Паста для устранения дефектов на поверхности литейных стержней

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПАСТА ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ(71) Заявитель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский автомобильный завод(72) Авторы Гриб Сергей Владиславович Явид Альберта Мечиславовна Шевеленко Тамара Петровна(73) Патентообладатель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский автомобильный завод(57) Паста для устранения дефектов на поверхности литейных стержней, включающая содержащий формовочную глину огнеупорный наполнитель, связующее и воду техническую, отличающаяся тем, что включает огнеупорный наполнитель, дополнительно содержащий маршалит искусственный и графит кристаллический литейный, а в качестве связующего включает смолу фенолоформальдегидную и эмульсию кремнийорганическую при следующем соотношении ингредиентов, мас.формовочная глина 7,0-10,0 маршалит искусственный 40,0-47,0 графит кристаллический литейный 20,0-29,0 смола фенолоформальдегидная 0,8-1,5 эмульсия кремнийорганическая 2,1-2,8 вода техническая остальное. Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве ремонтной пасты, используемой для устранения поверхностных дефектов литейных стержней (швов, трещин, сколов) при их окончательной обработке. Известна смесь для изготовления литейных форм и стержней, используемая в литейном производстве 1, содержащая следующие ингредиенты, мас.ортофосфорная кислота 1,8-2,6 отвердитель - металлургический магнезитовый порошок 0,9-1,3 модификатор - продукт синтеза олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилана со смесью продуктов этерификации этиловым спиртом кубовых остатков от прямого синтеза метилхлорсиланов 0,2-0,3 огнеупорный зернистый наполнитель силикатной природы остальное. 10158 1 2007.12.30 Известная смесь может быть использована только для изготовления литейных форм и стержней, а использование ее для устранения дефектов на поверхности литейных стержней из-за низкой живучести смеси невозможно. Известна также паста для заделки дефектов 2, содержащая следующие ингредиенты,мас.песок 2 К 016 Б 33,3 вода 0,8-2,5 паста КсТ-1 66,7 эмульсия КЭ 10-01 В 2,2. Недостатком известной пасты является наличие в качестве огнеупорного наполнителя крупнозернистого песка, не обеспечивающего пластичность пасты, что приводит к повышенной шероховатости поверхности стержней в местах устранения дефектов и, как следствие, к образованию пригара на внутренних поверхностях отливок. Кроме этого,содержание талька в пасте КсТ-1 (по ТУ 2-043-504-79), являющегося для высокопрочного чугуна материалом низкой термостойкости, способствует образованию большого количества газовых раковин в отливках. Наиболее близкой к изобретению является паста для устранения дефектов на поверхности литейных стержней, используемая в качестве ремонтной пасты, отверждаемой тепловой сушкой 3, содержащая в качестве огнеупорного наполнителя тальк молотый и глину формовочную, а в качестве связующего используются лигносульфонаты технические жидкие и поливинилацетатная эмульсия, и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.тальк молотый 55-60 формовочная глина 3,0-4,5 лигносульфонаты технические жидкие 3,0-3,5 аэросил 0,25-0,45 поливинилацетатная эмульсия 4,0-4,6 кубовый остаток производства поливинилпирролидола 0,8-1,2 вода остальное. Однако при производстве отливок из высокопрочного чугуна, имеющего более высокую температуру заливки металла в форму, из-за наличия в составе известной пасты огнеупорного наполнителя талька молотого и связующего поливинилацетатной эмульсии с температурой плавления ниже температуры заливки высокопрочного чугуна происходит повышение газотворной способности литейных стержней, способствующих образованию такого вида брака отливок как газовые раковины, вскрываемые при механической обработке отливок. А потребность в тепловой сушке усложняет условия труда и требует дополнительного оборудования и трудозатрат. Задачей изобретения является создание пасты для устранения дефектов на поверхности литейных стержней для производства отливок из высокопрочного чугуна. Технический результат заключается в снижении брака литейных стержней по трещинам, сколам и другим исправимым дефектам, которые приводят к образованию брака на внутренних поверхностях отливок. Поставленная задача достигается тем, что паста для устранения дефектов на поверхности литейных стержней, включающая содержащий формовочную глину огнеупорный наполнитель, связующее и воду техническую, включает огнеупорный наполнитель, дополнительно содержащий маршалит искусственный и графит кристаллический литейный,а в качестве связующего включает смолу фенолоформальдегидную и эмульсию кремнийорганическую при следующем соотношении ингредиентов, мас.