Суспензия для изготовления литейных керамических форм, получаемых по выплавляемым моделям

Оп ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмкСоциалистическиеРеспублик и 876254(5)М. Кл. В 22 С 1/16 Гасударственный комнтет СССР по делам . нэобретеннй н открытнй(53) УДК 621. .742.4,621.74. .045(088.8) Дата опубликования описания 30,10,81 Т.В, Иванова, А.В. Абадаев, Б.Ш. Танкелевич,Т.М, Кириллова и В.А. Кучумов,(54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ, ПОЛУЧАЕМЫХ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМИзобретение относится к литейноу производству, а именно к изготовлению форм по выплавленным моделям,Известна огнеупорная суспензия для изготовления керамических форм, используемых в производстве литья по. вы 5 плавляемым моделям, включающая огнеупорный.наполнитель - жидкое стекло, двухкальциевый силикат 11.формы, изготовленные с использованием такого состава, обладают хорошей термостойкостью, но имеют низкую прочность после вытопки модельного состава в горячей водной среде. 5Наиболее близкой по техническойу существу и достигаемому результату к предлагаемой является суспензия, содержащая огнеупорный наполнитель, жидкое стекло, индустриальное масло при следующем соотношении компонентов, вес.Ж:Жидкое стекло 31,9Индустриальное масло 4,1 Огнеупорный наполнитель 64,0 В качестве огнеупорного наполни теля используют пылевидный кварц и высокоглиноземистый шамот в соотношении 1:1 по весу 21. Существенным недостатком вышеука" занного состава суспензии также является разупрочнение форм при вытопке их в горячей водной среде, за счет размывания водой образовавшихся связей коллоидального кремнезема, что ведет к большим потерям форм и браку отливокЦель изобретения - повышение прочности форм при вытопке моделей в горячей водной среде и снижение себе-, стоимости литья. Посталенная цель достигается тем, что суспензия, включающая жидкое стекло, индустриальное масло, огнеупорный наполнитель, дополнительногде:М - А 6, 51 и т.д.В этой пленке атомы кремния химически связаны через атомы кислорода З 0 не только между собой, но и с поверхностью материала. Подобное строениеводоотталкивающего покрытия обеспечивает возрастание механической прочности форм при вытопке их в горячейводной среде.При,содержании алкилсиликоната натрия менее 0,5 вес,% прочностные свойства керамических форм не увеличиваются.40При содержании алкилсиликоната натрия более 1,5 вес.% понижается гидрофобный эффект, при этом прочность керамических форм при вытопке в горячей водной среде падает.45П р и м е р. Суспензию для изготовления керамических форм готовят путем механического неремешивания в мешалке конструкции НИИТавтопрома в течение 30-40 мин до получения однородной мас 50 сы по всему объему. Жидкое стекло . предварительно разводится вопой до уДельного веса 1,2-1,22 г/смВ качестве огнеупорного наполнителя берется пылевидный кварц и пылевидный шарлот в соотношении 1:1, а алкил 55силиконат натрия используют в виде ,"10%-ного водного раствора этилсиликоната натрия (ГКЖ;МРТУ 6-02-271-13) содержит алкилсиликонатнатрия общейструктурной формулы: где;и щ 3-16; Я - СН или С Н при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:Жидкое стекло 31,5-32,5Индустриальное масло 3,9-4,0Алкилсиликонат .натрия 0,5-1,5Огнеупорныйнаполнитель ОстальноеВ качестве огнеупорного наполнителя может быть использован высокоАлкилсиликонат натрия выпускается промышленностью в виде 20-30% водных растворов этил- и метилсиликонатов натрия.По своим свойствам они идентичны,При введении в огнеупорную суспензию алкилсиликоната натрия в указанных пределах в результате поверхностных реакций с гидроксильными группами, входящими в состав материала, на поверхности последнего образуется нерастворимая водоотталкивающая пленка Химическое связывание водоотталкивающей пленки с гидрофобизируемой поверхностью .