Смесь для изготовления керамических литейных стержней

Смесь для изготовления керамических литейных стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 619272

Союз Соввтскмх

Соцмалмстммвсимх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено15.07.76 (21) 2384080/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.78.Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 26.06.78

2 (51} М. Кл.

В 22 С 1/22, В 22 С 9/04

Гооударотееннвй комитет

Совета Министров СССР оо делам нзобретеннй и открытий (53) УДК 621.742.4;

:62 1,74.045 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г. Я. Козлов, Л. П. Каренин и И. А. Кудрин (71) Заявитель

-(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ, ЛИТЕЙНЫХ

СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к смесям для изготовления керамических стержней, применяемых в производстве точного литья, например турбинных лопаток.

Наиболее близкий к описываемому иэоб- ретению по технической сущности и достигаемому аффекту является смесь для изготовления керамических литейных стержней, включаюшая электрокорунд, пылевидный кварц, пластификатор и спиртовой раствор хлористого кальция 1

При нагреве сткржней из известной смеси выше 1100 С, находяшийся в ее составе кварц (которого в массе более т5

20%) переходи т в выс окотемпературные модификации с резким изменением объема, что ведет к рвстрескиевнию и короблениям стержней, поэтому повышение их механических свойств эа счет повышения темпе- 20 ратуры обжит а невозможно.

Такой недостаток керамических масс особенно сильно проявляется при изготовлении стержней сложной конфигурации с резко иэменяюшимися толшинами сечений.

Белью изобретения является увеличение прочности стержней.

Для достижения указанной цели смесь в качестве кальциевой соли минеральной кислоты содержит порошок карбоната кальция (CACO i ГОСТ 5972 51) при следуз ющем соотношении ингредиентов, вес.%:

Элек трок орунд Основа

Кварц пылевидный 10-20

Карбонат кальция 0,05-0,4

Плвс тификв r op 12-18

При обжиге карбонат кальция разлагается с образованием окиси кальция, которая, являясь минервлизатором спекания, образует с окислами кремния и алюминия сложные влюмосьликвты. Наличие последних значительно снижает температуру спекания, а также способствует переходу кварца в его высокотемпературные модификации, что в свою очередь, увеличивает температуру качала размягчения керамических сто ржней.

Предлагаемую керамическую смесь для изготовления стержней приготавливают следуюшим образом.

619272

1 !! )!!

5 10 10

005 005 01

jv V Ч!

20 20 30

Кварц пылевидный

Карбонат кальция

0,2

0,4

0,4

Известная смесь: лак КО 086-5% кварц пылевидный — 30%; спиртовой раствор хлористого кальция - 1% карбид кремния — 2%;

Результаты испытаний приведены в таблице, 0,4

Известный

Образцы не выдержали испытания (поломка) 170

2,8

250

320

0,4

160

0,4

90 а н и е. Для известного и VT составов прочность недопустимая для изготовления тонких стержней для литья турбинных лопаток; для состава 1 — низкая механическая жаростойкость; образцы составов Il-V имеют высокую прочность и удовлетворительную механическую жаростойкость.

Примеч

В барабанном смесителе с шарами смешивают предварительно просушенные порошки огнеупорного нвполнигеля и карбояата кальция в течение 30-60 мин.

В смеситель с подогревом (конвергор . с шарами или лопастной смеситель) зв ружвют пластификвгор и после его расплавления и нагрева до 120 С туда же высыпвюг (желательно в 2-3 приема) полученную шихту.

После введения.шихты смесь перемего шивают при 100пС в течение 1,5-2,0 ч до получения однородной массы. Naccy . разливают в металлические изложницы или противни и применяют для изготов!

5 ления стержней по мере надобности.

Керамические стержни из предлагаемой смеси изготавливают по известной техгологии методом горячего прессования о при 65-120 С: Стержни обжигают при

1100-1300оС в засыпке опорного напол- нителя — глинозема, Для сравнения спекаемэсти стержневых масс испытывают обожженные образцы (балочки размером 65 х 15 х 2 мм) на прогиб под действием собственного веса при расстоянии между опорами 58 мм.

Балочки устанавливают нв две опоры и помещают в печь, где температуру поднимают go 1300оС- с последующей выдержкой в течение 24-х ч (по этому же режиму образцы проходили предварительный обжиг). Кроме замера величины прогиба (при 1300 C) определяют прочность образцов при комнатной температуре. Испытывают 4 группы образцов, изготовленных в пределах предлагаемого состава;

2 группы контрольных образцов (c уменьшенным и увеличенным количеством кввриа) и одна группа образцов из извесь ной смеси.

Ниже приведены с оставы смесей, вес, %: (алектрокорунд — основа, пластификатор3.5 вес % ).

619272

Составитель Ю. Булетов

Редактор Н. Потапова Техред И. Климко Корректор H. Ковалева

Заказ 4342/8 Тираж 950 Подпися м

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из таблицы, наиболее оптимальным является состав !И, включаюши

10 вес.7 пылевидного кварца и 0,1 вес. % карбоната кальция.

Стержни, полученные из предлагаемой смеси, имеют повышенную прочность при удовлетворительной терм остойкости и могут быть использованы для оформления тонких и сложных внутренних полостей в отливках.

Предлагаемая смесь более проста в изготовлении, чем известная,и обладает большей живучестью в расплавленном состоянии.

В состав смеси не входят дефицитные

15 и дорогостояшие компоненты.

Для получения стержней из этой сме си не требуется значительно повышать температуру обжига, н, следовательно, стержни можно спекать в широко распространенных электропечах с силитовыми нагревателями.

Полученные стержни хорошо вьнцелачиввются из внутренних полостей отливок.

Формула из обре гения

Смесь для изготовления керамических литейных стержней, включаюшая электро- коруню, пылевидный кварц, пластификатор и кальциевую соль минеральной кислоты, о т л и ч в ю m a я с я тем, что, с цЕлью увеличения прочности стержней, в качес тве кальциевой соли минеральной кислоты она содержит норошок карбоната кальция (Ca COp ) при следукнцем соот ношении ингредиентов, вес. %:

Элек трокорунд Основа

Кварц пылевидный 10-20

Карб онат кальция 0,05-0,4, Пластификатор 12-18

Источники информации, принятые во внимание при экспериизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 474386, МКл. 8 22 С 1/22, 31.05.7 3.