Состав для упрочнения керамических стержней и форм

(5 ЫЙ НОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ГОСУДАРСТВ ПО ДЕЛАМ И ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ кова 8.8) СССР СС 98 К АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ Й 1) 3896785/22-02(54) СОСТАВ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ КЧЕСКИХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ ЯО 1268277 А 1 57) Изобретение относится к огнеупорному материалу, которым пропитывают стержни оболочковых форм при производстве отливок по выплавляемым моделям. Цель изобретения повышение прочности стержней и форм при 1500 в 1600 С и их термостойкос, ти, Это достигается тем, что состав для пропитывания содержит дисперсный порошок алюминия с размерами частиц 0,5-5 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.7: полисилоксановая смола 10-35, дисперсный порошок алюминия 3-20, ароматический углеводород остальное. 3 табл,Изобретение относится к литейномупроизводству, н частцости к составамдля упрочнеция керамических стержнейи форм, получаемых по постоянной оснастке для изготовлеция крупногабаритных отливок и отливок со сложнымпрофилем.Цель изобретения - повьшение прочности стержней и форм при 15001600 С и их термостойкости,Стержни пропитывают составом, при"готовленным из смеси лака КО,разбавленного ксилолом, до вязкости10,5 с и порошка алюминия. На 550 млраствора лака берут 100 г порошкаалюминия. Полученную смесь тщательноразмешивают и отстаивают в теченис5 мин для оседания крупных фракцийпорошка. Отстоявшуюся суспензию сливают и замеряют ее плотность, которая должна быть равной 1,04 - 1,06 г/см 1.В такой суспензии размер частиц алюминия составляет 0,5-5 мкм. При боль.ших размерах частиц происходит шелушение пропитанных суспензий стержнейпосле их прокалинания. (табл. 1).Стержни, смеси на основе злектрорунда пропитывают в составах (табл,2), а затем в вертикальном положнии сушат ца воздухе не менее 1 чпрокаливают в коробах без засыпкипри 950"С в течение 4-5 ч, Охлажде -ние стержни использунп нри из отовпении выплавляемых моделей и керамических форм,При пропитывании стержней дисперсный алюминиевый порошок проникает в поры керамики и частично покрывает поверхность стержня. При термообра - ботке алюминий окисления переходит в активный оксид алюминия, вступающий в реакционное спекание с компонентами керамического стержня,Это повышает прочность керамики цхолодном и нагретом состоянии и уве -личивает термостойкость стержней.Параметры пропитанной керамикистержней и величина брака отливок,полученных с их использованием, приведены в табл. 3,Если содержание дисперсного алюминия ниже 3 мас, 7, то несмотря наее высокую проникающую способностьэффект упрочнения керамики при однократной пропитке мал (прочность при1500 С от пропитки суспензией с 17,порошка алюминия возрастает всегона 10-157.) .При содержании в пропитывающем составе 37, дисперсного алюминия эта величина составляет 35-50/, возрастает термостойкость стержня, что уже позволяет снизить брак по дефектам стержней в 1,5-2 раза. Если содержание алюминия превьппает 207, например 25 мас, 7, вязкость суспензии становится слишком высокой, что приводит к подтекам и неоднородности толщины пленки ца поверхности стержней, к отслоению и растрескиванию покрытия, что не дает эффекта упрочнения керамики. О 15 Для пропитки керамики г. целью ееупрочнения используют суспензию с 203-20 мас.7. дисперсного порошка алюмиция, Но при концентрации алюминия3 - 10 мас,7. для достижения эффекта,получаемого при использовании 1520 - цой суспензии, необходима двукратная пропитка с промежуточнойсушкой на воздухе в течение 1-2 ч,Возможно