0,05) мм более 7,0 мас.% ведет к ослаблению каркаса литейной формы или стержня.An increase in the amount of powder of medium fractions (1.60-0.315) mm of underfusion of the production of electrical periclase and scrap powder of used casting molds from underfusion of more than 50 wt.% And fine fraction (0.315-0.05) mm of more than 7.0 wt.% Leads to weakening of the mold or core frame.
Уменьшение количества порошка средней фракции менее 45 мас.% и мелкой фракции менее 5 мас.% ведет к разрыхлению и осыпанию литейной формы и стержня в процессе прокалки и последующей заливки металла.A decrease in the amount of powder of the middle fraction of less than 45 wt.% And the fine fraction of less than 5 wt.% Leads to loosening and shedding of the mold and core during calcination and subsequent pouring of metal.
Применение высокомодульного натриевого жидкого стекла с силикатным модулем 2,0-3,2 и плотностью 1,15-1,5 г/см3, обладающего повышенной текучестью, позволяет обеспечить сырую прочность при изготовлении форм и стержней, а главное снизить осыпаемость и повысить газопроницаемость.The use of high-modulus sodium liquid glass with a silicate module of 2.0-3.2 and a density of 1.15-1.5 g / cm 3 , which has increased fluidity, allows to provide wet strength in the manufacture of molds and cores, and most importantly to reduce crumbling and increase gas permeability .
Пример конкретного выполнения: для приготовления смеси для литейных форм и стержней использовались смешивающие бегуны, в которые загружали порошок недоплава производства электротехнического периклаза следующего количественного и качественного состава, мас.%: MgO - 94,3, SiO2 - 3,32, Fe2O3 - 0,28, CaO - 2,1 в количестве (мас.%): 40,0; 45,0; 50,0 от веса загружаемого замеса и порошок лома использованных литейных форм из недоплава следующего количественного и качественного состава, мас.%: MgO - 91,6, CaO - 2,12, SiO2 - 6,00, Fe2O3 - 0,28, в количестве (мас.%): 45,0; 47,0 и 48,0 от веса загружаемого замесаAn example of a specific implementation: for the preparation of the mixture for foundry molds and cores, mixing runners were used, in which the powder of underfusion of the production of electrical periclase of the following quantitative and qualitative composition was loaded, wt.%: MgO - 94.3, SiO 2 - 3.32, Fe 2 O 3 - 0.28, CaO - 2.1 in the amount (wt.%): 40.0; 45.0; 50.0 of the weight of the batch and the scrap powder of the used casting molds from the subfusion of the following quantitative and qualitative composition, wt.%: MgO - 91.6, CaO - 2.12, SiO 2 - 6.00, Fe 2 O 3 - 0 , 28, in the amount (wt.%): 45.0; 47.0 and 48.0 of the weight of the batch
с размером фракций 2,50-1,60 мм в количестве (мас.%): 43,0; 45,0 и 50,0 каждого порошка;with fractions of 2.50-1.60 mm in quantity (wt.%): 43.0; 45.0 and 50.0 of each powder;
с размером фракций 1,60-0,315 мм в количестве (мас.%): 50,0; 49,0 и 45,0 каждого порошка;with a size of fractions of 1.60-0.315 mm in an amount (wt.%): 50.0; 49.0 and 45.0 of each powder;
с размером фракций 0,315-0,05 мм в количестве (мас.%): 7,0; 6,0 и 5,0 каждого порошка.with a size of fractions of 0.315-0.05 mm in an amount (wt.%): 7.0; 6.0 and 5.0 of each powder.
После этого включали бегуны и проводили тщательное перемешивание смеси для усреднения составов в течение 5 минут. Затем заливали в состав замеса натриевое жидкое стекло с силикатным модулем 2,0 и 3,2, разведенное до плотности 1,15; 1,30 и 1,50 г/см3 в количестве (мас.%): 12,0; 8,0 и 5,0 и продолжали перемешивание в течение следующих 5 минут.After that, the runners were turned on and the mixture was thoroughly mixed to average the compositions for 5 minutes. Then sodium liquid glass with a silicate module of 2.0 and 3.2, diluted to a density of 1.15; 1.30 and 1.50 g / cm 3 in an amount (wt.%): 12.0; 8.0 and 5.0 and stirring continued for the next 5 minutes.
Далее смесь перегружали в металлическую емкость и полученную массу использовали для изготовления литейной формы и стержней, а также образцов для определения осыпаемости и газопроницаемости литейных форм.Next, the mixture was loaded into a metal container and the resulting mass was used to make a mold and cores, as well as samples to determine the crumbling and gas permeability of the molds.
Из полученных смесей изготовили методом ручной набивки цилиндрические образцы с диаметром и высотой, равными 50 мм, и литейные формы массой до 200 кг, которые отверждали продувкой углекислым газом, а затем обжигали в электрической печи при температуре 1000°С.Cylindrical samples with a diameter and height equal to 50 mm and molds weighing up to 200 kg were made from the obtained mixtures by manual packing, which were cured by blowing with carbon dioxide and then calcined in an electric furnace at a temperature of 1000 ° C.
На изготовленных образцах определяли величину осыпаемости литейных форм и газопроницаемость.On the manufactured samples, the crumbling value of the casting molds and gas permeability were determined.
