Керамическая смесь для изготовления литейных форм и стержней по постоянным моделям

( (9) (11) 2 С 4(5 ГОСУД ПО ДЕ слов 2,220,0 Остальн ите ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПЮ(56) 1. Иванов В,Н. и др. Литьев кераМические формы по постоянныммоделям. М., "Машиностроение 1,1975, с. 58-60.2. Рыжиков А.А. и др. Совершенствование технологии стального литьяМ., "Машиностроение", 1977, с. 111.(54)(57) КЕРАМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ ПО ПОСТОЯННЫМ МОДЕЛЯМ, включающая огнеупорный наполнитель, гидролизованный этилсиликат и гелеобразо ватель из класса неорганических оснований, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения ее антипригарных свойств при получении стапьных отливок, смесь дополнитель но содержит хромит магния при едующем соотношении ингредиент мас. 7.:Гидролизованный этилсиликат 16,8-34,5Гелеобразовательиз класса неорганических оснований 0,8 Хромит магния 5,2- Огнеупорныи напол 115 б 80135 Изобретение относится к литейному производству, а именно к составамформовочных смесей для изготовленияпреимущественно двухслойных керамических форм и стержней по постоянныммоделям,. и может быть использованопри производстве предпочтительнокрупногабаритных стальных отливок,получаемых из высоколегированныхмарок стали.Известны керамические смеси, содержащйе в своем составе в качестве связующего гидролизованный этилсиликат, огнеупорньй наполнитель,45гелеобразователь и различные специальные добавки 11,.Недостатком известных смесей является то, что литейные формы и стержни, изготовляемые из таких смесей,необходимо прокаливать при высокойтемпературе с целью снижения газотворности и удаления влаги, присутствующей в составе жидкой составляющейсмеси и способствующей образованиюпригара на поверхности отливок.25Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является керамическаясмесь 1"21 для изготовления литейныхформ и стержней по постоянным моделям, содержащая, мас.7:Гидролизованный этилсиликат (раствор этилснликата) 17,0Кварцевый песок 20,0Пылевидный кварц 60,0Гелеобразователь изкласса неорганическихоснований - 57;ныйраствор едкого натра 3,0 40Известная смесь имеет наибольшеераспространение при изготовленииформ и стержней по постоянным моделям,Однако недостатком этой смеси 45является то, что полученные на ее.основе формы и стержни для изготовления крупных стальных отливок смассой до 12 т, в том числе двухслойные формы и стержни, не обеспечивают отсутствия пригара на литойповерхности без их высокой температурной прокладки.Целью изобретения является повышение антипригарнык свойств смеси 55при получении стальных отливок.Поставленная цель достигаетсятем, что керамическая смесь для0,8-2,25,2-20,0 изготовления литейных форм и стержней по постоянным моделям, включающая огнеупорный наполнитель, гидролизованный этилсиликат и гелеобразователь из класса неорганическихоснований, дополнительно содержитхромит магния при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:Гидролизованныйэтилсиликат 16,8-34,5Гелеобразовательиз класса неорганических основанийХромит магнияОгнеупорный напол.нитель ОстальноеХромит магния, получаемый термической диссоциацией бнхромата магния по реакцииМ 8 СгОг-. МЯСгО,ь + 0,5 СгО ++ 1,502 МяСгО-э М 8 Сгф. + МяО + 30представляет собой высокодисперсныйпорошок (Я, 2,5 м /г) с высокойтемпературои плавления, равной2350 С.Содержание примесей .(СаО,. 81 у.,Ре 05 и т.д.) в хромите магйия непревышает 0,4-0,9 мас.7 (см, ТУ 113-12-11,007-82). Поэтому, имеявысокую огнеупорность, минимальноесодержание примесей, высокую удельную поверхность, хромит магния,введенный в керамическую смесь,повышает химическую инертность еек металлу и его окислам,Так, закись железа РеО, неизбежно появляющаяся на границе разделаметалл-форма, в результате окисленистали парами-воды и кислородом воздуха взаимодействует в первую очередь с мелкодисперсным хромитоммагния, и, минуя жидкую фазу, образует твердые растворы замещения пореакцииРеО + М 80 Сг, Ор"РеСкО + МяОРеО + МяО (М 8, Ре )ОПродукты взаимодействия РеО схромитом магния тугоплавки (Тя2000 С), не растворяются в окислахжелеза и не смачиваются жидкой стаолью (угол смачивания О 90 ), снижаятем самым силы сцепления между отливкой и формой.