Суспензия для изготовления оболочковых форм по выплавляемым моделям

СОЮЗ СОВЕТСНИХасецмшеитииРЕСПУБЛИИ д В 22 С 1/16 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ отличающаяс целью повышения прпри прокалке и снижего температуры посл150 сС, а также улучшмости моделей, суспено содержит высокоглмент и поверхностновещество нри следующингредиентов, мас.Жидкое стекло с я точностния заедней нения смнзия диноземианионаем соо м, что, формы счет эт 100- ачиваеполнител стый це тивное ношении 1,8-3,0 16-20 1,7-3,010-14 0,01-0,наа оскремально УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП 4 РЫТИ(71 ) Харьковский филиал Всесоюзногонаучно-исследовательского институталитейного машиностроения, литейнойтехнологии и автоматизации литейного производства(56 ) 1Авторское свидетельство СССРВ 548358, кл. В 22 С 9/04, 1977.2, Авторское свидетельство СССРВ 766730, кл. В 22 С 1/18, 1978.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2704054/02,кл. В 22 С 1/18, 1978.(54)(57) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ, включающая огнеупорный наполнитель на основе окиси кремнезема,алюмохромофосфатное связующее, жидкое стекло, воду серную кислоту,.80.11323 А Вода д Серная кислота Алюмохромофосфатное связующееВысокоглиноземистый цемент Поверхностно- активное вещество Огнеупорный полйитель н нове окиси незема7,5 Эта суспензия обладает недостаточной термостойкостью, а изготовленные из нее оболочки имеют в горячем состояниипри температурах прокалки) низкую прочность. и деформируются в процессе выплавки моделей;Цель изобретения - повышение прочности Формы при прокалке и сниже ние за счет этого температуры последней на 100-150 С, а также улучшения смачиваемости моделей.Цель достигается тем, что суспензия для изготовления оболочко- Я) вых Форм по выплавляемым моделям, включающая огнеупорный наполнитель на основе окиси кремнезема, алюмохромофосфатное связующее, жидкое стекло, воду, серную кислоту, до полнительно содержит высокоглиноземистый цемент и поверхностноанионактивное вещество при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ:слЖидкое стекло 1,8-3,0 6 ОВода 1 б Серная кислота 1,7-3,0Алюмохромофосфатное связующее 10-1465 Изобретение относится к отрасли литейного производства в частности к изготовлению форм по выплавляемым моделям.Известна суспензия для изготовления оболочконых Форм по выплавля емым моделям, в которой в качестве связующего содержится алюмохромоФосфатная связка Г 1 3.Однако изготовленные из нее формы для получения отливок большого веса выше 2 кг ) деформируются под воздействием собственного веса при выплавке из нее модельного состава.Известна суспензия, используемая также для изготовления оболочковых форм на алюмохромофосфатном связующем в сочетании с кремнезолем 2 ).Хотя формы, изготовленные из этой суспензии, имеют высокие прочностные характеристики и сушка их сокращена, однако из-за достаточно высоког 6 коэффициента термического расширения имеет недостаточную термостойкость.Наиболее близкой к предлагаемому 25 изобретению по техническому существу и достигаемому результату является суспензия 3, содержащая, мас.В:Жидкое стекло 93Вода 11,3Кислота серная 2,3АлюмохромофосФатная связкаОгнеупорныйнаполнитель на. 35основе окисикремнезема ОстальноеВысокоглиноземистый цементПоверхностноанионактивноевеществоОгнеупорный наполнитель наоснове окисикремнезема 0,01-0,1 Остальное Жидкое стекло в составе суспензии способствует образованию пространственной структуры.Высокоглиноземистый цемент, являясь тонкодисперсным материалом, выполняет роль минерализатора, т.е.его частицы служат центрами конденсации кристаллогидратов, которые образуются при полимеризации связующего. В связи с тем, что процессы . гидратации цемента при указанных условиях находятся в начальной .