Состав для формовки керамических форм

( ОПИСАН АВТОРСКОМУ ТЕЛ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР(ч. 501826. кл, В 22 С 9/04; 1976.Литье по выплэвляемым моделям под ред, Я.И,Шкленника, М.: Машиностроение, 1971, с, 247.Авторское свидетельство СССРйг 1142212, кл. В 22 С 1/00, 1985. Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям.Известен опорный нэполнитель для формовки керамических форм, состоящий из металлургического шлака конверторного производства (1).Этот нэполнитель не имеет прочности при прокаливании форм, тэк как он распыляется, что приводит к короблению форм, последующее спекание на пол нителя (при охлаждении форм) затрудняет отделение отливок от наполнителя и выщелэчивание литья,Известна также смесь для упрочнения оболочковых форм при прокэливании их без опок, в состав которой входят шлак феррохромового производства. кэрбоната кальция, поваренная соль, жидкое стекло, пенообрэзователь и кварцевый песок (3). Ы 17700(54) СОСТАВ ДЛЯ ФОРМОВКИ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ(57) Использование: изобретение относится к литейному производству, в частности к литью по выплавляемым моделям для формовки оболочковых форм(ОФ) и их упрочнения. Сущность: состав для формовки содержит, мас,ф: алюмохромфосфатное соединение 35-45 12 - 16-ный раствор щелочи 4 - 60 карбонат кальция 3,8 - 10, огнеупорный нэполнитель - остальное. Такой состав отверждается зэ 8-15 мин при комнатной температуре, он порист, имеет незначительную плотность, сокращает время прокаливания, причем прокалку осуществляют без опок.2 табл. Известная смесь имеет плотную структуру с низкой пористостью, вследствие чего газопроницаемость ее недостаточна для получения качественных отливок. Кроме того, зта смесь, в связи с низким содержанием связующего, образует пустоты при заливке керамических форм, в которые проникает металл, разрушая оболочку.Известны также составы для формовки жидкотекучим наполнителем керамических форм, связующим в которых является гидролизованный зтилсиликат, жидкое стекло или глиноземистый цемент (2),Общим недостатком указанных наполнителей является плотная монолитная структура, низкая гаэопроницаемость, затрудненное выбивание отливок и длительное время прокаливания форм.Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по составу и достигаемому результату является огнеупорная сусщнзия2-412-16 Для достижения поставленной цели в состав для формовки керамических форм, включающий огнеупорный наполнитель, карбонат кальция, неорганическое связующее и упрочняющую добавку согласно изобретению в качестве связующего он содержит алюмохромфосфэтное соединение при следующем соотношении компонентов. мас.%:Алюмохромфосфатное соединение 3540 Упрочняющаядобавка 4,6 Карбонат кальция 3,8.10 Огнеупорный нэполнитель Остальное П р и м е р. В,лабораторных условиях НПО нРостНИИТМн и в цехе точного литья ПО нРостсельмэшн были проведены исследования по изучению свойств состава для формовки керамических форм. для изготовления форм (авт. св. М 1138228,кл. В 22 С 1/00), содержащая компонентыпри следующем соотношении, мас, о ;Алюмохромфосфатная связка 13 - 20Хлорид щелочноземельного металлаВодаАнионоэктивный ПАВ 0,08-0,19-11%-ный водн ыйраствор щелочи 2-8Огнеупорный наполнитель ОстальноеОболочка нэ указанной суспенэии имеет достаточно высокую прочность при температурах прокаливания и достаточнобыстро твердеет при нанесении ее тонкимслоем на модельные блоки,Однако подобно указанным выше жидкотекучим наполнителям, данный составимеет монолитную структуру, что затрудняет гаэопроницаемость оболочек, увеличивает брак отливок по газовым раковинам,Далее, вследствие монолитности составадля формовки, значительно удлиняется время прокэливания форм и время отверждения состава. Из-за этого указанный состав,как и другие жидкотекучие нэполнители, использовать в качестве состава для формовки керамических форм затруднено.Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т.