Способ получения двухслойных литейных форм

(22)Заявлено 08.10.80 (21)2990230/22-02 . (51)М. Кл.Э В 22 С 9/00 с присоединением заявки яе -ооударотееииый коиитет СССР(23) Приоритет оо делам . изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения О.Я, Савченко, Ф,Д, Оболенцев и Л,А. Иванова" Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ства (2 . 15 го 1Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье черных и цветных металлов.Известен способ изготовления облицованных керамизированных литейных форм, состоящих из опорного слоя, керамического рабочего слоя и водонерастворимой гидрофобной прослойки 1,11. Этот способ не обеспечивает возможность изготовления рабочего слояпо шликерной технологии,Опорный слой известных литейных форм негигроскопичен из-за наличия водонерастворимого гидрофобного покрытия, поэтому формирование рабочего слоя по шликерной технологии невозможно.Известен способ, в котором формирование керамических изделий шликерным путем из водных суспензий заключается в мокром измельчении огнеупорной основы с образованием водной суспензии, заливке суспензии в оснастку из гигроскопицного материала и выдержке времени.В то же время шликерная керамика выгодно отличается исключительно низкой усадкой в процессе сушки (до 1 13), низким коэффициентом термического расширения, высокой термостойкостью. Преимуществом формы на основе шликерной. керамики является меньшая подверженность образованию трещин и лучшие механические свойИзвестен также способ изготовления керамических литейных форм, в котором для обеспечения возможности заполнения керамической суспензией на этилсиликате зазора между моделью и опорным песчаным слоем последний покрывают гидрофобной прослойкой из кремний-органики 13.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является944742 10 45 50 55 зспособ полуцения двухслойных форм,включающий изготовления пористогоопорного слоя, нанесение на опорныйслой гидрофобной прослойки и последующую заливку шликерной суспензиив зазор между опорным слоем и моделью 14 1,Недостатками такого способа изготовления форм являются высокаястоимость материалов, применяемых вкачестве гидрофобной прослойки, атакже трудоемкость нанесения прослойки в виде сетки. Эти недостатки неизбежны при такой технологии и вызваны необходимостью предотвращениявпитывания жидкой фазы облицовочногосостава опорным слоем при заполненииузкого протяженного зазора между моделью и опорным слоем и необходимостью создания условий для обеспечения прочной адгезионной связи междуопорным и облицивочным слоями,Целью изобретения является упрощение способа и снижение себестоимости форм,Поставленная цель достигаетсятем, цто согласно способу получениядвухслойных литейный форм, включающему изготовление пористого опорного слоя, нанесение на опорный слойгидрофобной прослойки и заливкушликерной суспензии в зазор междуопорным слоем и моделью, в качествегидрофобной прослойки используютводорастворимые соли щелочных металлов,После заполнения зазора покрытиерастворяется водой, содержащейся всуспензии, обеспечивая возможностьформирования керамического слоя изшликера путем поглощения влаги опорным слоем.На фиг. 1 представлена схемареализации способа; на фиг, 2 - график зависимости количества поглощенной влаги от времени.Пористый опорный слой 1 изготавливают, например, спеканием железного порошка марки ПЖО,фракции 30100 мкм. Пористость слоя 501. Окунанием в расплав хлористого натрияпри 750 С его наносят на опорныйслой 1 с получением гидрофобнойпрослойки 2. Опорный слой с покрытием устанавливают на стальную мо,дель 3 так, что между слоем и моделью оставляется зазор (толщиной1 мм). 