RU2671520C1 - Противопригарная краска для литейных форм и стержней - Google Patents
Противопригарная краска для литейных форм и стержней Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671520C1 RU2671520C1 RU2017145629A RU2017145629A RU2671520C1 RU 2671520 C1 RU2671520 C1 RU 2671520C1 RU 2017145629 A RU2017145629 A RU 2017145629A RU 2017145629 A RU2017145629 A RU 2017145629A RU 2671520 C1 RU2671520 C1 RU 2671520C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paint
- water
- stick
- bentonite
- parting
- Prior art date
Links
- 239000003973 paint Substances 0.000 title abstract description 48
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract description 14
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 13
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 10
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 abstract description 8
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 abstract description 7
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 7
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 abstract description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006501 ZrSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229940029985 mineral supplement Drugs 0.000 description 1
- 235000020786 mineral supplement Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству. Противопригарная краска для литейных форм и стержней содержит, мас.%: метакаолин 18-22, в качестве наполнителя - цирконовый порошок 28-31, а в качестве связующего – бентонит 2,5-4,5 и декстрин 1,3-1,7 и воду. Обеспечивается высокая седиментационная устойчивость краски, улучшается кроющая способность и обеспечивается отсутствие пригара на отливках. 2 табл.
Description
Изобретение относится к литейному производству, в частности к противопригарным термостойким краскам для песчаных и других литейных форм и стержней, наносимых на их поверхность.
Известна противопригарная краска, содержащая компоненты, мас. %: цирконовую пасту 0,5 - 3,0, маршалит 86,0 - 91,5, водно-дисперсионное связующее на основе коллоидного кремния 1,0 - 3,0 и воду – остальное (см. патент РФ № 2585607, B22С 3/00).
Недостатком противопригарной краски является низкая седиментационная устойчивость, в связи с тем, что большое количество маршалита и тяжелой цирконовой пасты приводит к быстрому расслаиванию краски. Кроме того, краска не обеспечивает требуемое качество поверхности покрытия форм и стержней из-за повышенной вязкости и затруднении равномерного нанесения на поверхность форм и стержней, вследствие малого количества воды в ней, в результате чего это приводит к пригару на поверхности отливок.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является противопригарная краска, содержащая, мас.%: цирконовый порошок в качестве наполнителя 70 - 75, бентонит в качестве связующего 2,5 - 4,5, диспергатор 0,11 – 0,20 и остальное воду (см. патент РФ 2355505, B22С 3/00).
Недостатком данной противопригарной краски является пригар на поверхности отливок, что требует выполнения трудоемких операций по их очистке. Это обусловлено наличием в краске большого количества цирконового концентрата высокой плотности, а также малого количества воды и, как следствие, затруднения последующего качественного нанесения краски на поверхность форм и стержней.
Проблема, решаемая изобретением, заключается в повышении антипригарных и технологических свойств краски, позволяющих повысить качество поверхности отливок из стали.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной проблемы, достигается путем создания качественной противопригарной краски для литейных форм и стержней с высокой седиментационной устойчивостью, кроющей способностью, обеспечивающей отсутствие пригара на отливках.
Технический результат достигается тем, что противопригарная краска для литейных форм и стержней, содержащая наполнитель, связующее и воду, согласно изобретению, она дополнительно содержит метакаолин, в качестве наполнителя - цирконовый порошок, а в качестве связующего - бентонит и декстрин, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Цирконовый порошок | 28 – 31, |
| Бентонит | 2,5 – 4,5, |
| Метакаолин | 18 – 22, |
| Декстрин | 1,3 – 1,7, |
| Вода | остальное. |
Цирконовый порошок (ГОСТ 13997-68) используют в качестве наполнителя противопригарной краски в литейном производстве. Химическая формула: ZrSiO4 (силикат циркона), в воде не растворим, температура плавления 2200оС, плотность 4,6-4,7 кг/м3. Цирконовый порошок имеет следующий химический состав, мас.%:
ZrO2+ HfO2 - 66.5; Fe2O3 - 0,05; TiO2 - 0,10; Аl2O3 - 0,20; SiO2 - 32,1; - P2O5.
Бентонит (ГОСТ 28177-89) в литейном производстве (глина) является связующим материалом, химический состав бентонита, мас.%:
SiO2 -58.25; Al2O3- 14.27; Fe2O3-4.37; MgO- 3.62; Na2O-2.25; K2O-1.20; CaO-2.07.
Метакаолин - искусственно изготовленная пуццолановая добавка, обладающая наиболее высокой активностью среди имеющихся на рынке активных минеральных добавок. Метакаолин получают обжигом каолина, он имеет высокую огнеупорность (плавится при 1750 – 1800 оС). Каолин (ГОСТ 3226—77) - глина белого цвета, в которой содержатся микроэлементы и минеральные соли. Основной составляющей белой глины является кремнезем.
Декстрин - полисахарид, получаемый термической обработкой (200 – 250 оС) картофельного или кукурузного крахмала. Молекулы крахмала построены из звеньев - (C6H10O5) -, являющихся остатками молекул глюкозы, потерявших молекулу воды, поэтому состав крахмала выражают общей формулой (C6H10O5) х. Поставляется в твердом состоянии. Является связующим и органической составляющей краски, которая выгорает в процессе взаимодействия с заливаемым металлом и увеличивает газопроницаемость краски.
