Суспензия для изготовления оболочковых литейных форм по выплавляемым моделям

Суспензия для изготовления оболочковых литейных форм по выплавляемым моделям

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1238880 А1 (5D 4 В 22 С 1 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3804764/22-02 (22) 23.10.84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В. М. Александров, Б. А. Кулаков, А. А. Солодянкин, Е. П. Круглов, Н. И. Бородовицын и В. А. Корнеев (53) 621.742.4:621.74.045 (088.8) (56) Гуляев Б. Б. и др, Литье тугоплавких металлов М., Машиностроение, 1964, с. 13 — 18.

Авторское свидетельство СССР № 482235, кл. В 22 С 1/00, В 22 С 9/04, 1974.

Технологическая рекомендация 1.2

268.82 «Изготовление деталей методом направленного затвердевания из сплава

ВЖЛ вЂ” 14» ОНТИ ВИАМ, 1982. (54) (57) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ, включающая раствор гидролизованного этилсиликата, алюминиевый порошок, огнеупорный наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества форм за счет увеличения их прочности, газопроницаемости и уменьшения взаимодействия с заливаемым металлом, она дополнительно содержит перхлорат калия при следующем соотношении компонентов, мас. 0:

Раствор гидролизованного этилсиликата 20 — 40

Алюминиевый порошок 1,5 — 8,0

Перхлорат калия 0,1 — 1,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

Ю

Р

Ю

СО

QO

1238880

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению отливок из тугоплавких химически активных металлов, жаропрочных и других высоколегированных сплавов по выплавляемым моделям.

Цель изобретения — повышение качества форм за счет увеличения их прочности, газопроницаемости и уменьшения взаимодействия с заливаемым металлом.

Перхлорат калия (КСК)4) при проколи10 вании форм, изготовленных из предлагаемой суспензии, разлагается с выделением хлорида калия и кислорода. В присутствии жидкого хлор ида раз рыхл яется оксидная пленка на поверхности частиц алюминия, что обеспечивает более полное спекание порошка алюминия с огнеупорным наполнителем. Благодаря этому увеличивается прочность форм, уменьшается их взаимодействие с заливаемым металлом. Газопроницаемость форм возрастает за счет пор, 20 образующихся при выделении кислорода.

Суспензию готовят раздельным способом. Связующим служит раствор гидролизованного этилсиликата. В качестве органического растворителя используют спирт, ацетон, эфиро-альдегидную фракцию, а в качестве катализатора гидролиза — соляную или азотную кислоту. Условное содержание в гидролизате SiO 8 — 20Я. Связующее имеет состав, мас.Я:

Этилсиликат-40 20,2 — 48,1

Органический раствор итель 78,3 — 48,4

Кислота 0,34 — 0,8

Вода 1,16 — 2,7

В качестве огнеупорного наполнителя суспензии используют дистенсиллиманит или смесь порошков электрокорунда, например, следующего состава, Я: М5 25; №3 40; № 5 35. Дистенсиллиманитовый наполнитель используют для получения отливок из жаропрочных, а электрокорундовый — из тугоплавких, например. из титановых, спла- 40 вов.

Используют следующие марки алюминиевых порошков АСД-4, АСД-1, АСД-О, ПА-4.

Предпочтительнее использовать порошок

АСД вЂ” 4 как наиболее дисперсный, имеющий

45 высокую удельную поверхность 0,34—

0,38 м /ч. Перхлорат калия вводят в суспензию в виде дисперсного порошка, зернистость которого соответствует зернистости огнеупорного наполнителя и алюминиевого порошка.

Соотношение между перхлоратом калия и алюминиевым порошком 0,07 — 0,12. При изготовлении форм из предлагаемой суспензии сушку нанесенных слоев осуществляют на воздухе, в воздушно-аммиачной среде, а также вакуумно-аммиачным способом. Для обсыпки слоев используют шлифзерно № 20№ 80 электрокорунда белого и нормального, карбида кремния, а также высокоглиноземистого шамота зернистостью 63—

160 мкм.

Удаление разовых моделей осуществляют в горячей модельной массе, в воде, горячим воздухом. Формы прокаливают в окислительной атмосфере при 800 — 1100 С в течение 2 — 5 ч.