4Щликер 4 изготавливают мокрым измельчением кварцевого стекла в фарфоровой шаровой мельнице в течение 48 ц, а затем заливают в зазор через заливочное отверстие 5 в опорном слое. При этом заполнение зазора толщиной менее 1 мм происходит надежно. Шероховатость поверхности керамического слоя соответствует 6-7 классу по ГОСТУ 2789- 73. Прокаленные при 900 С формы заливают сталью 4 х 5 ИФС при 1600 С, Шероховатость поверхности отливок находится в пределах 5 - 6-го класса по ГОСТУ 2789-73. Для получения сравнительных даниных по заполнению суспензией протяженного зазора при наличии покрытияиз хлористого натрия и без него применяют технологическую пробу. Пробасостоит из двух половин, верхняя 25плоская со стояком, в нижней половиневыполнен канал сечением 2 х 20 мм идлиной 600 мм, Шликер, содержащий203 воды, заливают в контрольнуюпробу (без покрытия) и в. пробу с покрытием из хлористого натрия толщиной 0,5 мм, При этом реальное сечение канала с покрытием составляет1 х 19 мм, В контрольной пробе длиназаполненного участка составляет 35 480 мм, Проба с покрытием заполняется на всю длину. Это свидетельствует об улучшении текуцести суспензиипо зазору между моделью и опорным 40слоем при наличии покрытия, легкорастворимого в воде. Стоимость солей щелоцных металлов,применяемых в качестве растворимой прослойки, составляет например, для хлористого натрия 0,03 руб, за 1 кгТакую прослойку можно наносить навсю поверхность контакта опорного иоблицовочного слоев, При этом отпадает необходимость применения тра- .фарета для нанесения прослойки участками, При исследовании определяютрастворимость прослойки из различных веществ, В качестве критерияпринято время выдержки суспензии напокрытии, нанесенном на опорныйслой. Заполняемость зазора проводятна пробе. Результаты исследований приведены в таблице,Заполняемость зазора, мм 600 Хлористый натр Азотнокислыйнатр 600 Азотистокислыйнатр 600И440 Мочевина Формула изобретения бКроме того, уменьшение толщинызазора сводит к минимуму потериразмеров керамического рабочегослоя в результате усадки шликера, % Реализация изобретения позволитупростить процесс получения двухслойных форм за счет простоты нанесения на опорный слой гидрофобнойпрослойки и снизить себестоимость 16 изготовления форм за счет использования для образования гидрофобнойпрослойки дешевых солей (солейщелочных металлов).Из таблицы видно, цто использование быстрорастворимых веществ (моцевина) в качестве материала прослойки не позволяет полностью заполнить узкий протяженный зазор суспензией облицовочного состава. Прослойка растворяется на участках у стояка, и начинается отбор жидкой фазы, вследствие чего жидкотекуцесть суспензии падает.Из графика, представленного на Зо Фиг, 2, видно, что соляное покрытие в течении начальных 7-8 мин не пропускает воду в пористый образец:1 (из суспензии 2). Этого времени достаточно для заполнения узких протя женных зазоров между моделью и опорным слоем. 8 последующие 12 мин происходит резкое увеличение объема влаги, поглощенной опорным слоем, что обеспечивает твердение керамики. фОПрименение легкорастворимого покрытия позволяет снизить расход керамики за счет улучшения текучести шликера и, как следствие, возможности уменьшения толщины зазора до 1 мм. 45 Способ получения двухслойных литейных Форм, включающий изготовление пористого опорного слоя, нанесение на опорный слой гидрофобнрй прослойки и последующую заливку шликерной суспензии в зазор между опорным слоем и моделью, о т л иц а ю щ и й с я тем, что, с целью его упрощения и снижения себестоимости форм, в качестве гидрофобной прослойки используют водорастворимые соли щелочных металлов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 524598, кл. В 22 С 900, 1974.2, Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г.Кварцевая керамика. М фМеталлургия", 1974, с. 251.3 Оболенцев Ф.Д. Селиванов Ю.А.Песцаные формы с тонкой керамической облицовкой для точных отливок. -"Литейное производство".1977,И 7, с. 21-23.4. Авторское свидетельство СССРпо заявке йф 2971948/22-02,кл. В 22 С 9/00, 1980.944742 Дг оставитель Г, Зарецкаяехред А. Бабинецорректор И. Шаро Данко Реда Подписное 1/12 Тираж 852 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 3035,Москва, Ж, Раушская наб., д.