RU2450885C1 - Облицовочный материал для литейных форм и стержней - Google Patents
Облицовочный материал для литейных форм и стержней Download PDFInfo
- Publication number
- RU2450885C1 RU2450885C1 RU2011114864/02A RU2011114864A RU2450885C1 RU 2450885 C1 RU2450885 C1 RU 2450885C1 RU 2011114864/02 A RU2011114864/02 A RU 2011114864/02A RU 2011114864 A RU2011114864 A RU 2011114864A RU 2450885 C1 RU2450885 C1 RU 2450885C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sand
- chromite sand
- sillimanite
- sample
- chromite
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 17
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052851 sillimanite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910017121 AlSiO Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- INJRKJPEYSAMPD-UHFFFAOYSA-N aluminum;silicic acid;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O INJRKJPEYSAMPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052850 kyanite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010443 kyanite Substances 0.000 claims description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 16
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 101100129500 Caenorhabditis elegans max-2 gene Proteins 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области литейного производства. Облицовочный материал содержит в мас.%: хромитовый песок 55-65 и дистен-силлиманит 45-35, средний размер зерна которого составляет 0,3-0,65 от среднего размера хромитового песка. Обеспечивается увеличение температуры спекания облицовки, уменьшение шероховатости поверхности, увеличение теплопроводности, уменьшение показателя смачиваемости жидким металлом, повышение технологичности нанесения облицовки. 6 табл.
Description
Изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам облицовочных материалов, используемых при изготовлении литейных форм и стержней, предназначенных для литья крупных стальных и чугунных отливок.
Известно использование высокоогнеупорного и химически инертного циркониевого песка в качестве облицовочного слоя формы для получения отливки (см., например, Иванов В.И. «Словарь-справочник по литейному производству», М.: Машиностроение, 1990 г., стр.341). Недостатком применения такого песка являются его нетехнологичность, высокая стоимость и экологические характеристики, связанные с повышенной радиоактивностью.
Для облицовки литейных форм и стержней, а именно хромитовый песок (см., например, Болдин А.Н. и др. Литейные формовочные материалы. Справочник, М.: Машиностроение, 2006 г., стр.35-36). Недостатками этого материала являются его невысокая технологичность для облицовки вертикальных поверхностей, спекание с образованием корки при низких температурах, около 1100°С. Имеется указание на это (см., например, Болдин А.Н. и др. Литейные формовочные материалы. Справочник, М.: Машиностроение, 2006 г., стр.36. - прототип). При этом указанная корка является трудноудалимой при последующей очистке отливки. Кроме того, недостаточная теплопроводность хромитового песка определяет высокий расход его в тепловых узлах отливки, т.к. для обеспечения холодящих свойств формы требуется большая толщина слоя. Поверхности формы и стержня получаются с относительно высокой шероховатостью. Все вышеперечисленные особенности приводят к образованию химического и механического пригара, ужимин, ухудшают кристаллизацию металла. Помимо этого недостаточные теплопроводность и теплоаккумулирующая способность не позволяют осуществлять направленность затвердевания отливки и бороться с горячими трещинами.
Задачей настоящего технического решения является устранение указанных недостатков.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в увеличении температуры спекания облицовки, уменьшении шероховатости поверхности, увеличении теплопроводности, уменьшении показателя смачиваемости жидким металлом, повышении технологичности нанесения облицовки.
Указанный технический результат достигают тем, что облицовочный материал для литейных форм и стержней, включающий хромитовый песок, дополнительно содержит дистен-силлиманит, являющийся смесью дистена кианита Al2O3[SiO4] и силлиманита Al[AlSiO5], средний размер зерна которой составляет 0,3-0,65 от среднего размера хромитового песка, при следующем соотношении в целом компонентов, мас.%: хромитовый песок 55-65 и дистен-силлиманит 45-35.
Данное соотношение обеспечивает максимально плотную упаковку зерен в смеси, при сохранении достаточной газопроводности.
Благодаря наличию приведенных отличительных признаков обеспечивается сокращение затрат на исправление брака по пригару, горячим трещинам, усадочным дефектам.
В таблице 1 приведены физические характеристики предлагаемого облицовочного материала. В таблице 2 приведен пример химического состава облицовочного материала. В таблице 3 приведены в качестве примера физические характеристики компонентов предлагаемого материала.
