Способ отверждения керамических форм

Способ отверждения керамических форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пi! 6О860О

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.04.76 (21) 2363202/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.78. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 18.05.78 (51) М. 1(л.2 В 22С 9/12

В 22С 9/04

Госудаестееиный комитет

Совета Ми IMcTpGB СССР по лелам изсОРетеиий и открытий (53) УД1 621.74.045.621. .744.58 (088.8) (72) Лвторы изобретсния

В. A. Пушкарев, В. M. Степанов, В. A. Гезима, В. М. Хачатуров и В. A. Силкин

«»(71) Заявитель

4"-). г (54) СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ

ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам отверждения многослойных керамических (popivl) получаемых по выплавляемым моделям.

Известен способ отверждения многослойных керамических форм с этилсиликатным связующим, получаемых по выплавляемым моделям, путем продувки нагретым воздухом нри одновременном наооре вакуума с последующим воздействием в вакуумнои среде пароооразным отвердителем !1, Однако известный способ не обеспечивает неооходимой скорости отверждения и повышение механическои прочности и газопроницаемости формы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ отверждения оболочковых форм с этилсиликатным связующим (2J.

Однако такой способ также не обеспечивает необходимой скорости отверждения и повышение механической прочности и газопроницаемости формы.

Цель изобретения — интенсификация отверждения, увеличение механической прочности и газопроницаемости формы.

Достигается это тем, что продувку по предлагаемому способу осуществляют при создании разрежения до 500 — 200 мм рт. ст.

Ускорение предварительной равномерной сушки каждого слоя покрытия обеспечивается за счет одновременного воздействия набора вакуума и дополнительного снижения парцпального давления паров испаряющихся веществ (например, растворителя) благодаря разбавлению окружающим воздухом вакуумной среды (напускаемым при вакуумировании), что, кроме того, позволяет снизить температурные перепады.

Ускорение предварительного отверждения каждого слоя покрытия обеспечивается при остаточном давлении 500 — 200 мм рт. ст. воздействием парообразного отвердителя — насыщенного водяного пара с аммиаком илп только водяного пара, что позволяет иметь достаточную предварительную прочность керамической оболочки для качественного дальнейшего ускорения окончательного процесса сушки и отверждения ее. При этом происходит дополнительное снижение температурных перепадов между средой каждым слоем покрытия и моделью.

Продувку воздухом производят в количест25 ве 3 — 15-кратного воздухообмепа при одновременном наборе вакуума до 500—

200 мм рт. ст. за 2 — 4 мин, Затем воздействуют парообразным отвердителем, например насыщенным водяным паром, при 105 — 160 C

608600

Способ

Примечание

Показатели предлагаемый известный

0,3 — 1,0

0,05 — 0,6

0,5

0,35

50 — 90

18,5 — 33,5

75 — 105

27,5 — 39 на разрыв, о, кгс/см

Увеличился в 1,4 раза

Увеличился в 1,38 раза

23,1

84

41 — 80

10,4 — 19

65 — 90

14 — 21 средние показатели

Увеличился в 1,36 раза

Увеличился в 1,37 раза

17,2

12,5

1 — 2

2 — 3

1 — 2

2 — 3

1 — 2 мпп и аммиаком в течение 0 5 — 1,5 мин, или только водяным паром, что позволяет прп пнтспспфикации и стабилизации процесса повысить качество керамической оболочки, особенно íа крупногабаритных сложных формахх.

Конкретный пример изготовления крупногабаритных сложных керамических форм в литье по выплавляемым моделям в поперечнике 150 — 1200 мм с общим количеством нанесенных покрытий до 25 слоев.

Для связующей суспензии используют э илсплпкат марки 32 по МРТУ-6-02-415-67 и этилсиликат 40 по ГОСТ 5.1174-71 и МРТУ6-02-641-71.

Б качестве обсыпочного зернистого материала применяют электрокорунд марки Э-9Б и ЗБ9Л по ОСТ.2-115-71 зернистостью от

Хо 20 до Мя 80 по ГОСТ 3647-71.

Г1риготовлепие суспензии, нанесение ее на модели и обсыпку зернистым материалом производят известными способами.

Модели с нанесенным покрытием через

0,5 — 1 мин помещают в герметичную камеру.

Оптимальные режимы осуществления способа применения.

1. Набор вакуума до 460 мм рт. ст. с одновременной прокачкой воздуха с 5 — 10-кратным объемным воздухообменом за 2 мин.

2. Подача водяного пара, имеющего температуру 130 †1 С через дроссель в течение 1 мин, и подача паров аммиака в течение

0,5 мин с последующей выдержкой 1 мин.

Давление в камере 450 — 480 мм рт. ст.

Газонепронкцаемость образцов после обжига при Т 950 С, см/мин (ед.) средние показатели, см/мин (ед.)

