Раствор для поверхностной обработки керамических литейных форм

Раствор для поверхностной обработки керамических литейных форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Сециалистнческнх

Респубпмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о>764834 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (Я)М. Кл.

В 22 С 3/00 (22) Заявлено 12 ..12. 78 (21) 2725615/22-02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.0980 Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 26. 09. 80 (53) УДК621. 744..37:621.74.045 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. М. Бибиков и A. В. Исаева (71) Заявитель (54)PACTBOP ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ кеРАмическиХ литейных ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству и может быть применено при изготовлении керамических форм на этилсиликатном связующем.

Известно фосфатное связующее,содержащее ортофосфорную кислоту, гидрат окиси алюминия и воду, обычно используемое как самостоятельное покрытие, так и в различных смесях <1J .

Недостатком фосфатных связующих является повышенная гигроскопичяость, что сдерживает их применение при изготовлении керамических форм.

Наиболее близким по техническому. существу и достигаемому результату является алюмохромофосфатная связка, содержащая ортофосфорную кислоту,ангидрид хрома, гидрат окиси алюминия и дистиллированную воду (2) .

К. недостаткам указанной связки относится гидрофильность керамики после обработки ее связкой и недостаточная стойкость керамической формы,обработанной этой связкой, к расплав- 25 ленному металлу.

Цель изобретения — повыаение термической стойкости и гидрофобности форм, обработанных раствором, в котором содержится фосфатное связующее. 30

Для достижения цели раствор, включающий ортофосфорную кислоту, ангидрид хрома, гидрат окиси алюминия, дистиллированную воду, дополнительно содержит окись магния и тетраборат натрия при следующем соотношении, вес.Ъ:

Ортофосфорная кислота 52-54

Ангидрид хрома . 5-10

Гидрат окиси алюминия 18-20

Окись магния 0,2-2,0

Тетраборат натрия 0,2-0,4

Дистиллированная вода Остальное

Раствор для поверхностной обработки керамических форм готовят следующим образом.

Ангидрид хрома растворяют в воде, затем вводят ортофосфорную кислоту и в полученный раствор добавляют гидрат окиси алюминия. После тщательного перемешивания приготовленную композицию устанавливают:аа песчаную баню, довс . дят до кипейия, при постоянном перемешивании добавляют окись магния, затем после растворения окиси магния в полученный раствор вводят тетраборат натрия. Общее время кипения композиции составляет 30 мин. Таким образом, приготовленный раствор охлаждают до

764834

Таблица 1

Ингредие

52

54

16

18

20

0,2

0,2

Тетраборат натрия

0,4

0,3

18,6

20,6 комнатной температуры м оно готово к использованию при изготовлении керамических форм, а также клеевой композиции для задержки дефектов и при сборке форм и стержней. .Для определения влияния состава связующего на физико-механические свойства керамики были приготовлены три предлагаемых состава(1-3) и известный состав (4). Результаты испытаний приведены в табл, 1 и 2.

В табл. 3 приведены свойства стан- ® дартных керамических образцов после обработки упрочняющим раствором с тепловой обработкой при различных температурах.

Окись магния в упфочняющем раствьре уменьшает гидрофильность керамики.

После обработки керамической формы предлагаемым упрочняющим раствором и последукщей сушки при 250оС гидрофильность керамики формы в 5-10 раз © выше по сравнению с известным и зависит от срока хранения керамики (табл,3).Керамическая форма получена из следующего состава: гидролизованный этилсиликат 1л, огнеупорный на- 25 полнитель (маршалит+кварцевый песок)

3-4 кг; NaOН или триэтаноломин 2060 см .

Свойства образцов, обработанных предлагаемым и известным составами, Я приведены в табл.4.

Присутствие в растворе тетрабората натрия способствует повышению термостойкости форм за счет его раскисляющего действия на заливаемый в форму металл, На границе металл-форма устраняются окислы Fe, что снижает химическое взаимодействие металла с форОртофосфорная кислота

Ангидрид хрома

Гидрат окиси алюминия

Окись магния

Дистиллированная вода мой, при этом 6ор способствует получению мелкокристаллической структуры поверхностного слоя отливки. При опрыскивании или смачивании форм раствор проникает на небольшую глубину и залечивает дефекты форм типа трещин.

Это способствует повышению эрозионной и термической стойкости у. керамики.

Повышение химической устойчивости рабочей поверхности керамической формы достигается модифицированием керамики окислами алюминия и магния, выделяющимися из связующего в процессе тепловой обработки формы. Например, реитгенографическое исследование керамики, упрочненной алюмохромофосфатным связующим показало, что окисел алюминия АВ>0 находится в керамической смеси в виде ol -AQ O, имеющем температуру плавления 2050 С.

Для сравнения температура плавления

Si02 — основы керамической формы—

1700 С.

Результаты микроструктурного анализа показывают, что применение предлагаемого раствора повышает плотность керамического слоя и уменьшает растрескивание зерен кварца за счет подавления процессов тридимитизации, что позволяет повысить термостойкость ,форм на 50-100 С. Увеличение плотнос,ти поверхностного слоя, микромодифицирование тугоплавкими окислами и подавление модификационных,приводит к повышению термостойкости керамической формы.

Упрочняющий раствор применим при изготовлении отливок любой сложности из конструкционных и нержавеющих сталей типа 35ХГСЛ, 27ХГСНМЛ, ВНЛ-З, 10Х18Н12МЗТЛ и др.

764834

Т а б л и ц а 2

1,62

1,64

Плотность, г/см 1

Вязкость по В3-4,с

1,68

1,62

2 55

1 40

1 5

Прочность образцов на разрыв,кгс/см

1,71

1,71

1,71

1,71 до пропитки после пропитки

2,95

2,50

2,72

3,68

Таблица 3

Прочность на изгиб,кгс/см после прокалки при Т 900 С с выдер>хкой 1 ч

1,71

2,72 после повторной прокалки прн Т 900 C з течение

1,55

2,68

1100 С 20 мин

1300 С

1,37

2,74

1,37

2,90

Таблица 4

Увеличение веса образцов,обработанных упрочняющим раствором при сроке хранения керамики в течение.

1 сут

2 сут

3 сут

0,08

1,26

0,43

2,0

0,51

2,36

764834

18-20

0,2-2,0

0,2-0,4

Остальное

Гидрат окиси алюминия

Окись магния

Тетраборат натрия

Дистиллированная вода

Составитель И. Куницкая

Редактор М. Лнкович Техред С.Мигунова Корректор Г. Назарова

Заказ 6870 Тираж 8 9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,й-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП"Патент, r. ужгород, ул. Проектная,4.

Формула изобретения

Раствор для поверхностной обработки керамических литейных форм, включающий ортофосфорную кислоту, ангид рид хрома гидрат окиси алюминия и дистиллированную, воду, о т л и ч а юшийся тем, чта, с целью, повиаения термической стойкости и гидрофобности форм, раствор дополнительно содержит окись магния и тетраборат натрия при следующем соотношении ингредиентов, масс.Ф:

Ортофосфорная кислота 52-54

Ангидрид хрома 5-10

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Голынко-Вольфсон С. Л. и др.

Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий.

"Химия", Jf.. 1968, с. 134.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 424844, кл. С 04 .В 41/06, 1972.