186801. lajstromszámú szabadalom • Vízmentes öntészeti formázókeverék
1 186.801 2 A találmány szerinti formázókeverék alkotórészei többszörös kölcsönhatásban vannak egymással (szinergetikus hatás). A gázképződés időben történő széthúzását fokozza a fémszemcsék hőelvonó hatása, így a folyékony fém megdermedéséig állandó vékony gázfilm van a fémmel érintkező formafelületen, amely megakadályozza a kémiai és mechanikai penetrációt. Ugyanakkor a fomrázókeverék hővezetőképessége jelentős mértékben megnő annak ellenére, hogy a fémszemcsék egy részét tűzálló szemcsékkel helyettesítjük, a szénacélokhoz képest egyébként 5-6-szoros dermedési idő töredékére (megközelítőleg a szénacél dermedési idejére) csökken. A találmány szerinti formázókeverék hővezetőképessége lényegesen meghaladja a 167 909 sz. magyar szabadalmi leírásból ismert formázókeverék hővezetőképességét, és adott esetben a kokilla hűtőhatását megközelítő, de azt szándékoltan el nem érő (annak előnyösen mintegy 0,7-szeresét kitevő) hűtőhatást biztosít, emellett tűzálló, jól tömöríthető, és lényegében kokillaöntésnek megfelelő feltételeket biztosít anélkül, hogy annak hátrányai (bonyolultabb formák kizárt volta, túl agresszív hűtés, alacsony öntvénykihozatali százalék stb.) jelentkeznének. A találmány szerinti formázókeverék lehetővé teszi a kokillaöntés szövetszerkezetre gyakorolt kedvező hatásának a formázásos technológia előnyeivel való egyesítését. A találmány szerinti formázókeverékből készített öntőforma a folyékony fém dermedésének kezdetétől egyenletes és gyors, de nem túl agresszív hűtést biztosít. A szokásos 40-60%-os öntvénykihozatal helyett 60-80%-ot tesz lehetővé, mivel kisebb felöntéseket igényel. A találmány szerinti formázókeverék alkalmas 1600 °C-ig terjedő igen magas öntési hőmérsékleten való felhasználásra is, ezáltal eredményesen alkalmazható acélöntvények - főleg magas ötvözésű, igen rossz hővezetőképességű acélöntvények - szövetszerkezetének finomítására, szilárdsági tulajdonságainak javítására. A találmány szerinti formázókeverék alkalmazható hő-, sav- és kopásálló öntvények előállításánál, sajtoló- és présszerszámok öntésénél, kovácsolt acél eszközök, alkatrészek gömbgrafitos vagy meechnite-eljárással történő előállításánál, valamint gyorsacélok, öntött mágnesek stb. gyártásánál. A találmány szerinti formázókeverék kokilla nélkül kokillaöntészetihez hasonló körülményeket biztosít olyan esetekben is, amikor a kokillaöntés az öntvény bonyolultsága miatt hagyományos módon nem valósítható meg. Kiküszöböli, illetve szükségtelenné teszi a kokillaöntészetnél szokásos kiegészítő műveleteket (a kokilla előmelegítése, hűtése, kezelése, ürítése stb.). Hagyományos öntőminta alkalmazásával (formázási eljárással) kokilla jellegű dermedési körülményeket biztosít. Igen gazdaságos formaelőállítást tesz lehetővé, mivel alkotórészei olcsó anyagok. A fémes szemcsék könynyen regenerálhatok. Találmányomat az alábbiakban példák kapcsán ismertetem. 1. példa Magas ötvözésű, 20% Cr és 3,2% C tartalmú öntvény gyártásánál hagyományos kötésű formázóhomokból készült hagyományos formákban igen alacsony, 1360—1380 öntési hőmérséklet mellett is durvakristályos, irányítatlan szövetszerkezetet nyertünk Ezzel szemben 50 súlyrész 0,3-5,0 mm szemcsenagyságú kvarchomokot és 1,2 súlyrész MFZ-14 jelű Furfén H megnevezésű nitrogénmentes furángyanta kötőanyagot, valamint (a kötés gyorsítása céljából) 1 súlyrész paratoluol-szulfonsav katalizátort tartalmazó formázókeverékből készített formával lényegesen javított, a hűtési felület felé irányított, finomtűs szövetszerkezetet nyertünk. Az öntvény szilárdsága, keménysége ugrásszerűen nőtt. Az ily módon leöntött szórókeréklapát élettartama a korábban alkalmazott formázókeverékből készült formába öntötthöz képest kétszeresére (240 órára) nőtt. 2. példa Magasabb öntési hőmérsékletet igénylő Aö 45 minőségű öntvény kihozatali százalékának javítása céljából 83,4 súlyrész 0,3-5,0 mm szemcsenagyságú öntöttvas sörétet, 16,6 súlyrész 0,06-0,2 mm szemcsenagyságú kvarchomokot, valamint 5 súlyrész szénhidráttartalmú vízüveg kötőanyagot (S-2 jelzéssel forgalomba hozza a KEMIKÁL Vállalat, továbbá (a nyerszilárdság fokozás érdekében) 2 súlyrész bentonitot tartalmazó fokozás érdekében) 2 súlyrész bentonitot tartalmazó formázókeverékből készült formával 1560 °C öntési hőmérséklet mellett is megfelelő minőségű öntvény felületet értünk el. A bonyolult konstrukciójú, kis súlyú öntvény kihozatala 20%-kal nőtt. 3. példa 0,09% C-tartalmú, igen magas öntési hőmérsékletet igénylő szénacélból Q120 mm-es Mannesmann csőgyári lyukasztótüskéket öntöttünk 1580 °C hőmérsékleten Az alkalmazott fomázókeverék 80 súlyrész öntöttvas sörétet tartalmazott, amelynek szemcseeloszlása a következő volt: 1,00-1,25 mm 20% 0,75-1,00 mm 20% 0,75 mm alatt 60% Az alkalmazott 20 súlyrész 98% Si02-tartalmú flótáit kvarchomok szemcseeloszlása:. 0,1-0,3 mm 80% 0. 1 mm alatt 20% A kötőanyag azonos volt, mint a 2 példában. A kapott öntvények ráégésmentes, fémtiszta felületűek voltak. A Heatfield-acélból öntött lyukasztótüskék élettartama a hagyományoshoz képest mintegy 2,5-szeresére nőtt (250-300 helyett 740 lyukasztást bírt ki). Szabadalmi igénypontok 1. Vízmentes öntészeti formázókeverék öntészeti formák készítéséhez, rossz hővezetőképességű ötvözött acélöntvények és ötvözött öntöttvas öntvények előállításánál való alkalmazásra, amely formázókeverék 30-90 súlyrész szemcsés fémes anyagot, 10-70 súlyrész szemcsés tűzálló anyagot és 0,5-10 súlyrész kötőanyagot tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a fémes anyag szemcsenagysága 0,3-5,0 mm között, a tűzálló anyag szemcsenagysága 0,06-0,6 mm közölt van, a kötőanyag pedig az öntési hő hatására fokozatosan elbomló, az elbomlás során keletkező gázt késleltetve leadó anyag, így legfeljebb 7% nitrogént tartalmaz hidegen keményedő műgyanta, előnyösen furángyanta vagy szénhidráttartalmú 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
