×
13.01.2017
217.015.6851

Результат интеллектуальной деятельности: СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СТЕРЖНЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к литейному производству. Смесь для изготовления водорастворимых стержней содержит, мас.%: галогенид аммония 5-10, нитрат натрия и нитрат калия в сумме 25-35, карбамид - остальное. Соотношение содержания нитрата натрия к нитрату калия составляет 0,81-0,83. Введение нитратов натрия и калия в состав смеси обеспечивает повышение прочности, свободную линейную усадку и высокое качество поверхности стержня. 2 табл.

Настоящее изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления водорастворимых стержней.

Смесь для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида (техническая мочевина) широко используется в производстве точного литья благодаря высокой текучести в расплавленном состоянии, что в сочетании с малой усадкой позволяет получать сложные и тонкостенные модели или стержни методом свободной заливки расплава.

В частности, известна смесь для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида, содержащая нитрат калия, мас. %: нитрат калия - 10; карбамид - 90 (Иванов, В.Н. Литье по выплавляемым моделям: под общей ред. Я.И. Шкленника, В.А. Озерова / В.Н. Иванов, С.А. Казенов, Б.С. Курчман и др.// 3 изд., перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1984. - 408 с.).

Наряду с такими приемлемыми характеристиками, как относительно низкая температура плавления, высокая жидкотекучесть, приемлемое качество поверхности модели или стержня, данная смесь (КбНк 90-10) обладает существенным недостатком, связанным с разложением карбамида при нагреве данной смеси, что приводит к интенсивному выделению токсичного аммиака. Кроме того, наличие гигроскопичной соли повышает способность готовых моделей или стержней поглощать влагу из окружающей среды, что наряду с токсичностью значительно ухудшает качество поверхности, повышает свободную линейную усадку, нарушая технологический режим литейного производства.

Наиболее близким к изобретению по составу является смесь для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида, содержащая галогенид аммония, а именно хлорид аммония или бромид аммония, при следующем соотношении компонентов, мас.%: галогенид аммония - 10-50; карбамид - 50-90 (SU 555966, МПК В22С 1/00 9/10. Смесь для изготовления водорастворимых стержней).

Наряду с приемлемыми характеристиками, как относительно низкие температура плавления, газовыделение аммиака при разложении карбамида и гигроскопичность, известная смесь обладает недостаточной прочностью, относительно высокой свободной линейной усадкой и не обеспечивает высокое качество поверхности модели.

Данную смесь принимаем в качестве прототипа.

Основной задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является разработка состава смеси для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида, обеспечивающего повышенную прочность, низкую свободную линейную усадку и высокое качество поверхности стержня.

Технический результат достигается тем, что смесь для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида, содержащая галогенид аммония, дополнительно содержит нитраты натрия (NaNO3) и калия (KNO3), при следующем соотношении компонентов (в масс.%): галогенид аммония 5-10; сумма компонентов NaNO3 и KNO3 25-35; карбамид - остальное, при этом соотношение содержания нитрата натрия к нитрату калия составляет 0,81-0,83.

Общим для известного и заявляемого составов смесей для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида является наличие в смесях карбамида и галогенида аммония.

Отличие от смеси-прототипа заключается в дополнительном введении в заявляемую смесь нитратов натрия и калия, при этом соотношение содержания нитрата натрия к нитрату калия составляет 0,81-0,83.

Выбор граничных значений параметров компонентов, указанных в формуле изобретения, установлен опытным путем.

Содержание карбамида в предлагаемой смеси обусловлено обеспечением требуемой прочностью - не менее 16 МПа. Содержание галогенида аммония в указанных пределах обеспечивает выделение аммиака. Рациональное соотношение содержания нитрата натрия к нитрату калия в пределах 0,81-0,83 обеспечивает образование эвтектики из этих компонентов, что значительно снижает как температуру плавления, так и свободную линейную усадку, но при этом существенно повышается качество поверхности модели.

Таким образом, между отличительными признаками и решаемой задачей существует причинно-следственная связь. Дополнительное введение нитратов натрия и калия в состав смеси для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида, содержащей галогенид аммония, обеспечивает повышенную прочность, низкую свободную линейную усадку и высокое качество поверхности стержня.