формовочная глина 7,0-10,0 маршалит искусственный 40,0-47,0 графит кристаллический литейный 20,0-29,0 2 10158 1 2007.12.30 смола фенолоформальдегидная 0,8-1,5 эмульсия кремнийорганическая 2,1-2,8 вода техническая остальное. В предлагаемом изобретении при производстве отливок из высокопрочного чугуна в качестве огнеупорного наполнителя используется наполнитель, состоящий из графита кристаллического литейного по ГОСТ 5279-74, маршалита искусственного по ГОСТ 907782 и формовочной глины по ГОСТ 3226-93, что позволяет создать высокоогнеупорную пасту и обеспечить прочностные свойства на начальной стадии устранения дефектов. Введение в пасту связующих фенолоформальдегидной смолы СФ-480 (ТУ 2221-07905015227-2002) и кремнийорганической эмульсии КЭ-10-01 (ТУ У 24.6-00203625-1052005) позволяет создать пасту, близкую по составу с основным связующим стержневой смеси, повышая тем самым сцепляемость предлагаемой пасты с поверхностью литейных стержней, что не требует тепловой сушки, а также обеспечивая эластичность связующей пленки между огнеупорным наполнителем и фенолоформальдегидной смолой, сохраняющихся в широком интервале температур заливки металла в формы, предотвращая тем самым растрескивание пасты. Поставленная задача достигается благодаря совокупности заявляемых ингредиентов и их количественному соотношению, используемому впервые. Анализ известных технических решений в данной области производства показал, что заявляемая паста имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявляемой совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенная паста для устранения дефектов на поверхности литейных стержней соответствует условию патентоспособности изобретательский уровень. Приготовление предлагаемой пасты осуществляли в закрытом катковом смесителе для приготовления стержневых смесей. В смеситель загружали сначала сухие компоненты,перемешивание продолжали 1-3 мин до получения однородной массы, затем в смесь вводили предварительно перемешанные жидкие ингредиенты пасты и перемешивали еще 1 мин. В последнюю очередь вводили воду и перемешивали еще 1 мин, затем массу можно хранить в закрытой таре. В табл. 1 приведены составы пасты для устранения дефектов на поверхности литейных стержней по изобретению (примеры 2, 3, 4), а в табл. 2 - их свойства. Таблица 1 Составы, мас.п/п Ингредиенты, мас.1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 1 Маршалит искусственный 52,0 40,0 43,0 47,0 45,0 2 Глина огнеупорная молотая 12,5 7,0 8,0 10,0 10,0 3 Графит кристаллический 30,0 20,0 24,0 29,0 25,0 литейный 4 Смола фенолоформальде 0,9 0,8 1,0 1,5 2,0 гидная 5 Эмульсия кремнийоргани 2,3 2,1 2,2 2,8 3,5 ческая 6 Вода техническая остальное Таблица 2 Показатели свойств для составов пасты 1 2 3 4 5 3 4 5 6 7 2 Адгезионная способность пасты к ремонтируемой 2 4 5 5 поверхности по 5-балльной шкале. Адгезионная способность пасты к рукам и металли 1 3 2 2 ческой оснастке по 5-балльной шкале. Наличие заливов в месте отсутствует устранения дефектов Живучесть, ч 4 8 10 12 Растрескивание пасты в паста осы- отсутст- отсутст- отсутстзаделанном стержне после пается вует вует вует заливки металла Адгезионную способность оценивали визуально по 5-балльной системе (по возрастающей 1 - отсутствие адгезии, 5 - прилипание по всей поверхности контакта), наличие заливов на разъеме отливок оценивали визуально. Как видно из табл. 2, оптимальными являются составы 2, 3, 4 (паста обладает хорошей адгезионной способностью пасты к ремонтируемой поверхности и очень низкой адгезионной способностью пасты к рукам и металлической оснастке, и одновременно достаточной термостойкостью после заливки металла в формы). Предлагаемый состав пасты обладает необходимыми технологическими свойствами. На литейных стержнях, ремонтируемых с применением пасты по изобретению, во всех случаях (2, 3, 4) наблюдается легкое нанесение пасты на ремонтируемую поверхность. При увеличении количества (состав 1) огнеупорного наполнителя паста осыпается при высыхании после нанесения на ремонтируемую поверхность (не обеспечивается качество стержней, что ведет к браку отливок). При увеличении содержания связующего (состав 5) паста растрескивается при высыхании после нанесения на ремонтируемую поверхность (является браком литейных стержней и приводит к браку отливок). Реализация изобретения позволяет обеспечить адгезию пасты со стержневой смесью,увеличить термостойкость ремонтируемой поверхности литейных стержней, обеспечить снижение брака стержней, увеличить трещиноустойчивость и прочностные свойства на завершающем этапе отверждения пасты на ремонтируемом участке литейного стержня и тем самым уменьшить брак отливок. Источники информации 1. Патент РФ 2008996, МПК В 22 С 1/10, В 22 С 1 /18, 1994. 2. Бекренев В.И., Иванов , Голосовкер ОпытВолжского автозавода. - Тольятти ф-л ЦНИИТЭИ Автопрома, 1987. - С. 54. 3. А.с. СССР 1585055, МПК В 22 С 3/00, 1990 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4