Заявляемый количественный состав противопригарной краски является оптимальным.
Снижение количества цирконового порошка менее 28 % ухудшает седиментационную устойчивость краски, что обусловлено увеличением количества воды в ней и снижением антипригарных свойств краски. При увеличении его количества свыше 31 % понижается седиментационная устойчивость краски из-за высокой плотности цирконового порошка, низкой кроющей способности, а также возникновения пригара на поверхности отливок.
Бентонит в количестве менее 2,5 % не обеспечивает необходимой прочности краски, что приведет к смыванию ее с поверхности формы в процессе ее заливки металлом с последующим пригаром на отливке, а увеличение его содержания свыше 4,5 % способствует повышению вязкости краски, затруднению нанесения ее на форму или стержень, снижению седиментационной устойчивости и кроющей способности краски, что также приведет к пригару на отливке.
Метакаолин в количестве менее 18 % не обеспечит требуемой седиментационной устойчивости краски, что приведет к расслоению ее и снижению кроющей способности формы, а затем к пригару, при увеличении количества метакаолина более 22 % повысится вязкость краски, что приведет к затруднению нанесения ее на форму или стержень и отрицательно скажется на седиментационной устойчивости и кроющей способности.
Декстрин при содержании менее 1,3 % не обеспечит необходимой вязкости краски и снизит седиментационную устойчивость, что приведет к расслоению ее и снизит кроющую способность краски, а при увеличении количества декстрина более чем 1,7 % существенно увеличится вязкость краски, это приведет к затруднению нанесения ее на форму или стержень, снизит кроющую способность и седиментационную устойчивость.
Готовят противопригарную краску следующим образом.
Предварительно измельченные порошкообразные наполнитель -цирконовый порошок (ГОСТ 13997-68), бентонит (ГОСТ 28177-89) и метакаолин (ГОСТ 3226—77) помещают в специальную краскомешалку, добавляют воду и порошок декстрина, все указанные компоненты в заявленных количествах перемешивают до получения однородной массы, измеряют вязкость полученной суспензии по отобранной из нее пробе, она должна быть в пределах ВЗ-4 = 12,5 – 13,5 (ГОСТ 8420—74). Полученная противопригарная краска, обладает высокой седиментационной устойчивостью, кроющей способностью. В последующем краска на поверхность формы или стержня наносится кистью, пульверизатором или путем окунания.
Для обоснования преимуществ заявляемой противопригарной краски по сравнению с краской, взятой за прототип, были проведены опытные испытания. Опытные составы были изготовлены в лабораторных условиях ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». После приготовления составов краски их последовательно наносили кистью на песчано-глинистые формы, в которых получали стальные отливки (плиты) размерами 250х150х3 мм. Причем сталь марки 35Л выплавляли в индукционной печи ИСТ 60 с основной футеровкой. После остывания на отливках замеряли наличие пригара (от площади отливки) в процентах.
Было приготовлено восемь составов (табл.1), из которых:
- составы № 1 - 2 содержат компоненты в количестве, выходящем за минимальные значения заявляемой краски;
- составы № 3, 4, 5 содержат компоненты в количестве, взятые в заявляемом соотношении;
- составы № 6 - 7 содержат компоненты в количестве, выходящем за максимальные заявляемые значения;
- состав №8 – по прототипу.
Опытные составы краски приведены в таблице 1. Качественные характеристики опытных составов краски приведены в таблице 2.
Седиментационную устойчивость противопригарной краски определяли по ГОСТ 10772-78. Вязкость краски определяли вискозиметром ВЗ-4 по ГОСТ 8420—74. Кроющую способность определяли по известной методике, а именно в стакан с краской опускали 10-ти проволочную квадратную сетку с ячейками размерами 1,0 х 1,0 мм. Через 15с сетку извлекали из стакана и подсчитывали количество заполненных отверстий краской. Отношение этого количества к общему количеству квадратов сетки в процентах позволило определять кроющую способность краски.
Использовать составы № 1 и № 2 для приготовления краски нецелесообразно, так как это приводит к ухудшению кроющей способности (краска растекалась), на поверхности отливок наблюдался пригар (табл.2).
У составов № 6 и № 7 наблюдалось снижение седиментационной устойчивости и резкое увеличение плотности, что привело к ухудшению кроющей способности, кроме того, повысилась вязкость, тем самым затрудняя получение ровного покровного слоя, наблюдали пригар (табл.2).
Анализ результатов проведенных исследований показал, что заявляемая противопригарная краска (№№ 3-5), по сравнению с прототипом, имеет улучшенные показатели качества, а именно, высокую седиментационную устойчивость (100 %), кроющую способность, на поверхности отливок практически отсутствовал пригар.
