SU876249A1 - Суспензи дл изготовлени промежуточных и наружных слоев литейных многослойных керамических форм, получаемых по выплавл емым модел м - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейном производству, в частности к изготовлению оболочковых форм по выплавл емым модел м. Известны жидкостекольные суспензии , используемые дл  изготовлени  многослойных керамических форм по выплавл емым модел м, включающие огн упорный наполнитель, св зующее, в качестве которого примен ют водный раствор жидкого стекла, а в качестве огнеупорного наполнител  используют пылевидный кварц естественного или искусственного происхождени , пылевидный циркон или пылевидньй шамот и другие добавки, обеспечивакндие сус ёнзи м .и формам различные свойства. Известна жидкостекольна  суспензи  котора  содержит жидкое стекло, огнеупорный наполнитель и диатомит - дл  повышени  седиментационной устойчивости суспензии, увеличени  прочности и огнеупорности форм D3 Однако формы, изготовленные из этой суспензии, обладают, пониженной выбиваемостью, так как происходит спекание песчинок и усиливаютс  св зи . Известно и такое упрочн ющее покрытие , содержащее жидкое стекло, кварц пылевидный, в котором, с целью повьш1ени  прочности и трещино-устойчивости форм, содержитс  алюминиевый порошок и окалина 23 Использование металлического порошка в суспензии приводит к значительному удорожанию лить  и нецелевому расходу металла. Все перечисленные выше суспензии обладают пониженной трещиноустойчивостью , так как жидкостекольные слои не обеспечивают получени  качественных форм из-за .низкой термической ; стойкости. Дл  армировани  оболочковых форм используют пульпу,содержащую воду, крахмал и бумагу. Данна  обмазка, на3 несенна  напылением на тыльную сторо ну оболочки, толщиной до 3-х мм после еушки, упрочн ет форму и повьшает трещиноустойчивость только до их про каливани , в процессе которого арматура выгорает Гз}. Наиболее близкой по техническому существу и достигаемому результату к предлагаемой  вл етс  оуспемзи  на жидком стекле, котора  в качестве технологической добавки содержит двухкальциевый силикат который повышает прочность форм на изгиб при 950°С до 30 кгс/см 4. Однако прочность и термостойкость таких форм недостаточна, чтобы обеспечить их прокалку и заливку металло без опорного наполнител . Кроме того , формы имеют плохую выбиваемость. Цель изобретени  - поньппение проч ности и, трещиноустойчивости форм, а также улучшение их выбиваемости. Поставленна  цель достигаетс  тем что суспензи , включающа  огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, в ка честве технологической добавки содер ЖИ.Т пластинчатую слюду при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:. Жидкое стекло 30-40 Слюда пластинчата  5-20 Огнеупорный наполнительОстальное Пластинчата  слюда, облада  армирующим свойством, способствует повышению прочности, трещиноустойчивости и улучшению выбиваемости керамики. Дл  испытаний приготовлены суспензии , содержащие, кажда  вес.%: жидкое стекло 35 вес.% и отличающеес  друг от друга содержанием слюды, равным в каждой.суспензии последовательно 5,10, 15,20, 25 вес.%, а также соответственно содержанием -огнеупорного наполнител , составл ющим дополнительную до 3 00% -часть в каждой суспензии (табл. 1). Предлагаема  суспензи  приготавли ваетс  следующим образом. В смеситель, снабженный лопастной мешалкой с rt-1400 об/мин, наливают воду (водопроводную), жидкое натриевое стекло и перемешивают 1-2 мин. Затем в приготовленную жидкую фазу в два-три приема поочередно ввод т, рас четное количество огнеупорного напол нител  (марпгалита) и перемешивают 10-15 мин, после чего ввод т слюду и вновь перемешивают 20-25 мин. Таткое поэтапное перемешивание, обеспечи вает повышенную взвесь суспензии, равномерность распределени  твердой фазы в дисперсионной среде. В исследовани х использовали CJпoдy марки СДФ (ГОСТ 19571-74)Ковдоровского месторождени , а в качестве,огнеупорного наполнител  - естественный пылевидный кварц Болотовского месторождени  (ТУ 2-043-J07-68). Св зующим служило жидкое натриевое стекло (гост 13078-67) с содержанием , 10-12% с модулем 2,65-3,4 и удельной плотностью 1,36-1,50 г/см . Сушка примен лась воздушна : дл  первого .этилсиликатного сло  в течение 2-3 ч при 25-27 0, а жидкостекольного - 22-24 ч при 29-31 С. Врем  выдержки последнего (второго) этилсиликатного сло  до нанесени  жидкостекольного покрыти  10-15 мин. Выплавление моделей проводили в расплаве модельной массы в течение 7-10 мин при 120-130°С. Образцы трех видов, а именно: сухие (извлеченные из моделей механическим, путем до выплавлени ), выплавленные в расплаве модельной массы и прокаленные при 900-920 С в течение двух часов и охлажденные совместно с печью, испытывали на предел прочности при статическом изгибе. Выбиваемость (степень очистки отливок от оболочки формы) оценивали весовым способом и рассчитывали по формуле : к - go - Q-i QO- Q(L где Qj, вес блока после заливки, кг; О, - вес блока отливок после очистки его от оболочки формы на виброустановке в течение 10 с, кг; Qn - вес блока отливок после химико-термической его очистки от остатков оболочки, кг. Основыва сь на том, что термостойкость непосредственно характеризует и трещиноустойчивость форм, степень трещиноустойчивости оценивалось по величине потери прочности после одной теплосмены, так как именно после первой , теплосмены наблюдаетс  основное растрескивание оболочек, привод щее к наибольшей потери прочности. После удалени  модели образцы делили на две свидетели .и эталоны. Образгруппы: цы свидетели вносили в предварительно нагретую до 1000°С печь и выдерживали 30.мин. Затем их резко охлаждали на металлической подложке, установленной на кусках сухого льда при интенсивной вентил ции воздуха. И те и -другие образцы испытывали на статический изгиб. Показатель степен трещиноустойчивости (потери прочности ) формы определ лс  в процентах по формуле „, б изг.свид.-б изгиб.этал. . 1 - - I ии Сз изг.свид. Механические свойства образцов, изготовленных из суспензии, приведены в табл. 2. При замешивании пластинчатой слюды в суспензию наблюдаетс  следующа  картина. Слюда, как мелкой пылевидной фрак ции, так и пластинчата ,,равномерно распредел етс  по всему объему суспензии и обеспечивает повышенную взвесь суспензии. Это способствует более равномерному распределению чешуи и мелкой фракции слюды на-поверхность блока. Однако чешуйки слюды располагаютс  под различным углом наклона к поверхности блоков и после их присыпки о.бсыпочным материа лом чешуйки слюды как-бы пронизывают этот и последующие слои (если они примен ютс ). Таким образом, получает с  своего рода армирование форм, позвол ющее повысить прочность, трещиноустойчивость форм и улучшить их выбиваемость . Кроме того, облада  сравнительно низкой т.пл. 150-1 , слюда в про цессе прокалки разм гчаетс , а в процессе заливки форм сталью частично, по-видимому оплавл етс ,что обеспечивает повышение податливости форм. Это Свойства Предел прочности образцов при изгибе, кгс/см :