Кроме того,. в результате объемныхизменеиий, имеющих место в случаевзаимодействия между хромитом магнияи окислами железа, возникают внутрен1156801 ние напряжения, способствующие отделению пригарного слоя от поверхности отливки.При содержании хромита магния меньше 5,2 мас.Т смесь обладает недостаточной химической инертностью. что приводит к образованию пригара на поверхности отливки. При содержании хромита магния более 20 мас.7 на поверхности керамической облицовки после удаления летучих появляются крупные трещины, поверхность форм коробится, на поверхности отливок появляются наплывы металла в виде гребешков.П р и м е р. Получение керамической суспензии. Способ приготовления смеси двухфазный. Вначале в специальный смеситель заливают гидролизованный этилсиликат, затем засыпают огнеупорный наполнитель, хромит магния, часть гелеобразователя и пере- мешивают в течение 10-20 мин. В качестве огнеупорного наполнителя используют электрокорунд, маршаллит и дистенсилиманит. Затем в смеси- тель вводят гелеобразователь - водный раствор щелочи, или окись М 8, или их сочетание, и продолжают перемешивание еще 0,5-1 мин.Готовую смесь выливают в модельную оснастку, где происходит ее затвердевание. После извлечения модели из затвердевшей смеси или освобождения стержня из стержневого ящика форму и стержни сразу поджигают Таблица 1 1 1 1 1 Ингредиенты 19,0 30,5 32,0 34,5 32,5 16,8 59,8. 61,0 52,8 Маршаллит 49 54,0 Дистенсилиманит 200: 70 130 16,5 5,2 Хромит магния 0,8 Гидролизованный этил- силикат Огнеупорньй наполнитель - электрокорунд 77,2 Гелеобразователь1-57-ный раствор щелочи Высокотемпературного прокаливания керамических форм и стержней не проводят, заменив его тепловой сушкойопри 260 С в течение 4 ч. Прочность 5 смесей определяют методом сжатияобразцов диаметром 20 и высотой 20 мм после выгорания связующего и охлажде.ния их,В табл. 1 приведено количественное 1 О содержание составов 1-6 предлагаемоейсмеси. Как видно, формы и стержни.иэпредлагаемой керамической смеси засчет повышенных антипригариых 15 свойств обеспечивают нолучениекачественных стальных отливок безпроведения специальной трудоемкойоперации высокотемпературного прокаливания, Известная смесь обеспе чивает аналогичное высокое качество поверхности стальных отливоклишь при условии проведения операции высокотемпературного прокаливания форм и стержней.: 25 В табл. 2 приведены свойствасмесей 1-6.Таким образом, использованиеизобретения в производстве позволит получать крупногабаритные фа- ЗО сонные стальные отливки без пригара,не применяя высокотемпературнувпрокладку керамических форм р стержней. При этом, повышаются весоваяи размерная точность отливок, атрудоемкость их изготовления снижа"ется примерно на 15-203.1156801 Продолжение табл, 1 Ингредиенты Состав для смесей, кас.Х 3 4 5 б 1,5 2,0 МО 2,2 1,2 Таблица 2 Свойства 1 2 3 14,2 10,2 11,9 12,5 8,7 Структура керамики Мелкие Мелкие Мелкие Мелкие волося воло воло волосл Мелкие Мелкиеволося- волосясяные сяные ные ные тре- ные трещины щины ные трещины трещи- трещи- трещины ны ныПрига- Пригара Прига- Прига- При- Пригара нет нет ра нет ра нет гара ра нетнет Качество поверхностистальных отливок Составитель С.ТепляковТехред Т.фанта Корректор А.Тяско Редактор Т.Кугрышева Тираж 747 Подписное ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 3236/10 филиал 1 ШП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 1,5 й-иый раствор щелочи + МрО (1:1 помассе) Предел прочности насжатие после выгораниялетучих компонентов связующего, кгссм СмесьТ 1