е, повышениегаэопроницаемости состава для формовкикерамических форм. сокращение временипрокаливания форм и снижение брака отливок по газовым раковинам,Приготовили 400 г раствора алюмохромфосфатной связки (АХФС) плотностьюОго = 1,50 + 0,02 г/см путем разбавлениязисходной связки водой, Затем приготовили5 50 г раствора щелочи МаОН) плотностьюОго = 1,15 + 0.02 г/см (12 - 16 Оводныйраствор) и влили ее в раствор связки. Образовавшиеся продукты взаимодействия размешивали в мешалке в течение 5-10 мин до10 полного их растворения. При этом рН раствора АХФС повышался до 0,5 - 1,Затем в смеситель загружали 480 гкварцевого песка и 70 г мраморной крошкифракции 0,2-1 мм. Смесь перемешивали 3 - 515 мин и в нее вливали смесь растворов АХФСи йаОН при перемешивании. При этом происходило интенсивное вспенивание состава вследствие взаимодействия.ькарбонатакальция и.АФХС. Пенящийся состав залива 20 ли на керамические блоки, установленныеворонкой вниз в жакеты, имеющие вертикальный разъем. Спустя 8-15 мин, происхо- .дило отверждение залитого состава. Жакетразбирали, форма извлекалась и передава 25 лась на прокалку. Прокалка блоков производилась без опок. Прокаленные блокизаливали металлом, охлаждали по обычномурежиму, а затем керамическая оболочка легко разрушалась, так как состав не спекался30 и имел пористую структуру,Аналогичным образом были приготовлены еще 4 варианта предлагаемого составаи известный состав суспензии по прототипу.Полученные составы заливали в цилиндри 35 ческие формы 50 х 50 для испытания нагазопроницаемость по известной методикеи на определение плотности состава, В формы в виде стержней 15 х 15 х 120 составзаливали для испытания на коробление40 (прогиб) при нагреве до температуры 900 С,В табл,1 приведены составы 1-5 попредлагаемому изобретению и 6 по известному, в табл,2 представлены свойства испытуемых опорных наполнителей,45 Как видно из данных табл,2, газопроницаемость предлагаемого состава в 2,5-3 раза выше известного, время схватываниясокращается в 10 раз, значительно сокращается время прокаливания форм и снижаетсябрак отливок по газовым раковинам.50Оптимальное содержание карбонатакальция находится в пределах 3,8-10 мас.;6.При содержании его менее 3,8 мас.уменьшается пористость наполнителя (растет55 плотность), увеличивается брак по,газовымраковинам, При содержании карбонатакальция более 10 мас, снижается плотность состава и значительно сокращается1770021 4,0-6,0;3,8 - 10,0 Таблица 1 Наименование компонентов опорного наполнителя303,5 64,0 время схватывания наполнителя и он становится нетехнологичным.Использование предлагаемого составанаполнителя обеспечивает следующие технико-зкономические преимущества: 5- сокращается брак отливок по газовымраковинам,Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения ориентировочно составит 10 руб. на 1 тонну годного 10литья за счет снижения брака отливок погазовым раковинам, ускорения цикла прокаливания форм, снижения потерь формпри прокаливании,15Формула изобретения1, Состав для формовки керамическихформ, включающий огнеупорный наполнитель, карбонат кальция. неорганическоесвязующее и упрочняющую добавку, о т л и Ал юмохромфосфатное связующееРаствор щелочиКарбонат кальцияШлак феррохромового производстваПАВЖидкое стеклоОгеупорныйнаполнительПовареннаясоль ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения газопроницаемости состава, сокращения времени прокаливания и снижения брака отливок по газовым раковинам. в качестве связующего он содержит алюмохромфосфатное соединение при следующем соотно. шении компонентов, мас. :алюмохромфосфатное соединение 35,0 - 45,0;упрочняющаядобавкакарбонат кальцияогнеупорный наполнитель остальное.2. Состав по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве упрочняющей добавки содержит 12 - 16 -ный раствор щелочи.3, Состав по п 2, отл и ч а ю щи й с я тем, что в качестве щелочи содержит йаОН,1770021 Таблица 2 Состав Свойства опорного наполнителя310 400 480 500 550 Газопроницаемость, ед,Объемная масса составапосле прокаливанияпри 900 ОС, г/смзВремя схватывания,минВремя нагрева формывместе с упрочняющимсоставом при 900 С,минБрак отливок по газовым раковинам, фГлубина обезуглероженного слояСтепень разрушения, %Коробление отливоктурбин (биение по диску),мм 140 0,94 0,836 0,792 0.780 0,745 1,68 16 40 40 35 35 140 1,3 1,0 1,2 1,2 5,3 0,08 0,08 0,07 0,06 0,06 0,08 90 100 100 100 100 60 0,7-0,6 0,2 0,15 0,1 Нет Нет Составитель Ю.СинюаинРедактор Е,Полионова Техред М,Моргентал Корректор М,Ткач Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3696 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5