Состав для получения противопригарного покрытия на литейных формах и стержнях

Состав для получения противопригарного покрытия на литейных формах и стержнях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SUÄÄ 1215831 (5д 4 В 22 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,01-0,1

58,0-64,0

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3737446/22-02 (22) 04.05 ° 84 (46) 07.03.86. Бюл. У 9 (72) Н.Н.Варава, Л.А.Большаков, Ю.Д.Кузьмин, В.С.Алексеев и Л.Г.Грибов (53) 621.744.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 667315, кл. В 22 С 3/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

9 499024, кл. В 22 С 3/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

В 531622, кл. В 22 С 3/00, 1975. (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТИВОПРИГАРНОГО ПОКРЫТИЯ НА ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМАХ И СТЕРЖНЯХ преимущественно для крупного стального литья, включающий днстен-силлиманит, огнеупорный материал на основе глины, водорастворимое соединение на основе лигносульфонатов, анионоактивное поверхностное вещество, воду, о т-. л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения его кроющей способности и повышения седиментационной устойчивости, а также повышения прочности покрытия, состав дополнительно содержит алюмохлорид при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Алюмохлорид 0,5-3,0

Огнеупорный материал на основе глины 1,5-2,5

Водорастворимое соединение на основе лигносульфонатов 2 ° 5-4,5

Анионоактивное поверхностное вещество

Дистен-силлиманнт

Вода

15831

55

1 12

Изобретение относится к литейно- му производству, а именно к противопригарным покрытиям для литейных форм и стержней и может быть исI пользовано преимущественно при изготовлении крупных стальных отливок иэ легированных. марок сталей.

Цель изобретения — повышение качества покрытия за счет улучшения кроющей способности и седиментационной устойчивости состава, а также повышения прочности покрытия.

В предлагаемом составе в качестве алюмохлорида предпочтительно использовать алюмохлорид А1С1 или

Al Cl в виде димерных молекул.

Алюмохлорид представляет собой жидкость от желто-зеленого до серого цвета плотностью 1,26-,1,31 г/см, имеет кислотные свойства (рН 0,11,0), Продукт получают путем взаимодействия гидрата окиси алюминия с соляной кислотой и применяют в качестве закрепителя для керамических оболочковых форм на жидком стекле при литье по выплавляемым моделям, в виде водного раствора

14-24Х-ной концентрации.

Введение алюмохлорида приводит к созданию в краске комплексных соединений. Комплексные соединения переводят противопригарное покрытие в таксотропное состояние, образуя нерасслаивающиеся покрытия, имеющие максимальную седиментационную устойчивость. Алюмохлорид способствует набуханию глинистой, составляющей в противопригарном покрытии эа счет растворения поверхностных слоев ее частиц. В результате этого увеличивается склеивающая способность глинистого связующего, что способствует улучшению кроющей способности и устранению подтеков противопригарного покрытия на поверхности литейной формы или стержня.

При заливке жидкой сталью сухих форм алюмохлорид разлагается на алюминий и хлор (температура разложения алюмохлорида составляет 447 С).

Хлор увеличивает окислительные процессы на границе металлоформа, способствуя спеканию противопригарного покрытия и новообразований.

Алюминий, окисляясь в окислительной среде формы за счет паров воды и углекислого газа, образует тонкую пленку на контакте металлоформа, 5

40 состоящую иэ окислов алюминия, муллита или шпинелей типа герцинита.

Это способствует получению отливок из углеродистых и легированных марок сталей с чистой поверхностью. Алюмо" хлорид под действием высоких температур может образовывать металлоорганические соединения, а при взаимодействии с углеродом стали, а также с углеродом, выделяющимся в процессе деструкции связующих в контактной зоне металл-форма, — тугоплавкие соединения типа карбидов А1 С .

В качестве связующего в покрытии, содержащем алюмохлорид, могут быть использованы водорастворимые соединения на основе лигносульфонатов: сульфитно:-дрожжевая бражка и сульфитный щелок.

В качестве огнеупорного материала на основе глины могут применяться бентонит и формовочная глина различных сортов, классов и групп.

В табл. 1 и 2 приведены соответственно составы и свойства известного и предлагаемого составов.

Оптимальное содержание алюмохлорида составляет 0;5-3,0 мас.Х (в пересчете на сухое вещество). При большом его содержании (свыше З,ОХ) увеличивается вязкость и толщина слоя покрытия. Покрытие становится рыхлым и слабым, уменьшается прочность на истирание, увеличивается шероховатость поверхности отливки и ухудшается размерная точность отливок. При меньшем содержании алюмохлорида (менее 0,5X) поставленная цель не достигается, ухудшается чистота поверхности стальных отливок, противопригарное покрытие не переходит в таксотропное состояние и, следовательно, ухудшается кроющая способность, седиментационная устойчивость, ухудшается качество поверхности отливок.

