Защитное покрытие

Защитное покрытие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве защитного покрытия, используемого для нанесения на рабочую поверхность литейного оборудования, контактирующего с расплавом жидкого металла. Цель изобретения - повышение прочности покрытия, его термостойкости и живучести, которая достигается за счет использования в составе покрытия карбида кремния, серебристого графита и отработанного алюмосиликатного катализатора, используемого в качестве огнеупорного наполнителя. Покрытие содержит, мас.%: огнеупорная глина 2,0...10,0

металлофосфатное связующее 10,0...16,0

карбид кремния 10,0...25,0

серебристый графит 5,0...8,0

отработанный алюмосиликатный катализатор-отход при производстве синтетического каучука остальное. При этом в качестве металлофосфатного связующего используют однозамещенный алюмофосфат. Использование в составе покрытия карбида кремния, серебристого графита и отработанного алюмосиликатного катализатора в качестве огнеупорного наполнителя позволяет повысить прочность покрытия, его термостойкость и живучесть. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1526881 (51» 4»» 22 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г:, Л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4389 753 23-02 (22) 09.03.88 (4Ь) 07.12.89. Бюл. Р 45 (72) А.М. Моксунов, И.А. Максунов и P.М. Катаева (53) 621.749.37(088.8) (5b) Сварика А.А. Покрытия литейных форм. -М.: Машиностроение, 197/, с. 78-79.

Авторское свидетельство СССР

М 1177030, кл . В 22 С 3/00, 1983. (54) ЗА1»ЦПНОЕ ПОКРЫТИЕ (») Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве защитного покрытия, используемого для нанесения на рабочую поверхность литейного оборудования, контактирующего с расплавом жидкого металла. Цель изобретения — повышение прочности покрытия, его термостойкости и живучести, которая досИзобретение относится к литейному производству и может бьггь использовано в качестве защитного покрьггия, используемого для нанесения на рабочую поверхность литейного оборудования, контактирующего с расплавом жидкого металла.

Цель изобретения — повышение прочности покрьггия, его термостойкости и живучести.

Защитное покрытие содержит огнеупорный наполнитель, связующее огнеупорную шину, графит серебристый и карбид кремния. тигается за счет использования в составе покрытия карбида кремния, серебристого графита и отработанного алюмосиликатного катализатора, используемого в качестве огнеупорного наполнителя. Покрытие содержит, мас.%: огнеупорная глина 2,0-10,0;:металлофосфатное связующее 10,0-16,0; карбид кремния 10,0-2ý,0; серебристый графит

S,0-8,0 и отработанный алюмосиликат ньп» катализатор — отход при производстве синтетического каучука — остальное. При этом в качестве металлофосфатного связующего используют однозамещенный алюмофосфат. Использование в составе покрытия карбида кремния, серебристого графита и отработанного алюмоспликатного катализатора в качестве огнеупорного наполнителя позволяет повысить прочность покрьггия, его термостойкость и живучесть. 1 з.п.

»р-лы, 1 табл .

В качестве огнеупорного наполните- ® ля используют отработанный алюмоси- G© .ликатный катализатор ИМ-220, являю(щ»»»»ся отходом. 1(ефтехимического производства. Отработанный алюмосиликатный катализатор содержит в своем составе, мас.%: двуокись алюминия b1-72; оксид хрома 14-20; диоксид кремния

8- 10; оксид железа 2,0-3,0 аэотнокисльп» калий 4,0-6,0. Использование и качестве огнеупорного наполнителя отхода нефтехимического производства позволяет резко снизить стоимость покрытия без ухудшения прочностных свойств.

1526881

Зернистость наполнителя составляет меньше 20 мкм. Использование серебристого графита позволяет существенно снизить смачиваемость покрытия ме5 таллом и шлаками.

Несмачиваемость графита выбранной структуры обеспечивается его слоистым строением, атомы углерода которого расположены в вершинах правильных плотноупакованных в плоскости шестиугольников (гексагонов). Кристалл графита состоит из множества базисных плоскостей (слоев), расположенных параллельно одна другой. Положительным 15 свойством графита для состава можно считать его малый коэффициент термического распир ения (4,45-5,9 10 1/град) и высокую теплопроводность, близкую к теплопроводности металла, 20

Карборунд выполняет многофункциональные свойства:повышает прочность, О теплопроводность, термостойкость, износостойкость. Карборунд в восстановительной и нейтральной среде устой- 25 чив до 2200 С, в окислительной — окисляется, образуя на поверхности зерен окисную пленку, состоящую иэ Si0 g

Это обстоятельство препятствует дальнейшему окислению карборунда. Карбо- 30 рунд имеет низкий коэффициент термического расширения (5,Ь8 +.,0)11 «

«10 1/град), твердость составляет по МООСУ 9,0-9,5, прочность при сжатии 58 кг/мм . Использование в качест-35 ве связующего однозамещенных фосфатов улучшает защищенность зерен карборунда от окисления даже при весьма вывысоких температурах. Глина применяется в составе в качестве пластифи- 40 катора и определяет его сырую прочность, необходимую до тепловой обработки состава.