Таблица 2 Свойства оболочковых форм, изготовленных на суспензии составов по табл. 1 :i;iz:Eor:i:i:iz:ii:: 6 позвол ет снизить веро тность образовани  трещин в оболочке, а также резко уменьшить количество брака отливок по гор чим трещинам (в 3-5 раз). Выбранные пределы количества Пластинчатой слюды в суспензии 5-20 вес.% обусловлены тем, что при уменьшении ее количества менее 5% форма имеет недостаточную прочность, а при повышении более 20 вес.% суспензи  стано витс  малоподвижной и увеличиваетс  ее расход, тем самым создаютс  непроизводительные затраты. Реализаци  изобретени  позволит повысить прочность, трещиноустойчивость и выбиваемость оболочковых форм, снизить брак отливок по зазору и гор чим трещинам на 1-1,5%, что приведет к экономии на т годного лить  в сумме 10-15 руб., снизить трудоемкость операций очистки и выщелачивани  за счет сокращени  их длительности, в следствие достижени  повышенной выбиваемости оболочек. Общий.экономический эффект состав ет руб на 1 т годного лить . Таблица 1

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 460928, кл. В 22 С 1/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 360144, кл. Ъ 22 С 1/00, 1970.

3.Патент Японии № 49-37608, кл. В 22 С 13/08, 1974,

4, Авторское свидетельство СССР № 482234, кл. В 22 С 1/00, 1974.