Определение осыпаемости проводили на приборе 056 в комплекте с прибором для взбалтывания 022. Для косвенной характеристики осыпаемости визуально определяли глубину распространения трещин в обожженных формах с помощью измерительной линейки по ГОСТ 427-75.Determination of crumbling was carried out on a device 056 complete with a device for shaking 022. For the indirect characterization of crumbling, the depth of crack propagation in calcined forms was visually determined using a measuring ruler according to GOST 427-75.
Для определения качества отливок в обожженные формы заливали расплав титана марки ТЛ в условиях глубокого вакуума. Глубину образовавшегося на отливках слоя повышенной твердости измеряли с помощью прибора ПТ-3М, чистоту поверхности отливок - с помощью профилометра по ГОСТ 19300-86.To determine the quality of castings, the molten titanium of the Т grade grade was poured into the calcined forms under high vacuum. The depth of the layer of increased hardness formed on the castings was measured using a PT-3M device, and the surface cleanliness of the castings was measured using a profilometer according to GOST 19300-86.
Газопроницаемость литейной формы проводили в отвержденном и прокаленном состоянии по ГОСТ 29234.11-91.The gas permeability of the mold was carried out in the cured and calcined state according to GOST 29234.11-91.
Состав смеси для изготовления литейной формы и стержней приведен в таблице №1, результаты испытаний образцов литейной формы - в таблице №2.The composition of the mixture for the manufacture of molds and cores is shown in table No. 1, the test results of samples of the mold in table No. 2.
Состав смеси для изготовления литейной формы и стержней.Table 1
The composition of the mixture for the manufacture of molds and cores.
Результаты испытаний образцов литейной формы, изготовленных из предлагаемой и известной смесейTable number 2
Test results of mold samples made from the proposed and known mixtures
1. Осыпаемость образцов определяли после обжига их при температуре 1000°С.
2. В таблице приведены усредненные данные после испытания трех образцов на точку.Note:
1. Tailability of the samples was determined after firing them at a temperature of 1000 ° C.
2. The table shows the averaged data after testing three samples per point.
Технико-экономическая эффективность от использования формовочной смеси по предлагаемому изобретению выразится в повышении качества отливок из химически активных металлов, а также в снижении себестоимости изготовления форм и стержней для получения этих отливок.Technical and economic efficiency from the use of the molding mixture according to the invention is expressed in improving the quality of castings from chemically active metals, as well as in reducing the cost of manufacturing molds and cores for producing these castings.
Использованная литератураReferences
1. Журнал «Огнеупоры» №1 за 1987 г., стр.34-37.1. The journal "Refractories" No. 1 for 1987, pp. 34-37.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006102821/02A RU2312732C2 (en) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Sand for making casting molds and cores |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006102821/02A RU2312732C2 (en) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Sand for making casting molds and cores |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006102821A RU2006102821A (en) | 2007-08-20 |
| RU2312732C2 true RU2312732C2 (en) | 2007-12-20 |
Family
ID=38511567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006102821/02A RU2312732C2 (en) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Sand for making casting molds and cores |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2312732C2 (en) |
-
2006
- 2006-01-31 RU RU2006102821/02A patent/RU2312732C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006102821A (en) | 2007-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8778449B2 (en) | Dispersion, slurry and process for producing a casting mould for precision casting using the slurry | |
| JP5212456B2 (en) | Irregular refractory | |
| Karimian et al. | Effect of pattern coating thickness on characteristics of lost foam Al–Si–Cu alloy casting | |
| US20090095439A1 (en) | Borosilicate glass-containing molding material mixtures | |
| JPS59131573A (en) | Refractory composition, preparation and refractory casted body | |
| RU2312732C2 (en) | Sand for making casting molds and cores | |
| US9550692B2 (en) | Method of manufacturing a feeder channel for molten glass | |
| CN107935570A (en) | Spinel sand mold for melting and casting alumina refractory material and preparation method thereof | |
| RU2252103C1 (en) | Pouring self-setting molding sand for making molds and cores at producing castings with use of investment patterns | |
| CN110214130A (en) | Sintering concrete based on zircon | |
| JP2006045050A (en) | Indefinite refractory | |
| RU2326750C1 (en) | Poured self hardening blend on cement binding for fabrication of precision castings | |
| RU1789319C (en) | Sand for making casting molds and cores | |
| KR20250042156A (en) | Castable refractory composition and method for making it | |
| RU2742265C1 (en) | Crude mixture for making fire-resistant articles | |
| RU2427441C1 (en) | Fluid mix with increased thermochemical stability for pattern casting 3d moulds | |
| RU2284974C1 (en) | Method of manufacturing mullite-corundum refractory articles | |
| RU2157292C1 (en) | Method of manufacture of ceramic molds and cores according to constant models | |
| US20250206668A1 (en) | Refractory aggregate for casting sand | |
| CN112174687A (en) | Bevel edge straight hole filter for cast steel and preparation method thereof | |
| RU2840549C1 (en) | Parting coating for casting metal moulds | |
| CN119822822B (en) | Refractory materials and their preparation methods, applications, refractory bricks and glass melting furnaces | |
| SU876249A1 (en) | Composition for making intermediate and outer layers of casting multilayer cyramic moulds obtained by investment patterns | |
| RU2841429C1 (en) | Mixture for making easily knock-out moulds and cores | |
| SU1475758A1 (en) | Sand for manufacturing investment moulds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190201 |