Состав для упрочнения керамических стержней и форм

Состав для упрочнения керамических стержней и форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕа1УБЛИН дц 4 В 22 С 3/QO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (1) 3896785/22-02 (22) 29.03.85 (46) 07. 11.86. Бюл. Ф 41 (72) А.А. Зайчиков и Т. В.Зайчикова (53) 621. 742.4:621. 74.045 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 697240, кл.В 22 С 1/00, В 22 С 9/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

11 725779, кл. В 22 С 3/00, В 22 С 9/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР

И 944729, кл. В 22 С 3/00, 1982. (54) СОСТАВ ДЛЯ УПРОЧНЕНКЯ КЕРАМИ—

ЧЕСКИХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ

„„SU„„1268277 А 1 (57) Изобретение относится к огнеупорному материалу, которым пропитывают стержни оболочковых форм при производстве отливок по выплавляемым моделям. Цель изобретения повышение прочности стержней и форм при 1500 — 1600 С и их термостойкос, ти, Это достигается тем, что состав для пропитывания содержит дисперсный порошок алюминия с размерами частиц

0,5-5 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.7: полисилоксановая смола 10-35, дисперсный порошок алюминия 3-20, ароматический углеводород остальное. 3 табл.

1 68277

Изобретение относится к литейному производству, н частности к составам для упрочнения керамических стержней и форм, получаемых по постоянной оснастке для изготовления крупногабаритных отливок и отливок со сложным профилем.

Цель изобретения — повьш »ние прочности стержней и форм при 1500

1600 С и их термостойкости.

Стержни пропитывают составом, приготовленным из смеси лака КО-815, разбавленного ксилолом, до вязкости

10,5 с и порошка алюминия. На 550 мл раствора лака берут 100 г порошка алюминия. Полученную смесь тщательно размешивают и отстаивают H теченис

5 мин для оседания крупных фракций порошка. Отстоявшуюся суспензию сливают и замеряют ее плотность, кото— рая должна быть равной 1,04-1,06 г/см .

В такой суспензии размер частиц алюминия составляет 0,5-5 мкм. При боль. ших размерах частиц происходит шепушение пропитанных суспензий стержней после их прокалинания. (табл. 1) .

Стержни, смеси на осHoB» зпектрорунда пропитывают в составах (табл.

2), а затем в вертикальном полож»нии сушат на воздухе не менее 1 ч ., прокаливают в коробах без засыпки при 950" С в течение 4-5 ч, Охпажпе— ни» стержни использунп lIpH и 3:I отовпении выплавляемых моделей и керамических форм.

При пропитывании стержней дисперсный алюминиевый порошок проникает в поры керамики и частично покрывает поверхность стержня. При термообра— ботке алюминий окисления переходит в активный оксид алюминия, вступающий в реакционное спекание с компонентами керамического стержня.

Это повышает прочность керамики н холодном и нагретом состоянии и ув»вЂ” личивает термостойкость стержней.

Параметры пропитанной керамики стержней и величина брака отливок, полученных с их использованием, приведены в табл. 3.

Если содержание дисперсного алюминия ниже 3 мас. 7, то несмотря на ее высокую проникающую способность эффект упрочнения керамики при однократной пропитке мал (прочность при

1500 С от пропитки суспензией с 17. порошка алюминия возрастает всего на 10-157.) .

При содержании в пропитывающем составе 37, дисперсного алюминия эта величина составляет 35-50/, возрастает термостойкость стержня, что уже позволяет снизить брак по дефек-. там стержней в 1,5-2 раза.

Если содержание алюминия превьппает 207, например 25 мас. 7, вязкость суспензии становится слишком высокой, что приводит к подтекам и неоднородности толщины пленки на поверхности стержней, к отслоению и растрескиванию покрытия, что не дает эффекта упрочнения керамики.

Для пр опитки керамики с цепью ее упрочнения используют суспензию с

3-20 мас. 7. дисперсного порошка алюминия. Но при концентрации алюминия

3 — 10 мас.7. для достижения эффекта, получаемого при использовании 1520,.— »oA суспензии, необходима двукратная пропитка с промежуточной сушкой на воздухе в течение 1 — 2 ч.

Возможно упрочнять весь керамический стержень или избирательно упрочнять отдельные его элементы, на— пример, наиболее ослабленные выход— ные кромки керамического стержня, разрушающиеся под действием струи расплавленного металла.

Все это дае г возможность сократить брак дорогостоящих отливок по дефектам керамических стержней.

Если содержанис исходного лака в суспензии при оптимальном содержании алюминия 15 мас. 7 менее 107., например 57., и орошок алюминия может частично осыпаться в процессе транспортировки и других операций до выполнения прокапки стержней, Если содержание пака превышает

35 мас .. например 507., вязкость суспензии значительно возрастает, что приводит к ухудшению проникающ»й способности суспензии, увели40 чению толщины покрытия и его шелушению после прокалки при 950 С.

Оптимальное содержание исходного лака в сусп»нзии 10-35 мас.7..

Использование предложенного соста

45 ва,пя пропитки керамических материа лов повышает прочность стержней при

20 С в 2-2,5 раза, при 1500-16004С в 1,5-2 раза.

