Способ приготовления литейной краски

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНОЙ КРАСКИ, используемой преимущественно для получения металлокерамического слоя на отливках, включающий заливку в краскомешалку воды, введение рафинированного алкиларилсульфоната , загрузку борной кислоты, кварцевого песка и введение нейтрализованного черного контакта при непрерьшном их перемешивании, отличающийся тем, что, с целью улучшения кроющей способности и повьшения прочности образуемого краской покрытия, борную кислоту в количестве , равном ее предельной растворимости в воде при температуре приготовления краски, загружают перед введением рафинированного алкиларилi сульфоната, а остальное количество борной кислоты загружают после вве (Я дения рафинированного алкиларилсульфонята .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Зсю В 22 С 3/00

1» г:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

@м ь„,.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3508928/22-02 (22) 09.11.82 (46) 15,05.84.Бюл. М 18 (72) А.В.Соценко и Г.Ш.Кирия (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (53) 621.744.079(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 939156, кл . В 22 С 3/00, 1981.

2. Киселев В.Н., Головкова -Л.В.

Изложницы с металлокерамическим покрытием: -В сб. Технология, организация и механизация литейного производства. 9-82-16. ЦНИИТЗИ, M.

1982,. с.12. (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНОЙ КРАСКИ, используемой преимущественно для получения металлокерамичес-» кого слоя на отливках, включающий заливку в краскомешалку воды, введение рафинированного алкиларилсульфоната, загрузку борной кислоты, кварцевого песка и введение нейтрализованного черного контакта при непрерывном их перемешивании, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения кроющей способности и повышения прочности образуемого краской покрытия, борную кислоту в количестве, равном ее предельной растворимости в воде при температуре приготовления краски, загружают перед введением рафинированного алкиларилсульфоната, а остальное количество борной кислоты загружают после введения рафинированного алкиларилсульфон та.

1979 2

1 tÎ9

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам приготовления литейных красок, используемых преимущественно для получения металлокерамического слоя на отливках.

Известен способ приготовления литейной краски путем смешивания в краскомешалке сыпучих составляющих компонентов с водой Г) 3.

IIpHI oò0âíåIIH;Iÿ краска имеет неудовлетворительные технологические свойства, в частности плохую кроющую способность, иэ-за чего процесс нанесения краски существенно удлиняется, а также весьма низкую прочность покрытия, полученного на основе такой краски. Оно растрескивается, частично осыпается при транспортировке и сборке формы, засоряет металл отливки.

Цель изобретения — улучшение кроющей способности и повышение прочностИ образуемого краской покрытия.

Недостатком этого способа является то, что в нем не учитывается возможность взаимодействия некоторых сыпучих компонентов с водой, что не позволяет использовать это взаимодействие для улучшения технологических свойств краски °

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления литейной краски, используемой для получения металлокерамического слоя на отливках, включающий заливку в краскомешалку воды, введение рафинированного алкиларилсульфоната,, загрузку борной кислоты, кварцевого песка и введение нейтрализованного черного контакта при непрерывном перемешивании составляющих компонентов.

В указанном способе компоненты краски выполняют следующие функции: вода — дисперсионная среда, рафинированный алкиларилсульфонат (ДС-РАС 1пенообраэователь, борная кислота— зернистый растворимый модификатор, кварцевый песок — зернистый наполнитель, нейтрализованный черный контакт (НЧК ) — пеногаситель (2 ).

Данный способ хотя и предусматривает определенную последовательность введения всех составляющих компонен.тов краски, однако эта последовательность введения компонентов не явля.— ется оптимальной.

Борная кислота, частично растворяясь в воде, является связующим краски. Однако при введении ее после

ДС-PAC она имеет растворимость ниже, чеи в чистой воде. Это происходит потому, что пенообраэователь, адсорбируясь на зернах модификатора, образует пленку, обволакивающую зерна и замедляющую или полностью блокиРующую растворимость модификатора.