упрочнять весь керамический стержень или избирательно упрочнять отдельные его элементы, на -пример, наиболее ослабленные выходные кромки керамического стержня,разрушающиеся под действием струирасплавленного металла,Все это даег возможность сократить брак дорогостоящих отливок подефектам керамических стержней,Если содержацис исходного лакав суспензии при оптимальном содержании алюминия 15 мас, I менее 107.,например 57., порошок алюминия можетчастично осыпаться в процессе транспортировки и других операций довыполнения прокалки стержней,Если содержание лака превышает3535 мас, . например 507., вязкостьсуспензии значительно возрастает,что приводит к ухудшению проникающей способности суспензии, увели 40чению толщины покрытия и его шелушению после прокалки при 950 С.Оптимальное содержание исходноголака в суспензии 10-35 мас,7.,Использование предложенного соста45ва;,ля пропитки керамических материалов повышает прочцость стержней при20 С в 2-2,5 раза, при 1500- 16004 Св 1,5-2 раза,1268277 Состав для упрочнения керамических стержней и форм, включающий полисилоксановую смолу, ароматический углеводород, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения прочности стержней и форм при 1500 - 1600 С и их термостойкости, он дополнительно содержит дисперсный по 10-35 смолаЛисперсный порошок алюминия с размеромчастиц 0,5-5 мкмАроматический угле 3- 20 10 Остальное водород Таблица 1,Условная Плот нос т ьвязкость г/смпо В 3-4,с Марка алюми Размер части алюминиевого порошка, мкм ния 1,04 Шслушение покрытия (дисперсная двуокись кремния и окись алюминия) на большой поверхности стержня 12,5 АСД0,5-40 1,04 12,5 АСД1,04 АСД0,5-10 12,5 1,04 АСДТабли ца 2 Условная ПлотОпыт вязкость ность,по В 3-4, г/смс 10,5 0,930 Полная пропитка без нарушения геометрии Ксилол 10,6 0,935 Тонкое покрытие равномерной толщины3 Раствор лака 97 Формула изобретения 0,5-5 (с от,5 делением фракции у 5 мкмметодом седиментации) Состав раствора или суспензии для пропитки керамики, мас . Х 1 Раствор лака КО-33 2 Раствор лака 99 Порошок алюминия 1 рошок алюминия с размером частиц0,5-5 мкм при следующем соотношениикомпонентов, мас. Х:Полисилоксановая Качество поверхности пропитанныхстержней после прокаливания при950 С 5 ч Частичное шелушение покрытия на поверхности стержня, местно, вследствие повышенной толщины и недостаточной проникаюцей способности Шелушение покрытия на отдельныхучастках поверхности стержня Тонкое покрытие равномерной толщины по всей поверхности выходнойкромки, прочное сцепление с поверхностью стержня вследствие хорошей проникающей способности Качество поверхноСти после пропитки1268277 10,8 0,950 То же Порошок алюминия 4 Раствор лака 93 1113 Оф 980 Порошок алюминия 5 Раствор лака 85 12,5 1,04чПорошок алюминия 15 13,3 1,07 Тонкая равномерная пленкабез наплывов 6 Раствор лака 80 Порошок алюминия 20 14,0 1, 11 Пленка покрытия с неравномерной толщиной, наплывы, заполнение перфораций. 75 Раствор лака Порошок алюминия 25 12, 0 1, 01 Отслоение частиц алюминияот поверхности стержня 8 Порошок алюминия 15 80 12,2 1,02 Тонкое равномерное покрытие прочное сцепление алюминия с керамикой 9 Порошок алюминия 15 10 Лак КО12,7 1,04 То же 1 О Порошок алюминия 15 35 50 13,0 1,06 Повышенная толщина пленкипокрытия, наплывы 11 Порошок алюминия 15 Лак КО Ксилол Лак КО15Ксилол Лак КО Ксилол 50 35 ЬПродолжение табл 2.1 1 1 м 11 1 ф1 б:аф в х хо э ц вс ц Ю Ф л 1 Ю м лЮ м о 0 Ю Ю О 1 ф аов в аас х дно о с о оаа хоэ хц а х вэо аВс ово с х1268277 1х э а я с Эа ц оовЮ 1х ва хО в бР а ао вО Ра ц1ц хв 1 1 1 ад о Х 1 РУ Юоа ЮР р, йхв ас Рцо хР С вм КЮ- о о в х а Э Р Н Х х цЕ о ф х Й ф Э о5ВЯх ьц ваО Рс хоа Ео нсс аф