Предел прочности образцов (сырых) при 20 С: на изгиб, о„„кгс/см в том числе средние показатели: на изгиб, а„„ кгс/см на разрыв, a„êãñ/ñì

Предел прочности образцов при 20 С после обжига при Т 950 С на изгиб, аиз> кгс/см на разрыв, а> кгс/см на изгиб, а„„кгс/см на разрыв, с„кгс/см

Обеспечение формой класса точности отливок по ГОСТ вЂ” 2009 — 55 габаритами: до 50 мм от 50 до 300 мм от 300 до 500 мм от 500 до 1200 мм

Кроме того, по другому оптимальному режиму производят подачу только водяного пара с выдержкой в среде пара при давлении

450 — 470 мм рт. ст. 2 мин.

3. Набор вакуума величины 5 — 15мм рт.ст. за 3 мин (возможен режим 1 — 30 мм рт. ст.);

4. Подача паров аммиака и выдержка в среде аммиака 1,5 — 2 мин при остаточном давлении 40 мм рт. ст. (возможен режим

10 30 — 60 мм рт. ст.);

5. Набор вакуума 5 — 15 мм рт. ст. за

0,5 мин (возможен режим 1 — 30 мм рт. ст. за 0,5 мин);

6. Набор плавного остаточного давления до

Г5 460 мм рт, ст. за 2 мин с одновременной прокачкой воздухом с 5 — 10-кратным объемным воздухообменом через вакуумный насос (возможен режим 500 — 200 мм рт. ст. с 3 — 15кратным воздухообменом за 2 — 4 мин);

2р 7. Плавный набор атмосферного давления в камере (разгерметизация камеры) за 2 мин и окончание цикла.

Общий цикл полной сушки .. отверждения одного слоя покрытия составлял 13 мин при величине цикла в известном способе 1 — 1,5ч.

Качество и стабильность техн. логических и прочностных свойств формироьания керамической формы, главным образом, контролируют визуально при послойном изготовлении покрытия, после удаления мод льного состава и после прокалки и заливки ее металлом преимущественно без применения опорного наполнителя.

Максимально залитый вес формы без опор35 ного наполнителя 160 кг.

Повышение относительной стабильности в 1,31 раза

Увеличилась в 1,5 раза

Повышение стабильности в 1,58 раза

Повышение стабильности в 1,52 раза

Повышение стабильности в 1,35 раза

Повышение стабильности в 1,36 раза

608600

Составитель В. Муравьева

Редактор А. Соловьева Техред А. Камышникова Корректоры: Р. Беркович и T. Добровольская

Подписное

Заказ 803/11 Изд. Ма 443 Тираж 964

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Общий выход годных форм составил 99,8% при нанесении по 25 слоев.

Качество отливок соответствует требованиям отраслевых стандартов и специальных технических условий»а изделия вертолетов.

Использование предлагаемого способа изготовления форм в литье по выплавляемым моделям обеспечивает, по сравнению с существующими способами, следующие преимущества.

1. Интенсифицирует процесс изготовления и улучшает качество преимущественно крупногабаритных сложных керамических оболочковых форм, что особенно важно при изготовлении больших точнолитых узлов в современном вертолетостроении и самолетостроении и изделий специального назначения.

2. Дает возможность мобильно изготавливать единовременно различные по габаритам до 2,0 м и сложности керамические оболочковые формы по одному универсальному процессу, ocuc=-нно при большой номенклатуре литья в разовом, опытном, мелкосерийном и серийном производстве, что позволит увеличить производительность труда в этих отраслях промышленности.

3. Исключает, особенно для крупногабаритных сложных форм, предварительную сушку посредством естест" енной выдержки на воздухе в условиях цеха, что позволяет устранить влияние изменения окружающей температуры и влажности на качество формы, повысить стабильность технологического процесса и создать оптимальные условия для полной механизации и автоматизации произьодства.

4. Улучшает условия труда за счет ведения

5 процесса в закрытой среде в герметичной камере.

Сравнение основных физико-механических свойств форм, полученных в соответствии с изобретением и известным способом, приведено в таблице. (В производственных условиях керамику изготавливают при 18 — 33 С, влажности 35 — 98%.) Формула изобретения

Г5 Способ отверждения керамических форм по выплавляемым моделям путем послойной продувки нагретым воздухом при вакуумировании с последующей продувкой в вакуумной среде нагретым парообразным отвердителем, отличающийся тем, что, с целью интенсификации отверждения, увеличения механической прочности и газопроницаемости формы, продувку осуществляют при создании разрежения до 500 — 200 мм рт. ст.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технический отчет НИЛТ инв. № 25203Н, № 4-5590-3210-201-082 Монтаж, отладка и пуск установки вакуумно-аммиачной сушки

УВС-2 на ММЗ «Красный Октябрь». М., 1974, с. 9 — 12.

2. Авторское свидетельство СССР № 34179

В 22С 9/04, 29.09.70, 1972.