Как следствие этого растворимость модификатора в воде, которая для борной кислоты при 20 С равна 5,04%, в водном растворе пенообразователя

ДС-РАС, едва достигает 2,7%. При этом

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления литейной краски, используемой преимущественно для получения металлокерамического слоя на отливках, включа ющему заливку в краскомешалку воды, введение рафинированного алкиларилсульфоната, загрузку борной кислоты, кварцевого песка и введение нейтрализованного черного контакта при их непрерывном перемешивании, борную кислоту в количестве, равном ее предельной растворимости в воде при температуре приготовления краски, загружают перед введением рафинированЗО ного алкиларилсульфоната, а остальное количество борной кислоты загружают после введения рафинированного алкиларилсульфоната.

Предварительцое введение модификатора в воду способствует относительно высокой его растворимости, достигающей при интенсивном перемешивании предельной при данной температуре. Загрузка модификатора в количестве, меньшем предела растворимости, нецелесообразна, так как ухудшаются свойства краски вследствие малой концентрации связующего. При загрузке модификатора в количестве, 4 ольшем предела растворимости (напри— мер, всего количества борной кислоты ), резко снижается пенообразующая способность ненообразователя, поскольку часть его расходуется на создание адсорбционной пленки на зернах модификатора и не участвует в образовании пены. Это вызывает необходимость увеличивать содержание пенообразователя в краске, что нежела.тельно с точки зрения влияния его на пропитку керамического покрытия жидким металлом„Образующийся в результате сгорания пенообразователя негорючий остаток ухудшает смачива1091979 емость зерен наполнителя жидким металлом, заполняет поры керамического покрытия, препятствуя проникновению в них металла.

Б идентичных условиях проводят сопоставительный анализ способа приготовления литейной краски IIO изобретению и по прототипу, Испытывают краску, содержащую, мас. .: кварцевый песок 55,7; борная кислота 15,3; ДС-РАС10

0,3: НЧК 0,08; вода 38,62.

Краску готовят в баке с турбинной мешалкой при различной температуре воды (температура приготовления краски ). Б предлагаемом способе приготов- 5 ления краски количество борной кислоты, вводимой перед введением пенообразователя, составляет 50, 100 и

150 от предела ее растворимости в воде при температуре приготовления краски. Раствоиимость борной кислоты в воде при 20 С равна

5,04, а при 40 С вЂ” 8,72 .

Краски, приготовленные различными способами, оценивают по кроющей способности и прочности. Кроющую способность краски оценивают при нанесении ее пульверизатором «а литейные стержни с температурой поверхности

90 С. Полученное в результате на стержнях покрытие (во всех опытах толщиной 3,0-3,2 мм f испытывают на осыпаемость по ГОСТ 2189-62 и оценивают осыпавшуюся массу краски в процентах к израсходованной при нанесении. Покрытия испытывают также на прочность при истирании по ГОСТ

10772-78, для чего их наносят пульверизатором на матовое стекло, нагретое до 90 С.

Далее стержни с покрытием устанавливают в литейную форму и заливают ее чугуном эвтектического состава при 1250 С. Иэ полученных ото ливок готовят образцы для измерения толщины металлокерамического слоя с целью определения степени пропитки керамического покры-.ия металлом.

Этот показатель оценивают в процентах как отношение толщины металлокерамического слоя к толщине соответствующего керамического покрытия.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

I Х а 5o а r.

ы о х

Q5ХО

1 И М М

Q! & 0 5

1 Н Х QJ 2 и и ь а

I и! х х

П5 о

Q)

<4

>л

-r х х и!

Ц о

1

1 о л

Sl

0 о

Е

1 >55 О и .4

>Г\

С3

С:> л с 4

»и и! п5 I

Х д о 1 U о х

E о х

1 о а х х а х л

»>4 х

U Х

O Q5 х а х

O E. а U х

109l979

»"> а и о о

Р 1 1

o o

С 4 СЧ

С 4 (4 л о мЗ»О о

Г

o e (> л

С>5 С4

К х х

QJ

Ц и! а

5ц о

Е(5:

>о о

0 о х

Ж

ccl

И»п

Я

О 0 а о х

o w

5=f Д ь

Q) QI

Х 5. п5 п5 а

1 щ

I Е

1 Ql

1 5->>

cU

Ц

5>4 о -» о х а

И о х

>х

03

С-» х х х

М

cd а

Х и хо х х

- 4 х х х х

Х 0

1-» о х

0 х

>х о х а о о

Е о о »

5 0

1 QJ

У х х о с»5

5w л

CO а .»