Состав не содержит ускорителей твердения, поэтому живучесть его сох- 45 раняется в течение 2-3 сут в герметичной таре. В сыром состоянии состав

xopolUo прилипает (имеет хорошую адгезию) к металлической, огнеупорной поверхности, а после сушки к нему не 50 пристает металл и шлак. После тепло.вой обработки состав приобретает высокую прочность, износостойкость, термостойкость, теплопроводность.

Покрытие готовят в любых смесите,лях (катковых, лопастных), для чего

ia них загружают сухие составляющие и перемешивают в течение 5 мин, а затем

TohKoH струей вливают фосфатное свяэующее,не прекращая работу смесите-ля, и перемешивают 10 мин, Готовую смесь выдерживают не менее 30-40 мйн с целью обеспечения химического и физико-химического взаимодействия фосфатного связующего с составляющими состава. Затем состав наносят на защищаемую поверхность литейного оборудования и уплотняют. Для защиты металлических тиглей для плавки состав наносят с помощью шаблонов, с помощью которых можно уплотнять состав для защиты желобов, воронок и т.д.

Данный состав возможно также использовать для изготовления литейных форм многократного использования, для футеровки копильииков выгранок и т.д.

После уплотнения состав просушивают в течение 4-5 ч. За это время за счет химического взаимодействия фосфатного связующего с составляющими происходит удаление значительной части несвязанной влаги и газов — продуктов этого взаимодействия, а также частичное твердение и повышение прочности. Затем состав подвергают термообработке до 450О С со скоростью до 150500 С/ч, а затем до 450-100 С/ч.

Составы и свойства эащитногo покрытия приведены в таблице.

Количественное соотношение ингредиентов выбирается- не только в зависимости от показателей прочности, живучести, но и от конкретных условий использования состава. Глина, выполняя функции связующего совместно с фосфатным, определяет пластичность и сырую прочность, поэтому когда состав используется для защиты оборудования, требующего достаточно массивной толщины, берется верхний предел содержания глины и, наоборот, при необходимости незначительной толщины— нижний. Графит серебристый, используемый преимущественно как противопригарный материал, берется в больших количествах, когда работы связаны с наличием очень жидкотекущих шпаков.

Карборунд как материал, придающий составу прочность, термостойкость и износостойкость, берется тем больше, чем выше температура жидкого металла (сталь), и тем меньше, чем она ниже (чугун, медные сплавы и т.д.) .

Реализация изобретения позволит повысить прочность покрытия, его термостойкость и живучесть.

1526881

2,0 - 10,0

10,0 — 16,0

10,0 - 25,0

5,0 - 8,0

Огнеупорная глина

Связующее

Карбид кремния

Серебристый графит

Отработанный алюмосиликатный катализатор - отход при производстве синтетн ческого каучука Остальное

Показатели для состава

1 ) I

Содержание ингредиентов, мас. Х, и свойства

5 (6

1 2 3 4

22

5

1Î 12 20

2 5 7

/ 6 8

46

46

66

53

О, /8

0 01-0,048 (0,022) 0,87

1,25

1,23

0,59

Прочность при сжатии после термообработки, MIa 17, 24

2,8-6, 1 (5,2)

5-10

До 0,5

20, 79 26,8

29, 14

19,33

38

2,3

Термостойкость, теплосмен 17

Живучесть, сут 1,5

Составитель В. Шувалов

Техред Л.Сердюкова Корректор В ° Гирняк

Редактор С. Пекарь

Заказ 7446/15 Тираж 711 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Защитное покрьггие, включающее металлофосфатное связующее, огнеупорную глину и огнеупорный накопитель

5 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности покрытия, его термостойкости и живучести, оно дополнительно содержит карбид кремния и серебристый графит, а в качестве огнеупорного наполнителя — отработанный алюмосиликатный катализатор отход при производстве синтетического каучука при следующем соотношении ингредиен гов, мас.7.:

Карборунд (SiC)

Глиíà orнеупорная

Графит серебристый

Отработанный катализатор

HM-2201 71

Алюмофосфат одноэамещенный 10

Прочность при сжатии сырая, МПа

2. Покрытие по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно в качестве металлофосфатного связующего содержит однозамещенный алюмофосфат.