представлено по схеме:- О - Ь - 14,)О- О - 81 - Й+ЭНО 1или 30%-ного водного раствора метилсилй коната натрия (ГКЖ;МРТУ 6-02-271-63),Водный раствор метил- или этилсиликоната натрия вводится в процессе приготовления огнеупорной суспензии, Готовятся 5-ти слойиые образцы по схеме: три этилсиликатных слоя и два жидкостекольных слоя.Упрочняющая суспензия наносится напредварительно высушенные керамические формы, изготовленные на основе этилсиликатного связующего по совмещенному способу. Затем проводится обсыпка всех слоев кварцевым формовочным пескомфракции 1 К 0315 ГОСТ 2138-74). Вязкость суспензии замеряется нестандартным вискозиметром с диаметром выходного отверстия 5,1 мм .и находится в пределах 30-40 с для обоих слоев. Сушку каждого упрочняющего слоя производят на воздухе втечение 3 ч при 30-32 С, влажностьоподдерживается в пределах 40-45%. Длясравнения параллельно готовят формы и образцы по тем же режимам и известному составу суспензии, Моделииз форм и образцы выплавляют в воде с температурой 96-980 С в течение20 мин. Составы суспензии и их свойстваприведены в табл. 1 и 2.(ГКЖ)Метилсиликонатнатрия 0,4 0,5 1,0 1,5 1,6 1,5 0,5 Огнеупорныйнаполнитель: шамот высокоглиноземистый 32,0 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 кварц пыле- видный 32,0 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 31,5 Таблица 2 Показатели свойств для суспензий составов по табл. 1 Свойства2 3 4 5 6 7 8 Прочность образцов на изгиб, кгс/см: до удалениямодельного состава в воде 54,8 55,0 54,7 58,1 55,0 57,8 55,2 62,8 вытопленныхв воде 34,0 40 62 прокаленныхпри 950 фС и испытанных приуказанной температуре 20,5 22,.2 25,6 25,1 26,0 21,8 26,0 25,5 Потери форм,при вытопке, % 4,0 3,9 0,0 9,8 4,0 3,8 4,1 8,8 5По данным табл. 2 можно сделать следующие выводы.Образцы, имеющие в своем составе алкилсиликонат,натрия в количестве 0,4 вес.% по прочностным свойствам находятся на уровне образцов известного состава упрочняющей суспензии.Образцы, изготовленные из состава суспензии, содержащие в себе алкилсиликонат натрия в пределах 0,5- ,5 вес.%, имеют прочность на изгиб значительно выше, чем прочность образцов известной суспензии.При дальнейшем увеличении про- центного содержания алкилсиликоната натрия понижается гидрофобный эффект, при этом .прочность образцовпри вытопке в горячей водной средепадает.5 Оптимальное количество алкилсилоконата натрия находится в пределах 0,51,5 %.Реализация суспензии состава дляизготовления. керамических форм в.литье по.выплавляемым моделям приведет к увеличению прочности форм на5-20% и снижению потерь форм иа операции удаления модельного составана 60%, что даст экономический эффект 20-25 руб. на 1 т годного литья.Таблица 67,3 70,5 35,3 62,5 69,0876254 8где и - 3-16К - СН,З или СНпри следующем соотношении ингредиентов, весЕ:Жидкое стекло , 31,5-32,5Индустриальное .маслоАлкилсиликонатнатрия 0,5-1,5упомянутойструктурной формулыОгнеупорныйнаполнитель ОстельноеИсточники информации,15 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 482234, кл. В 22 С 1/00, 1974.2,фТехнология и организация производства, 1978, В 3, с. 36-37. 7Формула изобреления Суспензия для изготовления литейных керамических форм, получаемых по выплавляеиья моделям,.включающая жидкое стекло, индустриальное масло, огнеупорный наполнитель, о т л ич а ю щ а я с я тем; что, с целью повышения. прочности форм при вытопке модепей,в горячей водной. среде и сни о жения .себестоимости литья, суспензия дополнительно содержит алкилсиликонат натрия общей. структурной .формулы3,9-4,0 ВИО --- О -- н11Ойб Заказ 9441/9 Тираж 872 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель И. Куницкая