Таблица 1
Таблица 2
Claims (2)
- Противопригарная краска для литейных форм и стержней, содержащая наполнитель, связующее и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит метакаолин, в качестве наполнителя - цирконовый порошок, а в качестве связующего - бентонит и декстрин, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
Цирконовый порошок 28 – 31, Бентонит 2,5 – 4,5, Метакаолин 18 – 22, Декстрин 1,3 – 1,7, Вода Остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017145629A RU2671520C1 (ru) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Противопригарная краска для литейных форм и стержней |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017145629A RU2671520C1 (ru) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Противопригарная краска для литейных форм и стержней |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2671520C1 true RU2671520C1 (ru) | 2018-11-01 |
Family
ID=64103427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017145629A RU2671520C1 (ru) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Противопригарная краска для литейных форм и стержней |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2671520C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2722845C1 (ru) * | 2019-11-27 | 2020-06-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Противопригарная краска для литейных форм и стержней |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU167615A1 (ru) * | ||||
| DE2730753A1 (de) * | 1976-09-10 | 1978-03-16 | Nalco Chemical Co | Formbeschichtungsmasse und barrenform zur herstellung von barren |
| JPH09308941A (ja) * | 1996-05-22 | 1997-12-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セラミックス中子の製造方法 |
| RU2355505C1 (ru) * | 2007-10-24 | 2009-05-20 | Закрытое акционерное общество "Магнитогорский завод прокатных валков" | Противопригарная теплоизоляционная краска для изложниц центробежного литья |
| RU2489225C2 (ru) * | 2011-08-23 | 2013-08-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Противопригарная термостойкая краска для песчаных и металлических форм (варианты) |
| RU2585607C1 (ru) * | 2014-12-17 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Противопригарная краска для литейных форм и стержней |
-
2017
- 2017-12-25 RU RU2017145629A patent/RU2671520C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU167615A1 (ru) * | ||||
| DE2730753A1 (de) * | 1976-09-10 | 1978-03-16 | Nalco Chemical Co | Formbeschichtungsmasse und barrenform zur herstellung von barren |
| JPH09308941A (ja) * | 1996-05-22 | 1997-12-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セラミックス中子の製造方法 |
| RU2355505C1 (ru) * | 2007-10-24 | 2009-05-20 | Закрытое акционерное общество "Магнитогорский завод прокатных валков" | Противопригарная теплоизоляционная краска для изложниц центробежного литья |
| RU2489225C2 (ru) * | 2011-08-23 | 2013-08-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Противопригарная термостойкая краска для песчаных и металлических форм (варианты) |
| RU2585607C1 (ru) * | 2014-12-17 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Противопригарная краска для литейных форм и стержней |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2722845C1 (ru) * | 2019-11-27 | 2020-06-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Противопригарная краска для литейных форм и стержней |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2760607B1 (de) | Beschichtungsmassen für anorganische giessformen und kerne und deren verwendung und verfahren zum schlichten | |
| EP2763807B1 (de) | Beschichtungsmassen für anorganische giessformen und kerne enthaltend salze und deren verwendung | |
| EP2763806B1 (de) | Beschichtungsmassen für anorganische giessformen und kerne umfassend ameisensäureester und deren verwendung | |
| RU2671520C1 (ru) | Противопригарная краска для литейных форм и стержней | |
| RU2670116C1 (ru) | Связующее для изготовления керамических форм, используемых для равноосного литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов | |
| RU2670115C1 (ru) | Связующее для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, и способ получения связующего для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов | |
| RU2489225C2 (ru) | Противопригарная термостойкая краска для песчаных и металлических форм (варианты) | |
| RU2603402C2 (ru) | Состав керамического слоя для изготовления литейных форм и других изделий | |
| RU2585607C1 (ru) | Противопригарная краска для литейных форм и стержней | |
| RU2722845C1 (ru) | Противопригарная краска для литейных форм и стержней | |
| RU2179492C1 (ru) | Суспензия для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям и способ ее получения | |
| SU1184601A1 (ru) | Противопригарна краска дл литейных форм и стержней | |
| RU2245212C1 (ru) | Суспензия для изготовления керамических форм | |
| RU2574615C1 (ru) | Противопригарная краска для литейных форм и стержней | |
| RU2547071C1 (ru) | Способ изготовления керамических оболочек для литья по удаляемым моделям | |
| RU2748251C1 (ru) | Способ изготовления керамических форм и стержней по постоянным моделям | |
| CN107520399A (zh) | 一种铸造用醇基涂料及其制备方法 | |
| DE2147865A1 (de) | Massen auf Kohlenwasserstoffather polysihcat Basis | |
| SU531624A1 (ru) | Противопригарное покрытие дл литейных форм и стержней | |
| RU2614479C1 (ru) | Состав для противопригарного покрытия литейных форм и стержней | |
| RU2634107C2 (ru) | Защитное покрытие для литейных металлических форм | |
| RU2673873C1 (ru) | Суспензия для изготовления легкоочищаемых литейных керамических форм | |
| RU2414497C1 (ru) | Противопригарная краска для стальных отливок | |
| SU790023A1 (ru) | Токопровод щее покрытие дл изготовлени литейных форм по разовым модел м методом электрофореза | |
| SU632467A1 (ru) | Краска дл литейных форм и стержней |