| Таблица 1 | ||||||
| Массовая доля влаги, % | Внешний вид | Форма | Цвет | Запах | Температура плавления | Растворимость в воде |
| Менее 0,2 | Кристаллический | Твердое вещество | Серый | Отсутствует | 1800-2000°С | Нет |
| Таблица 2 | ||
| Показатель | Огнеупорная песчаная зернистая добавка, % | Хромитовый песок Hevi sand, % |
| Cr2O3 | - | Min 46 |
| SiO2 | Мах 38 | Max 1 |
| СаО | Менее 0,5 | Менее 0,5 |
| Fe2O3 | Мах 2 | От 25,0 до 29,0 |
| Al2O3 | Min 55 | От 1,0 до 17 |
| MgO | Мах 0,2 | От 80 до 1,0 |
| Таблица 3 | ||
| Показатель | Огнеупорная песчаная (зернистая) добавка | Хромитовый песок Hevi sand |
| Средний размер зерна | 0,09-0,21 мм | 0,28-0,32 мм |
| Насыпная плотность | 1860-1920 кг/м2 | 2300-2800 кг/м2 |
Облицовочный материал в соответствии с изобретением приготавливают следующим образом. В смеситель загружают компоненты: хромитовый песок и огнеупорную песчаную зернистую добавку, имеющую более мелкую фракцию, а именно на 55-65% меньше по размерам, чем у хромитового песка. При этом соотношение в облицовочном материале хромитового песка и огнеупорной песчаной зернистой добавки более мелкой фракции должно составлять по весу: 55-65% - хромитовый песок и 45-35% - огнеупорная песчаная зернистая добавка. Полученный после смешивания материал используется в качестве облицовочного для литейных форм и стержней. Предлагаемый облицовочный материал был практически изготовлен и испытан, при этом полученные результаты приведены в таблицах 1, 2, 3.
Таким образом, заявленный облицовочный материал используется для разовых форм и стержней с неорганическими и органическими связующими при изготовлении стальных и чугунных отливок с целью обеспечения направленного затвердевания, захолаживания тепловых узлов, повышения качества поверхности отливки за счет уменьшения пригара.
Для обоснования возможности достижения указанного технического результата в формовочной лаборатории ЗАО «Невский Завод НЗЛ» проводилось исследование на следующих пробах:
Проба №1 - чистый хромитовый песок, средний размер 0,3 мм.
Проба №2 - смесь хромитового песка, средний размер 0,3 мм и дистен-силлиманит со средним размером зерна 0,1 мм (т.е. 0,33 от размера хромита) в соотношении соответственно 55% по массе и 45% по массе.
Проба №3 - смесь хромитового песка, средний размер 0,3 мм и дистен-силлиманит со средним размером зерна 0,1 мм (т.е. 0,33 от размера хромита) в соотношении соответственно 65% по массе и 35% по массе.
Проба №4 - смесь хромитового песка, средний размер 0,3 мм и дистен-силлиманит со средним размером зерна 0,1 мм (т.е. 0,33 от размера хромита) в соотношении соответственно 60% по массе и 40% по массе.
Смесь хромитового песка и дистен-силлиманита получена путем перемешивания до состояния однородного цвета.
Определение спекаемости было проведено по следующей методике. Фарфоровая стандартная емкость (типа «лодочка») заполняется одинаковым объемом материала проб и прокаливается в муфельной печи при температуре 900°С в течение 3 часов.
Получены следующие результаты:
Проба №1 - спеклась до твердого состояния.
Пробы №2, 3, 4 - остались сыпучими в исходном состоянии.
Интерпретация результатов следующая.
Спекаемость предложенного в изобретении материала не происходит во всем заявленном интервале, в то время как чистый хромитовый песок спекся.
Определение захолаживающих свойств (характеристика теплопроводности) было проведено по следующей методике:
- изготовлены стандартные цилиндрические образцы диаметром 50 мм и высотой 50 мм с применением 2,5% по массе жидкостельного связующего и 10% от массы жидкого стекла отвердителя (жидкий эфир);
- образцы устанавливались на электрической плитке, нагретой до 230°С, и на верхней поверхности производился замер температуры через 30 мин в течение 2 часов. Этот показатель характеризует теплопроводность материала и захолаживающую способность.
Получены следующие результаты:
| Температура на верхней поверхности образца, °С | ||||
| Время прогрева, мин | 30 | 60 | 90 | 120 |
| Проба №1 | 84 | 105 | 124 | 137 |
| Проба №2 | 88 | 112 | 129 | 155 |
| Проба №3 | 90 | 114 | 132 | 162 |
| Проба №4 | 91 | 115 | 134 | 169 |
Интерпретация результатов следующая.
Теплопроводность и захолаживающая способность предложенного в изобретении материала выше, чем чистого хромитового песка.
Определение шероховатости образцов было проведено путем определения высоты неровностей профиля поверхности.
Получены следующие результаты:
Проба №1 - линия выступов и линия впадин достигают 0,2 мм.
Проба №2 - линия выступов и линия впадин достигают 0,07 мм.
Проба №1 - линия выступов и линия впадин достигают 0,12 мм.
Проба №1 - линия выступов и линия впадин достигают 0,1 мм.
Интерпретация результатов следующая.
Шероховатость предложенного в изобретении материала значительно ниже, чем в образце из чистого хромитового песка
Определение смачиваемости жидким металлом не проводилось в связи с невозможностью проведения данного исследования в условиях формовочной лаборатории.