Введение алюмохлорида, как указано, в состав покрытия способствует созданию таксотропных свойств, следовательно, получению хорошего слоя без подтеков.

Оптимальное содержание ПАВ 0 10 01Х. Меньшее количество ПАВ не оказывает значительного влияния на свойства покрытия, а большее содержание может привести к образованию в суспенэии пены и, как следствие, к получению пористого слоя

1215831

Т а б л и ц а 1

Содержание, мас.Ж, в составе

2 3 4 5

Компоненты

1 6 (известный) :Дистен-силлиманит, :ХДСП

57,0 58,0 64,0 63,0 65,0

59,0

Бентонит, формовочная глина

t,0 1 5 2 0 2 5 3 0

1,8

Поверхностно-активное вещество анионоактивного типа, например,,сульфирол-8

0,008 0,10 0,.04 0 01 0 12

0,5

ДС-РАС,, Связующее на основе

-лигносульфонатов;

:.например, концентрат . бражки жидкий

5,0

2,0 2,5 3,0 4,5 покрытия, уменьшению прочности на истирание и появлению пригара.

Содержание глинистого связующего и связующего на основе лигносульфонатов в выбранных оптимальных пределах обеспечивают получение противопригарного покрытия с максимальной прочностью на истирание и отливок с чистой поверхностью.

Уменьшение количества этих связующих приводит к потере прочности покрытия на истирание и сцепления со смесью.

Увеличение содержания глинистого связующего и связующего на основе лигносульфонатов способствует образованию сетки трещин в покрытии при контакте с жидким металлом и, следовательно, получению на поверхности отливок таких дефектов, как газовые раковины, плены, механический пригар и уменьшению размерной точности отливок

Технология приготовления противопригарного покрытия следующая.

В смешивающее устройство, напри-, мер краскомешалку, вводят 80-85Х расчетного количества воды, необходимое количество пенообразователя, связующего, концентрат бражки жидкий и при перемешивании вводят алюмохлорид, Затем вводят сухие компоненты: огнеупорный наполнитель и глинистое связующее, время перемешивания 10-15 мин. Затем вводят остальную часть воды и перемешивают еще

3-5 мин.

Покрытием окрашиваются формы и стержни из песчано-глинистой, холоднотвердеющей и жидкостекольной смесей с помощью кисти или пульверизатора.

Песчано-глинистые стержни под-!

О вергают тепловой сушке, а стержни из холоднотвердеющей и жидкостекольной смесей провяливают на воздухе.

Готовые стержни устанавливают в

tS подготовительную форму и заливают сталью. Остывшую форму выбивают.

По балльной системе лучшее по чистоте поверхности покрытия (составы

3 и 4) оценено баллом 2. Поверхность

20 покрытий по составам 2 и 5 несколько хуже (незначительный пригар) и оценена баллом 3. Покрытия (состав 1) и известные отливки имеют поверхности с металлизированным

25 пригаром и оценены баллом 4.

На основании полученных результатов установлено, что лучшим признать покрытия составы 2-4.

Реализация изобретения позволит

30 в связи с повышением качества и проч-. ности покрытия улучшить чистоту поверхности отливок, сократить трудоемкость и облегчить выбиваемость отливок.

1215831 Продолжение табл. 1

Содержание, мас.7, в составе

Компоненты

Алюмохлорид

0,3 0,5 2,0 3,0

Хлорное железо

0,01

2,0

3,0

ОстальОсталь- Осталь- Осталь- Осталь- Остальное ное ное ное ное

Вода ное

Таблица 2

1 2 J 5

Показатели

1,63 1,65 1,68 1,67 1,67

1,68

Плотность, г/см

Седиментационная устойчивость, Х 98,0 99,0 99,2 99,0 99,6

97i2

Условная вязкость по вискозиметру В3-4, с 21,9

20,0

26,0 28,0 31 0 48,0

Прочность покрытия к истиранию песком, г/мм 1150

1020

2060 2650 2900 1560

Толщина покрытия, мм 0,30 0,36 0,42 0,48 . 0,62

0,28

Глубина проникновения покрытия, мм

0,20

0,21 0,27 0,27 0,25 0,12

Кроющая способность покрытия, 7

96,0

97,0 100 100 100 100

Характеристика пригара при выбиваемости, баллы

4 3

Составитель И. Куницкая

Редактор Н. Бобкова Техред З.Палий Корректор Л. Пилипенко

Заказ 934/11 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Кр ахмалит

Окись железа

1 1

Составы

3 ) 4