192537. lajstromszámú szabadalom • Adalékanyag és eljárás vízüvegkötésű öntőformáknál és/vagy magoknál az öntés után visszamaradó üritési szilárdság szabályozására
1 192 537 2 rékek lövőgépen történő, termelékeny feldolgozhatóságát, továbbá egyenletes, jó felületminőségű öntőformák, magok gyártását biztosítja. A bórvegyületek a vízüvegoldat, illetve a szilikátolvadékok kémiai összetételét kedvezően módosítják azáltal, hogy a savas jellegű oxidok részarányát javítják, illetve az alkalmazott B203 mennyiségével arányban megnövelik. Ily módon az öntési hő hatására képződő szilikátolvadékdk fizikai-kémiai tulajdonságait kedvezően befolyásolják. A vízüvegkötésű öntőformákban, magokban a bórvegyületek azáltal fejtik ki kedvező hatásukat, hogy a szilikátolvadékok viszkozitását csökkentik, eutektikus olvadási hőmérsékletét leszállítják, hőtágulását, és rugalmasságát kedvezően csökkentik, oxidoldóképességét pedig fokozzák. A vizüvegkötésű öntőformákban és magokban a nagy visszamaradó, ürítési szilárdságok kialakulását, amelyet az olvadékban jelen lévő Na20-komponens rugalmassága okoz, a bórvegyületek feltehetően azáltal szabályozzák, hogy mennyiségükkel arányban növelik a bázikus oxidok rovására a savanyú oxidok részarányát a szilikát olvadékon belül. Ennek köszönhetően csökken a megszilárdult olvadék rugalmassága, és így szilárdsága is. A törőszilárdságot pedig oly módon csökkentik, hogy homogén eloszlásban mindenütt a kristályos rendszerekre jellemző, ridegtörésre hajlamos hibahelyeket létesítenek a szemcserendszert összetartó szilikátrétegekben. A bórvegyületekíkel kémiailag módosított szilikátolvadékok így a lehűlő öntvény zsugorodási munkájával szemben, valamint az öntvény homdkmentesítésével szemben már jóval kisebb törőellenállást mutatnak, ezáltal a hideg- és meleg-repedések okait megszüntetik, az öntőforma- és magrészeknek az öntvényekből történő eltávolítását jelentős mértékben megkönnyítik. Az oxidoldó hatásuk következtében pedig jelentősen csökkentik a homokráégése'ket, ezáltal megkönnyítik az öntvények tisztításának műveleteit és javítják az öntvények felületminőségét. Az eljárás szerinti kémiailag aktív vegyületek, vegyületikomhinációk továbbá azáltal hatnak kedvezően a vízüvegkötésű öntőforma- és magkészítés termelékenységére, hagy alkalmazott mennyiségükkel kémiailag egyenértékű mennyiségben előgélesedést indítanak a vízüvegoldatban, illetve az öntőformák, magok minden pontján homogén eloszlásban. Ezáltal az öntőformák és magok, a deformációmentes kiemeléshez szükséges technológiai szilárdságukat kevesebb C02- ráfordítás és rövidebb időtartamú gázkezelési műveletek alkalmazás mellett, mindenütt egyenletesen átkeményedve, rövidebb idő alatt érik el. Ennek előnye különösen kedvezően hat nagyméretű öntőformák, magok sorozatgyártásakor, amelyeknél a már jól ismert okok miatt, a C02-kezelés csak nehezen, vagy egyáltalán nem valósítható meg. Mivel az eljárás szerinti vízüvegkötésű formázó- és magkeverékrendszerek a hőmérséklettől és az alkalmazott vegyület, vagy vegyületkombinációk mennyiségétől függően lassú önszilárdulást mutatnák, ezért szükséges azokat 70 percen belül feldolgozni. Ha a spontán keményedést biztosító reakció túl gyors, abban az esetben a vízüvegoldatot 0,5—1,5 >t% vízzel hígítva alkalmazzuk, ezáltal a keverékek feldolgozási időtartama növelhető. A találmány szerinti adalékanyagot és eljárást a továbbiakban példák kapcsán mutatjuk be. 1. példa A találmány szerinti adalékanyag előállítását finom, porhalmazállapotú diszperz rendszerek keverésére, homogenizálására alkalmas, zárt rendszerű keverőberendezésben végezzük, mely során a keverő berendezésbe 65 t% vas-oxidport mérünk, melyhez lassú 30 ford/perc keverés mellett 15 t% száraz, poralakú ammónium-lignoszulfonátot adagolunk, majd a keveréket 5 percen át homogenizáljuk, majd a keverékhez 20 it% poralaikú bórsavat adagolunk és a keveréket 20 percen át homogenizáljuk, majd a homogenizált keverékkombinációt — nedvességtől védve — önmagában ismert módon légmentesíthető kiszerelésbe adagoljuk, tárolás, szállítás, illetve továbbfeldolgozás céljából. Az így előállított száraz ponkeverék 1 t°ji mennyiségét a tűzálló szemcsével összekeverjük, a keveréket 2 percig homogenizáljuk, majd a keveréket 1,58 g'cm:< sűrűségű max. 3,0 modulusú 5 t°o Na-vízüvegoldattal öszszekevérjük, a keveréket 30 ford perc sebességgel nem több, mint 1,5 percig homogenizáljuk, majd azonnal a formákba, magszekrényekbe bedolgozzuk, ezt követően az öntőformákat, magokat C02-kezeléssel szilárdítjuk. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban alkalmazástechnológiái példákkal szemléltetjük. 2. példa Rába-Kamionok 24,8 kg tömegű, kokillában öntött olajteknő Al-öntvények belső, vízüveges magjainak előállításához alkalmazott maghomokkeverékek összetétele a következő volt. — K4 jelű homok (átlagos szemcseméret 45 pm) — 94,4 t° <, — 1. példa szerinti adalék 0,6 t% — Na-vízüvegoldat M — 2,41 sűrűség: —1,55 g cm’ (20 °C) 5,0 t% összesen: 100,0 tn„ A fenti összetételű keverékeket C02-kezeléssel megszilárdítottuk, és a magok felhasználásával 110 kg tömegű Al-zárólap, 116 kg és 200 kg tömegű Al-sebváltóház öntvényeket állítottunk elő. A magkészítés termelé-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