Приготовление предлагаемой смеси для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида проводили следующим образом:

1) проводят сплавления нитратов калия и натрия в соотношении 0,81-0,83 с последующим размолом до порошкообразного состояния;

2) полученный порошок смешивают с гранулами карбамида и порошком галогеногелида аммония с последующим сплавлением до однородного состояния.

Для исследования технологических свойств, изготовленных из предлагаемой смеси стержней, определялись механическая прочность, температура плавления, свободная линейная усадка, а после изготовления отливки типа уголок из алюминиевого сплава, например АД31, исследовали качество внутренней поверхности.

Для сравнения в таблицах 1 и 2 приведены составы заявляемой смеси для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида, физико-химические свойства, а также качество внутренней поверхности в сравнении с известными смесями для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида.

Как видно из таблиц, заявляемая смесь с различным химическим составом в заявленном диапазоне соотношения компонентов (смеси №№2-4) по сравнению с известными, благодаря рациональному сочетанию в сплаве компонентов в указанном количественном соотношении, обладает оптимальной прочностью 16-18 МПа, более низкой свободной линейной усадкой 0,20-0,22 мкм и обеспечивает высокое качество поверхности получаемых изделий, с чистотой поверхности по Ra, 0,63-1,00 мкм.

Таким образом, применение заявляемой смеси для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида по сравнению с прототипом обеспечивает повышенную прочность, низкую свободную линейную усадку и высокое качество поверхности стержня.

Смесь для изготовления водорастворимых стержней
Таблица 1
№ п/п Смесь Химический состав смесей, массовая доля компонента, в масс.%
карбамид хлорид аммония нитрат натрия нитрат калия
1 с содержанием карбамида меньше 55% 50,0 10,0 18,0 22,0
2 55,0 10,0 15,8 19,2
3 заявляемая 62,5 7,5 13,5 16,5
4 70,0 5,0 11,3 13,7
5 с содержанием карбамида больше 70% 75,0 5,0 9,0 11,0

Таблица 2
№ п/п Смесь Прочность, МПа Свободная линейная усадка, % Чистота внутренней поверхности Ra, мкм Газовыделение
1 с содержанием карбамида меньше 55% 19 0,24 1,25 -
2 18 0,22 1,00 -
3 заявляемая 17 0,21 0,63 -
4 16 0,20 0,63 -
5 с содержанием карбамида больше 70% 15 0,23 1,25 +

Смесь для изготовления водорастворимых стержней на основе карбамида, содержащая карбамид и галогенид аммония, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит нитрат натрия и нитрат калия, при этом компоненты взяты в следующих соотношениях, мас.%: галогенид аммония 5-10, сумма компонентов нитрата натрия и нитрата калия 25-35, карбамид - остальное, а соотношение содержания нитрата натрия к нитрату калия составляет 0,81-0,83.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-34 of 34 items.
10.05.2018
№218.016.3e63

Способ контроля качества системы терморегулирования космического аппарата

Изобретение относится к системам терморегулирования (СТР) космических аппаратов (КА). Способ контроля качества СТР КА включает слив требуемой дозы теплоносителя в процессе заправки СТР теплоносителем и в дальнейшем периодический контроль наличия требуемой массы теплоносителя в жидкостном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648519
Дата охранного документа: 26.03.2018
10.05.2018
№218.016.3f6d

Устройство межмодульного обмена по магистрали lvds-m с канальным резервированием и прямым доступом в память

Изобретение относится к обработке цифровых данных и передаче дискретной информации по линиям связи. Технический результат – повышение помехоустойчивости межмодульного обмена. Устройство межмодульного обмена по магистрали LVDS-M с канальным резервированием и прямым доступом в память, содержащее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648574
Дата охранного документа: 26.03.2018
05.07.2018
№218.016.6c68

Зонтичная антенна космического аппарата

Изобретение относится к космической технике, в частности к зеркальным антеннам со складным рефлектором зонтичного типа, применяемым в составе космических аппаратов (КА) с длительным сроком эксплуатации на орбите (не менее 15 лет). Заявленная зонтичная антенна космического аппарата содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659761
Дата охранного документа: 03.07.2018
16.06.2023
№223.018.7b8b

