Суспензия для изготовления многослойных оболочковых форм по выплавляемым моделям

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801156803 4(5) В 22 С 1/16 1/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ностным рак газопроница форм, суспе держит 15%- ванный раст винам пумости к ем повышения зия доп ый воднь ор алюмо рН 2-6 пр ингредие та натрия с соотношенииЭтнлсили а 975. о СССР 1974.(54) (57) сУспензия для изготовщнияМНОГОСЛОЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЪХ ФОРМ ПОВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ, включающаяэтилсиликат, воду, поверхностноактивное вещество, соляную кислоту,ортофосфорную кислоту и огнеупорныйнаполнитель, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения дефектов отливок по газовым поверх 0 ас алюмомеконатас рн 26 тилси 9-2,5 атри гнеу ныи и Фаад тел стальное.05. 85. Бюл. У 19В. Иванова, Т.М. Кирилловнкелевич, А.В. Абадаев,ндратьев и Т.Е. Соловьева1.724.4(088.8)торское свидетельство ССС9, кл. В 22 С 1/02рское свидетельств1, кл. В 22 С 9/04 ВодаПоверхностноактивное вещестСоляная кислотаОртофосфорнаякислота15%-ный водныйнейтрализованныи рамических олнительно сок нейтрализометилсиликона и следующем нтов, мас.%:6,1-11,7 16,6-22,71 11Изобретение относится к литейному производству, а именно к получению литья по выплавляемым моделям.Целью изобретения является снишение дефектов отливок по газовым поверхностным раковинам путем повышения газопроницаемости керамических форм.Ааомометнлсиликонат натрия(АМСР) - гидрофобное вещество. Его молекулы в составе структурной формулы имеют полярные (гидрофильные) и неполярные (гидрофобные) группы, но преобладают гидрофобные грунты. Поэтому молекулы АИСРимеют преимущественно четко выравенные гидрофобные свойства. Одновременно с увеличением гидрофобных свойств молекул повышается их поверхностная адсорбционная активность. Таким образом, введенный в суспенэию 153-ный водный нейтрализованный раствор АИСРза счет повышенной поверхностной активности адсорбируется на нестойких пленках, покрывающих пузырьки газа (пены), тем самьи стабилизируя и упрочняя их, придавая нм устойчивость в сохранении фориы, начиная с момента нанесения огнеупорного покрытия до обсыпки кварцевым песком. Растворы метилсиликоната натрия и этилсиликоната натрия имеют высокую щелочность (рН 13-14 и выше) в отличие от раствора АИСР-З, имеющего рИ 8-10, такйе относящегося к классу алкилсиликонатов.Для введения их в суспензию на основе этилсиликатного связующего необходима их нейтрализация соляной кислотой, в противном случае суспензия мгновенно коагулирует. При переводе их в кислую среду с рЕ 2-6 расходуется соляной кислоты в 1,7 раза больше, чем при нейтрализации АИСР. Живучесть такого нейтрализованного раствора (например, ГКЖ"10) составляет всего 30 мин, затем раствор мутнеет и из него выпадает гелеобразный осадок. Такие растворы применять в суспенэии технологически нецелесообразно.Введение в суспенэию 153-ного водного нейтрализованного раствора АИСР с рН 2-6 способствует диспер" гированяо и стабилизации пузырьков газа (иены), которые образуются в 56803суспензин при введении. поверхностноактивного вещества. Введенный157.-ный водный нефтралиэованныйраствор АИСР адсорбируется на нестойких пленках, покрывающих пузырьки газа (пены), тем самым стабилизиРуя и упрочняя ихПри нанесении покрытия за счетдиспергированных пузырьков образует 1 О ся микропористая структура формы,обеспечивающая повышенную пористостьоболочки при формировании покрытияна модельном блоке. Это при прока"ливании обеспечивает повышенную газо 1 З проницаемость форм. Уменьшениеконцентрации АМСР в растворе неэффективно, а увеличение его ведетк коагуляции суспензии.В суспенэин следует использоватьэо 1 Я-ный водный нейтрализованныйраствор АИСР с оптимальным рН 2-6.Снижение рН менее 2 и повышение более 5 ведет к помутнению раствораАИСР и к выпадению хлопьевидного25 осадка геля кремневой кислоты врастворе. Такие растворы являютсятехнологически непригодными к использованию,Содержание в суспензии 153-ногоЗО водного нейтрализованного раствораАИСР менее. 