стадии,поверхность частичек цемента обладает высокой энергетической активностью, Эта частичка цемента стремится компенсировать заряд за счет взаимодействия с другой частичкой противоположного знака, в результате чего образуется уплотненная структура с так называемыми "стесненными условиямиЛлюмохромофосфатная связка в высушенном при 28-30 С керамическом . покрытии находится в застеклованном состоянии, а при температурах 100- 300 С - в высокоэластичном, что объясняется нарушением межмолекулярного взаимодействия звеньев вследствие теплового воздействия. Поэтому для предотвращения деформации керамического покрытия под воздействием собственного веса во время выплавки модельного состава, а также во время обжига оболочковой формы в горячем состояниитемпература прокалки ) оказывает влияние высокоглиноземистый цемент в сочетании с жидким стеклом.Поверхностно-анионактивное вещество (ПАВ) в суспензии введено для улучшения смачиваемости моделей суспензией предлагаемого состава.Суспензия изготавливается следующим образом.В мешалку заливается 2/3 количества воды, все количество кислоты серная кислота пл. 1,75-1,8 б) и засыпается 1/2 количества пылевидного огнеупорного наполнителя. Перемешивание шликера продолжается 20-25 мин. После этого в шликер тонкой струей вливается жидкое стекло плотностью 1,4-1,45 г/см. По ходу разжиженияшликера в мешалку засыпают порциями оставшееся количество огнеупорного наполнителя. После того, как все жидкое стекло и огнеупорный наполнитель будут введены в мешалку, перемешивание необходимо продолжать(М 2,8-3, плотность1420 кг/м 3) 3,0 1,8 3,0 9,3 2,8 2,0 Ллюмохромофосфатнаясвязка (плотность1550 кг/м 8) 10,0 10,0 14,0 12 , 7,5 12,0 12,0 Высокоглиноземистыйцемент Пылевидный кварц(Великодворский) 66 695 695 6315 6295 67 с 15 6105 ПАВ (контакт Петрова)Кремнезоль 0,01 Оу 05 12 Этиловый спирт еще 10-15 мин. Затем в мешалку вводят последовательно высокоглиноземистый цемент, через 10 мин алюицхромофосфатную связку пл, 1,51,65 г/см 8 и поверхностно-анионактивное вешество. Продолжительностьприготовления суспензии не превышает 60 мин.В табл. 1 приведен состав суспензий.В табл. 2 приведены свойства сус Опензий.,1Состав В 1 согласно источнику Г 2),состав Р 2 согласно источнику 3и предлагаемые составы М 3-5,При сотержании в составе суспен-, 15эии жидкого стекла и высокоглиноземистого цемента менее 1,8 и 2 мас,Ъсоответственно не дает положительного эффекта.Наблюдается смыв поверхности лицевого слоя, Прй ихже введении более 3 и 5 мас. Ъ уменьшается живучесть суспенэии, увеличивается еекоагуляционная способность.Предлагаемая суспензия постоянна во времени, живучесть ее не менее 4 сут, условная вязкость по ВЗсоставляет 40 с.Как следует из табл. 2, совместное содержание высокоглиноземистого цемента совместно с жидким стеклом и алюмохромофосфатной связкой повышает прочность в горячем состоянии при 750 С с 1,3 и 2,0 МПа до 3,0 и 4,6 1 при 850 ОС ." с 0,7 и 1,9 до 4,9 и б 0 МПа, .при 950 С - с 1 7 и 3 5 до 8,0 н 11,0.Следовательно, становится возможным снизить температуру прокаливання форм на 100-150 ОС и заливать металл в форму без опорного наполнителя, как минимального развеса (172 г), так и максимального (4 кг). Класс точности отливок составляет 4-5, шероховатость поверхности от. - ливок находится в пределах 28-10 КЕ и от 2,5 до 1,6 Ка.Реализация изобретения позволяет снизить энергетические затраты за счет снижения температуры прокалки формы на 100-150 оС, получать формы, которые при .выплавке модельного состава не деформируются. 0,05 . 0,05 0,05 0,051011323 Таблица 2 Свойства94 95 96 97 91 92 93 Условная вязкостьсуспензии, с 50 60 60 70 62 Остаточная влажность после сушки,% при Т = 28-30 дС 1,5 1,4 1,2 17 14 16 7,0 5,7 6,8 7,2 6,5 6,6 7,3 3,9 3,0 2,0 4,4 850 С 950 С 1,9 4,9 6,0 5,5 5,0 35 11,0 9,7 8,08 9,2 Составитель И. КуницкаяРедактор Л. Авраменко Техред С,Мигунова Корректор О. Билак,Заказ 2637/14 Тираж 811 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., д.4/5Филиат ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Прочность образцовпри статическом изгибе после сушкипри Т= 28-ЗОЧ:, МПа Прочность образцов при статическом изгибе в горячем состоянии при температурах, МПа при750 ОС Показатели свойств суспензий, составы которых приведены в табл. 1 1,3 4,2 0,75,7 1,7 10,5