Способ построения космической системы ретрансляции и связи

Изобретение относится к области радиосвязи с применением спутников-ретрансляторов на высокоэллиптических и геостационарной орбитах и предназначено для преимущественного использования в космических системах ретрансляции и связи. Технический результат состоит в разработке способа построения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002755019
Дата охранного документа: 09.09.2021
Showing 31-40 of 44 items.
10.05.2018
№218.016.489a

Способ отбора пробы жидкого металла

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к производству алюминия, и может быть использовано при подготовке проб алюминия и его сплавов для анализа на содержание водорода. Производят погружение изложницы в расплав. Заполняют изложницу жидким металлом и проводят далее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651031
Дата охранного документа: 18.04.2018
14.06.2018
№218.016.61fe

Устройство управления тепловым режимом непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к устройствам управления тепловым режимом непрерывного литья и прессования. Устройство непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов содержит корпус, дозатор, основание дозатора, колесо-кристаллизатор с кольцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657396
Дата охранного документа: 13.06.2018
04.07.2018
№218.016.6a2a

Вакуумный ковш для забора жидкого металла

Изобретение относится к области металлургии. Вакуумный ковш для забора жидкого металла содержит металлический корпус (1), футерованный огнеупорным материалом, грузоподъемную траверсу, съемную крышку (3), снабженную устройством (4) для соединения внутреннего пространства ковша с вакуум-линией, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659556
Дата охранного документа: 02.07.2018
24.07.2018
№218.016.73d9

Припой для пайки алюминия и его сплавов

Изобретение может быть использовано при получении паяных конструкций из алюминия и его сплавов. Припой в виде проволоки содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: кремний 12±0,3, цинк 12,5±2,5, алюминий - остальное. Припой обеспечивает проведение качественной пайки при температурах не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661975
Дата охранного документа: 23.07.2018
17.08.2018
№218.016.7c83

Способ изготовления тонкостенных волноводов прямоугольного сечения

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для гибки тонкостенных прямоугольных волноводов космических аппаратов. У волновода в месте гибки обрабатывают сквозное отверстие в плоскости гибки на длину будущего изгиба и удаляют часть двух противоположных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663921
Дата охранного документа: 13.08.2018
01.09.2018
№218.016.81ca

Способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах

Изобретение относится к металлургии, в частности к области анализа и определения водорода в алюминиевых сплавах. Предложен способ определения содержания водорода в алюминиевых сплавах, включающий отбор расплава, его последующую кристаллизацию сразу в двух подогреваемых тиглях: один под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665585
Дата охранного документа: 31.08.2018
04.10.2018
№218.016.8f10

Способ вакуумной обработки алюминия и алюминиевых сплавов

Изобретение относится к рафинированию алюминия и его сплавов от водорода и других неметаллических включений. Способ включает вакуумную обработку алюминия и его сплавов в вакуум-транспортном ковше с крышкой во время охлаждения металла перед заливкой в миксер и выдержку жидкого металла в вакууме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668640
Дата охранного документа: 02.10.2018
23.12.2018
№218.016.aa5f

Способ бесконтактной пайки антенно-фидерных устройств

Изобретение может быть использовано при изготовлении антенно-фидерных устройств космических летательных аппаратов. Паяемые детали закрепляют с помощью приспособлений, исключающих их перемещение. В качестве паяльного материала используют паяльную пасту, соответствующую материалу или покрытию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675674
Дата охранного документа: 21.12.2018
05.07.2019
№219.017.a5f2

Устройство для непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для непрерывной разливки цветных металлов и сплавов. Устройство содержит дозатор (1), колесо-кристаллизатор (2) с кольцевой канавкой (3) и коллектором для хладагента, неподвижный дугообразный сегмент (4) с матрицей (5) и с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693407
Дата охранного документа: 02.07.2019
14.08.2019
№219.017.bf69

Установка для непрерывного литья плоских слитков

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления плоских слитков. Установка содержит устройство (1) для подачи расплавленного металла (2) в кристаллизатор (3), вертикально перемещаемый поддон (4), управляющую ЭМВ (6), взаимосвязанную с датчиками:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697143
Дата охранного документа: 12.08.2019
+ добавить свой РИД