1268277

Состав для упрочнения керамических стержней и форм, включающий полисилоксановую смолу, ароматический углеводород, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения прочности стержней и форм при 1500—

1600 С и их термостойкости, он дополнительно содержит дисперсный по10-35 смола

Дисперсный порошок алюминия с размером частиц О, 5-5 мкм

Ароматический угле3-20

Остальное водород

Т а б л и ца 1, Условная Плотность вязкость г/cMl по В3-4, с

Марка алюми

Размер части алюминиевого порошка, мкм ния

1, 04 Шслушение покрытия (дисперсная двуокись кремния и окись алюминия) на большой поверхности стержня

12,5

АСД-1 095-40

1,04

12,5

АСД-4

1,04

АСД-6 О, 5 — 10

12,5

1,04

АСД-4

Табли ца 2

Условная ПлотОпыт вязкость ность, по В3-4, г/см с

10,5 0,930 Полная пропитка без нарушения геометрии

Ксилол

10,6 0,935 Тонкое покрытие равномерной толщины

3 Раствор лака

Формула изобретения

0,5-5 (с от- 12,5 делением фракции у 5 мкм методом седиментации) Состав раствора или суспензии для пропитки кера мики, мас. Х

1 Раствор лака КО-815-33

2 Раствор лака 99

Порошок алюминия 1 рошок алюми ния с ра э мер ом частиц

0 5-5 мкм при следующем соотношении компонентов, мас. X:

Полисилоксановая

Качество поверхности пропитанных стержней после прокаливания при

950 С 5 ч

Частичное шелушение покрытия на поверхности стержня, местно, вследствие повышенной толщины и недостаточной проникакицей способности

Шелушение покрытия на отдельных участках поверхности стержня

Тонкое покрытие равномерной тол.цины по всей поверхности выходной кромки, прочное сцепление с поверхностью стержня вследствие хорошей проникающей способности

Качество поверхноСти после пропитки

1268277

10)8 0,950

То же

Порошок алюминия

4 Раствор лака 93 11 3 Ою980

Порошок алюминия

5 Раствор лака 85 12 5 104

Порошок алюминия 15

13,3 1,07 Тонкая равномерная пленка без наплывов

6 Раствор лака 80

Порошок алюминия 20

14,0 1, 11 Пленка покрытия с неравномерной толщиной, наплывы, заполнение перфораций.

7 Раствор лака

Пор ошок алюминия ? 5

12, 0 1, 01 Отслоение частиц алюминия от поверхности стержня

8 Порошок алюминия 15

12, 2 1,02 Тонкое равномерное покрытие прочное сцепление алюминия с керамикой

9 Порошок алюминия 15

Лак KO-815

12,7 1,04 То же! 0 Порошок алюминия 15

50

13,0 1,06 Повышенная толщина пленки покрытия, наплывы

11 Порошок алюминия 15

Лак КО-8 15

Ксилол

Лак КО-815

Ксилол

Лак КО-815

Ксилол

Ь

Проло лкение табл 2

1

1 м

1 ф

1 х 6\ ф ф х

5Х мою

V C1 W

«» U

О

Ф

»/I

Ю

М л

»/\

О л и

Ю

Ю

«л

I ф ! аов в ар х я« о

1» 0 «» о

orna х о m

XI-V а 4 ецио

Фв«о а о е х

Ю

Т

/« !

Ю

Г 4

/«

»/1

CO

Ю

° °

6»

X и

«» и

О .о

Ф

Ю

° Ф

» » !

1 (3 » л

I о л

О л

tV

D

Ю

С 4

1 1

v Я

Ф ф Ц о и х

О

Ю

Ю

ÎO

« л

1 н/\ л

О о

О

«»4

1 и о

A

«««х

Ф I х

1 ео«с

Ю

«1

О .1

Ю х й

Ю л

Ю м

»Г\

«:! о о х

« о

Ю

Оо

Э (>

Я о

«

И

U х

»

l о х

«»

1 Ф х

Ю

«»4

»/«

Ю

Ю

»/« м

GO

«

CO л

Ю

CO

Ю

»/1 х

4«

И и и

D л !

»/Ъ

».» о

4 и о о о.

««« х и а и о

Ф о о

Я

I»

v о х х о а

«4

Ю

Т

D

Ю .»

Ф о

Ф ф

&.

v о

«о

»/\

»/1 ч

1 М

IC ф о

cf к

Х

Ю

СО м

Ю

».» м

«««

Ef

Э

z и

Ю i/\

I и

О)

«»« ф а а м

Ю

«- о

v 41

° 4

Ю

» 1

l 1 х е д m и

Ф Е

m v о î е с= хо

Ю

»/« м\

Ю

«Ч

3 44 !! Ю а

«. о

v c х

1 ф

A о

Ф и о

/« х а

П о о

Ю

/»« и к

X о

5 о

В х

Я х ф

Ф

I» и

/ о ,m o

X»х

nj ф о х Е X о х о. ф

I 1

1

1

I

1

1 CO

1

1

1 «

1 I

1 1

1 I

1

1 о

1

0 — — 1«.

1

44!.Ф

1 — 4

"4 I

) —

CJ Ф»»

XXX и

Я х v и

1268?77

1 1 х а Я

C« I

Ф v о о с« х ю

I »Х

4«Ф д х

O ««41

Д о э о Ф

m v

I»

v x

«««

I 1 1 фя о и «Е !

»х фхо х o m

X о

m 2 44 о ах

В. «««Э

X U I»

Ф I вv о

1 О

Ф о

o«:o

h «» I»

X Ф Р

emvv м о о о

A Þ

И „й х э а

Г х

v о х

И «С ф 44

XO

X о

О CI

:-1 х а

CJ C

Н

Х х

X о ф х Й ф Э

«О о

64

Я х «Ef

X m и Ф а о х

М о

Ф X о В

4«а

ql I