1,9 мас.7. неэффективно,а более 2,5 мас.7 экономически нецелесообразно. Так как гаэопроницаемость .керамических оболочекстабилизируется, процент дефектовотливок по поверхностным раковинамне уменьшается.Оптюальное содерхание 15 -ноговодного нейтрализованного раствораАИСР с рИ 2-6 находится в пределах1,9-2,5 мас.Ж.П р и м е р. АМСР (ТУ 6-02-700-76)имеет рН 10. ИспользованиеАИСР в исходном состоянии длявведения в суспензию технологически нецелесообразно, так какиз-за высокой щелочности продуктаогнеупорная суспензия обладает низкой зивучестью. Поэтому, прездеу чем применить его по назначению,нейтрализуют до рН 2-6. Нейтрализацюо АИСР производят следующим образом. Вначале готовят водный раствор АИСР Для приготовления одноголитра 15-ного водного раствораотмеряют 1,50 мл АМСР, разбавляютводой в количестве 300 мл, а затемнейтрализуют соляной кислотой, раэ3 11бавленной водой в соотношении 1:4,в данном случае до рН 3. Керамические формы для определения процентаотливок с дефектами по газовым поверхностным раковинам и образцыдля испытания на газопроницаемость ии прочность изготавливаются иэ суспензии, приготовленной совмещеннымспособом.Готовый 153-ный водный нейтрализованный раствор АМСР вводят в процессе приготовления суспенэии длявторого и последующихслоев. Приэтом количество воды, вводимой с157-ным водньм .нейтрализованнымраствором АМСР, учитывают в количестве воды, необходимой для приготовления состава предлагаемой суспензии В качестве поверхностно-активного вещества используют метаупон (препарат ГДР). Готовят четырехслойные формы и образцы. Наполнителем суспензии служит пылевидныйкварц, обсыпочным материалом - кварцевый песок марки 1 К 02 и К 0315.Вязкость суспензии по ВЗдля первого слоя 70-75 с, для последующих - 30-35 с.Сушку каждого слоя осущестьляютв камере сушки в течение 2,5-3,0 чпри 26-27 С и относительной влажности 45-507. Модельный состав выплавляют в горячей водной среде при97-98 ф С. Готовые формы прокаливаютпри 900-950 ф С в течение 8 ч, а затем заливают сталью 50 Л при 1630 С.Для сравнения параллельно готовятформы и образцы по тем же режимами известному составу,В табл. 1 приведены варианты суспензий; в табл. 2 - физико-механические свойства керамической оболочки и качество отливок.При сравнении физико-механическихройств керамической оболочки с 56803использованием известного и предлагаемого составов суспензии (табл. 2)можно сделать вывод, что формы, со"держащие в составе 153-ный водныйнейтрализованный раствор АМСР менее1,9 мас.Х имеют гаэопроницаемостьпри 950 С на уровне известного состава. Дефекты отливок по газовымповерхностным раковинам, иэготовлен ных из известного и предлагаемогосоставов суспенэий, находятся на одном уровне.формы, изготовленные из предлагаемой суспенэии, содержащей 153-ный 15 водный нейтрализованный растворАМСР в пределах 1,0-2,5 мас.Х, имеют гаэопроницаемость в 2-2,5 разавыше в сравнении с известными.Дефекты отливок по газовым поверх" 20 ностным раковинам, изготовленныхиз состава предлагаемой суспензии,сокращаются в 3-4 раза в сравнениис известным составом суспенэии.При дальнейшем увеличении весо вого процента 157-ного водного.нейтрализованного раствора АМСР гавопроницаемость стабилизируется, процент дефектов по газовым поверхност"ным раковинам не сокращается.30Предлагаемый состав суспензиииспользуется для нанесения второгои последующих слоев огнеупорногопокрытия на модельные блоки.35Использование предлагаемогосостава суспензий для изготовления огнеупорных керамических форм по выплавляемым моделям позволит снизить дефекты отливок по газовым поверхностным раковинам в 3-4 раза эа счет повышения газопроницаемости керамических форм в 2-2,5 раза, что даст экономический эффект 30- 36 руб. на 1 т годного литья.,7 16 1,7 16,6 0 2 абли стькгс/см, при Гаэопроницаемостьв условных единицах при 950 С Газовые ерхностные аковины, Й 2(иэвестный) 31,2 36 32,4,36 6,0 ицкая Корректор И. Эрдей Составитель ехред З.Пал Редактор Т. Кугрыаева Тираа 747Государственного комитета СССРелам иэобретений и открытийМосква, Ж, Рауюская наб., д одписное Закав 3236ВНИИПИ 35,ая, 4 Патент", г. Уагород, ул. П