Химический состав исходных материалов:
| Показатель | Дистен - силлиманит % | Хромитовый песок Hevi sand, % |
| Cr2O3 | - | Min 46 |
| SiO2 | Мах 43 | Max 1 |
| СаО | Менее 0,5 | Менее 0,5 |
| Fe2O3 | Мах 0,8 | От 25,0 до 29,0 |
| Al2O3 | Мin 55 | От 1,0 до 17 |
| MgO | Мах 0,4 | От 8,0 до 12,0 |
Гранулометрический состав исходных материалов:
| Показатель | Огнеупорная песчаная (зернистая) добавка | Хромитовый песок Hevi sand |
| Средний размер зерна | 0,09-0,21 мм | 0,28-0,32 мм |
| Насыпная плотность | 1860-1920 кг/м2 | 2300-2800 кг/м2 |
Claims (1)
- Облицовочный материал для литейных форм и стержней, включающий хромитовый песок, отличающийся тем, что он дополнительно содержит дистен-силлиманит, являющийся смесью дистена кианита Al2O3[SiO4] и силлиманита Al[AlSiO5], средний размер зерна которого составляет 0,3-0,65 от среднего размера хромитового песка, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хромитовый песок 55-65 Дистен-силлиманит 45-35
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114864/02A RU2450885C1 (ru) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Облицовочный материал для литейных форм и стержней |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114864/02A RU2450885C1 (ru) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Облицовочный материал для литейных форм и стержней |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2450885C1 true RU2450885C1 (ru) | 2012-05-20 |
Family
ID=46230676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011114864/02A RU2450885C1 (ru) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | Облицовочный материал для литейных форм и стержней |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2450885C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2552216C1 (ru) * | 2014-04-03 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ОМЗ-Литейное производство" | Наполнитель для литейных формовочных смесей |
| RU2579329C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Способ измельчения зерна стали в поверхностном слое отливки |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1156445A (en) * | 1968-02-02 | 1969-06-25 | Steel Castings Res And Trade A | Improvements in or relating to Paints for Foundry Moulds and Cores |
| SU1423261A1 (ru) * | 1985-11-19 | 1988-09-15 | Предприятие П/Я Г-4585 | Способ изготовлени литейных оболочковых форм и стержней |
-
2011
- 2011-04-12 RU RU2011114864/02A patent/RU2450885C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1156445A (en) * | 1968-02-02 | 1969-06-25 | Steel Castings Res And Trade A | Improvements in or relating to Paints for Foundry Moulds and Cores |
| SU1423261A1 (ru) * | 1985-11-19 | 1988-09-15 | Предприятие П/Я Г-4585 | Способ изготовлени литейных оболочковых форм и стержней |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2552216C1 (ru) * | 2014-04-03 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ОМЗ-Литейное производство" | Наполнитель для литейных формовочных смесей |
| RU2579329C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Способ измельчения зерна стали в поверхностном слое отливки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107382342B (zh) | 一种耐高温材料及其制备方法和应用 | |
| Karimian et al. | Effect of pattern coating thickness on characteristics of lost foam Al–Si–Cu alloy casting | |
| CN105170968B (zh) | 一种浸入式水口 | |
| JP5774135B2 (ja) | ドープされた酸化クロムに基づく焼結物質 | |
| RU2450885C1 (ru) | Облицовочный материал для литейных форм и стержней | |
| JP5427192B2 (ja) | 耐火スラグ帯 | |
| CN104193353B (zh) | 一种板状刚玉质引流砂及其制备方法 | |
| CN107935570A (zh) | 一种熔铸氧化铝耐火材料用尖晶石砂型及其制备方法 | |
| JP2008207238A (ja) | 鋳造鋳型 | |
| JP2020083678A (ja) | ジルコニア−炭素含有耐火物 | |
| JP2015096266A (ja) | 浸漬ノズル | |
| JP6358736B2 (ja) | ドライコート材 | |
| CN108947550B (zh) | 底注炉塞杆及其制备方法 | |
| RU2691435C1 (ru) | Смесь для изготовления литейных керамических стержней полых лопаток из жаропрочных сплавов литьем по выплавляемым моделям | |
| US4269799A (en) | Method of forming fusion cast refractories | |
| KR101370369B1 (ko) | 레이들의 슬라이딩 노즐 개공용 필러 | |
| RU2414321C1 (ru) | Наполнитель формовочной смеси | |
| KR100909502B1 (ko) | 횡향용접용 세라믹 용접지지구 | |
| SU833360A1 (ru) | Защитное покрытие дл литейныхфОРМ и СТЕРжНЕй | |
| RU2312732C2 (ru) | Смесь для изготовления литейных форм и стержней | |
| CN105689648B (zh) | 锆刚玉无缩孔砖的发热冒口铸造砂模 | |
| SU1113961A1 (ru) | Смесь дл изготовлени легкоудал емых стержней | |
| JP4704263B2 (ja) | 不定形耐火物成形材料及び不定形耐火物成形体 | |
| JP4589151B2 (ja) | 連続鋳造用ノズルおよび連続鋳造方法 | |
| JP2017192973A (ja) | 連続鋳造用ノズル耐火物及び連続鋳造用ノズル |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130413 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150320 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160413 |