Керамическая смесь для изготовления стержней

Керамическая смесь для изготовления стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сома Соеетскнк

Сацналнстнческнк

Ресоуолнк (1g) 554057

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное:к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.09.75 (21) 2173628/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 20.06.77 (51) М. Кл В 22С 1/00

В 22С 9/04

Государственный комитет

Совета Мнннстров СССР по делам нзабретеннй н открытий (53) УДК 621.746.73:621..74.045 (088.8) (7?) Авторы изобретения

В. С. Попов, В. В. Крипак и Р, С. Сухач (71) Заявитель (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ а

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам смесей для изготовления керамических стержней, используемых при получении форм по выплавляемым моделям.

Известны керамические массы на основе электрокорунда (1). Они хорошо зарекомендовали себя для стержней толщиной более

0,8 мм. Температура обжига стержней высока (1350 — 1400 С). Для снижения усадки применяют крупнозернистый фракционный состав электрокорунда, Использование мелкозернистых фракций зерна электрокорунда для стержней толщины 0,4 — 0,8 мм приводит к значительной деформации стержня во время обжига. Кроме того, лосле отливки лопаток удаление стержней затруднительно.

Существующие способы удаления керамики из отливок: выщелачивание, гидроудар, вытравливание кислотой не обеспечивают надежного и качественного удаления керамики на основе электрокорунда из тонких Щ- и

Г1-образных каналов и требуют длительного времени, достигающего 20 сут.

Известны также керамические смеси на основе пылевидного кварца:и глинозема, которые применяют для стержней со сложной конфигурацией и малой толщиной (0,4 — 0,8 мм) (2). Однако пылевидный кварц имеет различный химический состав по примесям, что значительно влияет на процессы обжига стержней и стаоильность результатов после обжига: стержни склонны к растрескиванию, брак по растрескиванию 60 — 70%, Кроме того, сильно колеблется усадка стержней, нестабильна геометрия их после отливки лопаток: брак IIQ короблению стержней iB лопатках

10 — 40%., удаление керамики из отливок в щелочной ванне с применением ультразвука

1р происходит медленно в течение 100 †1 ч.

Без применения ультразвука керамика из отливок не удаляется.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигае15 мому эффекту является смесь, содержащая ингредиенты в следующем соотношении, вес. %:

Глинозем 0 — 20

Парафин 20 — 25

Этилсиликат 150 — 200 мл/кг

Маршалит Остальное

Эта смесь широко применяется при изготовлении лопаток со сложными профилями сечений внутренних полостей (Щ- и Il-образных) с отверстиями каждого канала шириной около 0,4 мм при длине до 50 мм 3).

Глинозем и маршалит в указанном составе берут в качестве огнеупорного наполнителя.

Гидролизат этилсиликата используют в каче30 стве связующего. Парафин применяют для

554057

Составитель В. Муравьева

Техред Л. Гладкова 1(орректор Л. Брахнина

Рсдактор H. Корченко

Заказ 989/1 Изд. № 370 Тираж 992 Подписное

Ц11VihHH Государственно о ко.,:итст,". Сонета Л1и!и:.отрез СССР по делам изобретений п открытий

113035, У.ос.,ва, 2I(-35, Раун сная иаo., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Как видно из таблицы, предлагаемая керамическая масса имеет высокую температуру деформации под нагрузкой и высокую огнеупорность, что особенно важно при отливке изделий, например лопаток газотурбинного двигателя, а так2ке малое время удаления керамики из Щ- и Н-образных каналов толщиной около 0,4 мм и длиной 50 мм. Уменьшение процента изменения размеров, изделий после обжига достига.тся добавками циркона. Достаточная прочность керамики обеспечивается введением огнеупорной связки— двуокиси кремния. Оптимальное содержание двуокиси кремния 26,2/о, а циркона 3,6/о и при изменении их количества в указанных пределах свойства изменяются мало.

Смесь готовят следующим образом.

Смешивают порошки циркона и карбида кремния в течение 20 мин в барабане, затем вводят гидролизированный этилсиликат равномерными порциями по 40 — 50 мл на 1 кг стержпеьой массы в течение 4 ч при непрерывном вращении барабана.

После выгрузки смесь просеивают через сито 016 и прокаливают в течение 3 ч при 800 С для удаления оставшихся летучих составляющих. Пластифицирование стержневой массы производят при 145 С в течение 2 ч. Затем вводят церезин. Прессование стержней производят при температуре стержневой массы

150 С и удельном давлении 7000 кг/см . Отпрессованные стержни упаковывают в шамотные короба с глиноземом ГА 85, уплотняют на вибраторе и загружают в печь.

Об2киг производят по режиму: 50 С 1 ч;

100 С 1 ч; 150 С 1 ч; 200 С 1 ч; 250 С 1 ч;

300"С 4 ч; 350 С 1 ч; 400 С 1 ч; 400 С 2 ч;

500 С 1 ч, далее идет прямой подъем температуры до 1200"C и выдержка при этой температуре 2 ч.

Предлагаемая керамическая смесь, как IIQ-. кгзывают опытные данные, позволяет ускорить процесс удаления керамики из отливок в 50 раз, чем обеспечивается высокая производительность труда при обработке отливок с щелевыми полостями сложных конфигураций. Кроме того, стержни, полученные из описываемой стержневой смеси, имеют стабильную Ocмстрию и высокую стойкость к растре10 скиванию.

Формула изобретения

1. Керамическая смесь для изготовления стер2кней> преимущественно для литья по Вы15 плавляемым моделям, содержащая огнеупорНый НаПОЛНИТЕЛЬ> ЭТИЛСИЛИКаТНОЕ СВЯЗ2 1ОЩЕЕ> органический пластификатор, о тл и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения удаления керамики из отливок, обеспечения стаО 1ЛЬНОС Ги 1 ЕОМЕТРИИ СТЕР2КНЕЙ И СНИ2КЕНИЯ ИХ склонности! K растрескиванию, в качестве огнеупорного материала она содержит карбид !

IPñÌÍIIß И Ц1!РКОН ПРИ СЛСДУIОЩЕМ СООТНОШЕнии ингредиентов, вес. %.

25 Цир кон 3,4 — 3,8

Зтилсиликатное связующее 24,9 — 27,8

Органический пластификатор 17,7 — 19,2

Карбид кремния Остальное

2. Смесь по и. 1, отличающаяся тем, что карбид кремния содержит 55 — 65% частиц размером 28 — 40 мкм и 35 — 45% частиц размером / — 10 мкм.

1 1сточникн информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР М 348271, М. Кл. В 22С 1/22 1969

2. Авторское свидетельство ССС;- М 159952, 1v1, Кл,а В 22С 9/04, 1961.

40 3, Авторское свидетельство СССР М 120315, М. Кл, - В 22С 9/04, 1958 (прототип).