Q5

Е

cd а

ccl

l 5Х

1 — — ——

I 1

Q5 0

5 cd а о м

5 о >х % о х х а >х

Э д

И о х о о

U о м х х

DXМ!

1 а о

5!5 <б

1 D

1 Р

1 и

-1 1

Q) 1

0 о х

I — — 1

С3

>» и

I . I

I 1

I ! ! 5 и

М х - ° о5-» ,о

I Д с:> о

cV -4

CO 1

О1

° » л

Ю ь

С 5 п»

Р х а о

f>4 !

»

»54

1 х о м

cd х

I 1

I о о

С4.> cv

С

»» е

».О м

CO о о

»> л и»> г о о х о !

U

Е» о о х

М 0

\ х л

>х о х х а о о >о х х > х о в

Q5

ы v

V QI х и о

5-»

Cc5 O

D QI

1 Р4 а

D 5c5

5=(й х о о

Ц ь4

1091979

Составитель Н.Кузьмин

Редактор Н.Киштулинец Техред Т.Дубинчак Корректор А.Зимокосов

Заказ 3173/6 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Прпект <ая

Как видно из таблицы, при введении борной кислоты после ДС-РАС (опыты 1 и 2) и перед ДС-РАС, но в количестве, меньшем предельной ее растворимости при температуре приготовления краски (опыты 3 и 4 ), краска характеризуется неудовлетворительной кроющей способностью. В результате покрытие на стержнях имеет подтеки и одновременно наблюдаются не- 1( окрашенные участки стержня. Для получения на стержнях керамического покрытия, толщиной 3 мм требуется для краски в опытах 1 и 2 пятикратное нанесение, а для краски в опытах 3 15 и 4 — трехкратное. Осыпаемость краски, приготовленной по прототипу (опыты 1 и 2), высока.и находится в пределах 70,5-74,6Z. Для истирания этих покрытий необходимо не более

1740 r песка. Введение борной кислоты перед ДС-РАС даже в количестве, меньшем предела растворимости (опыты 2 и 3 ), несколько повышает прочность покрытия: осыпаемость сни-. 2 жается на 14,5-16,6Х, а прочность при истирании повышается на 17-18Х.

При введении .борной кислоты перед ДС-РАС в количестве, равном (опыты 5 и 6) или большем (опыты 7 и 8) 11 предела ее растворимости, резко улуч-. шается кроющая способность краски и, как следствие, покрытие получается ровным, без подтеков; наносится слоем 3,0-3,2 мм за 1-2 раза. Прочность 3g этих покрытий выше, чем в опытах 1 и 2. Осыпаемость их снижается в среднем в 1,67 раза, а прочность при истирании повышается на 30-54Х. При этом прочность покрытий в опытах 7 и 8 несколько ниже, чем в опытах 5 и 6. Это связано с отрицательным влиянием большого количества ЦС-РАС, вво— димого в краску дополнительно 1сверх рассчетного j для повышения ее седиментационной устойчивости, поскольку при избытке борной кислоты в воде

ДС-РАС в расчетном количестве не дает достаточного количества пены. Добавка ДС-РАС сверх расчетного количества отрицательно влияет на пропитываемость керамических покрытий жидким металлом.цВ опытах 1-6 степень пропитки составляет 52-55Х, а в опытах 7 и 8 только 30-32Х, т.е. в 1,71,8 раза меньше. Отрицательный эффект проявляется еще значительнее, вплоть до отсутствия пропитки, если всю борную кислоту вводить перед ДСРАС с соответствующим увеличением содержания последнего на 30-37Х, Исходя из приведенных результатов оптимальным количеством борной кислоты, загружаемой в краскомешалку перед ЦС-РАС, следует считать количество, равное пределу ее растворимости при температуре приготовления.

Реализация изобретения позволяет на 15-20Х повысить производительность труда на участках окраски стержней литейных цехов, снизить на ЗОХ расход краски, применяемой для получения металлокерамического слоя на отливках, повысить качество выпускаемой продукции.