В табл. 1 приведены составы предлагаемых (примеры 2 — 7) и известной (пример 1) суспензий.

Содержание SiO в гидролизованном растворе этилсиликата — 40 для электрокорундовых форм составляет 8 — 9 мас.Я, а для дистенсиллиманитовых 11 — 13 мас.Я.

Вязкость электрокорундовой суспензии по вискозиметру ВЗ вЂ” 4 для 1-го слоя 45 — 50с, для 2-го 30 — 35 с и для остальных 15 — 20с, для дистенсиллимантовой суспензии соответственно 60 — 70 с, 35 — 40 с и 25 — 30 с.

В качестве присыпки используют электрокорунд белый фракции № 20 для 1-го слоя и фракции № 50 для остальных.

Сушку слоев осуществляют вауумноаммиачным способом, выгонку моделей — в горчей модельной массе, прокалку форм— в окислительной атмосфере (на воздухе) при

980 — 1000 С в течение 4 — 5 ч.

Изготавляют 5-ти слойные стандартные керамические образцы и 9-ти слойные формы — электрокорундовые для отливок из титанового сплава ВТ9Л и дистенсиллиманитовые для отливок из жаропрочного сплава ЖС вЂ” 6К.

Заливку титановых сплавов производят в печи ВДЛ вЂ” 4, а жаропрочных — в печи

ИС — 0,04. Вакуум в печах достигает

10 мм рт. ст.

Технологические свойства форм и полученных в них отливок, приведены в табл. 2.

Как видно из данный табл. 2, введение перхлората калия в диспензию способствует усилению процесса твердофазного спекания — количество остаточного алюминия уменьшается на 50 — 60Я, удельная прочность форм возрастает в 1,2 — 1,5 раза, а газопроницаемость в 1,3 — 1,4 раза. На титановых отливках уменьшается глубина слоя, видоизмененного из-за взаимодействия формы с металлом — загрязненного оксидами, с видоизменной структурой, склонного к растрескиванию. На отливках из жароупорного сплава улучшается поверхность.

Содержание в суспензии алюминиевого порошка менее 1,5Я не обеспечивает снижения химической активности форм, а его содержание выше 8,0Я затрудняет выбивку форм, снижает их газопроницаемость и податливость. При концентрации перхлората калия в суспензии менее 0,1Я не достигается эффект упрочнения форм и повышения качества поверхности отливок. При его концентрации выше 1Я ухудшается шероховатость поверхности отливок за счет увеличения в форме продуктов разложения хлоридов.

1238880

Таблица 1

Содерканне в составе суспензии, мас ь"

Ингредиенты

Раствор гидролизованного эталсиликата ЭТС-40

22 20 25 28 32 35 40

Порошок алюминиеной АСД-4

5151558

0 5 0 1 0 5 1 0

1,0

Перхлорат калия

Наполнитель огнеупорный электрокорунд

69,5 70,4

68 71

Дистенсиллиманит

664 595 51

Таблица 2

Показатели для состава

2 3 4 5

Технологические свойства форм и отливок

Известно

1 (6 ) 7

Количество остаточного алюминия,х

14 13 12

34 15 12 12

Прочность на изгиб после прокалки, кгс/см к 26 32 38 35 8 12 19

6 и

Газопроницаемость, Ма х 10-ц

161401401502

11 1,5 о, и т

Шероховатость поверхности отливки,иа 40 40

40 40 16

16 25

Глубина нидоизмененного слоя, мм

150 50 100 125

Класс точности отлиЛТЗ,ЛТ4 ЛТЗ

ЛТ2 ЛТ2 ЛТ2

ЛТЗ

ЛТ2,ЛТЗ ЛТЗ вок

Удельная прочность, т.е. прочность, отнесенная к 12 введенного в суспензию алюминиевого порошка АСД-4. ч"С дистенсиллиманитовым наполнителем.

Составитель В. Иванов

Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Данкулич

Заказ 3330/7

Реализация изобретения позволяет снизить дефектность отливок по трещинам, газовым включениям, оксидным пленам, химсоставу, уменьшить брак отливок из-за разрыва литейных форм в 1,6 — 1,9 раза по газовым раковинам, пленам и засорам в 1,3—

1,6 раза улучшить качество поверхности отливок.