Раствор для упрочнения керамических форм

 

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМ,}/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3466605/22-02 (22) 09.07.82 (46) 15.01.86,Бюл.№ 2 (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) .Ю.П.Васин, А.Н.Логиновский, В.А.Лонзингер., А.Н.Копылов и В.Ю.Шахматов (53) 621.744.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹.751495, кл. В 22 С 3/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 460102, кл. В 22 С 9/ 18, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 595053, кл. В 22 С 9/04, 1976.

Першин П.С. Технология точного литья.M.: Иашгиз, 1955, с.4. (54)(57) РАСТВОР ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ, получаемых из сус„„SU 1204320 A пензии с жидкостекольным связующим по выплавляемым моделям, включающий хлорид кальция, хлорид натрия и отвердитель жидкостекольного связующего, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности керамических форм на всех этапах их формообразования, раствор содержит в качестве отвердителя алюмохлорид, а хлорид кальция и хлорид натрия содержит в виде насыщенных водных растворов приследующем соотношении ингредиентов, масс 7

Алюмохлорид . 35-45

Насыщенный водный раствор хлорида кальция 10-45

Насыщенный водный раствор хлорида натрия 10-45

1204320 а

Изобретение отностися к литейному производству, а именно к растворам для упрочнения керамических форм, и может найти применение при изготовлении отливок из черных и цветных металлов методом литья по выплавляемым моделям.

Целью изобретения является повышение прочности керамических форм на всех этапах их формообразования.

Использование насыщенного водного раствора хлорида Са и алюмохлорида в количествах соответственно 10 и 45 мас.7 позволяет при прокаливании керамических форм получить ряд бинарных систем 3СаО А1дО э +

+ 5СаО ° ЗАL +

+ СаО. Af. О и т.д., обладающих высокой прочностью в горячем состоянии.

Образование бинарной системы

3CaO Af, Оэ+ 5Са0,3A(zO> и т.д. способствует связыванию окислов кальция и алюминия, появляющихся при разложении соответствующих гидроокисей, что позволяет предотвратить разрушение жидкого стекла и обеспечить высокую прочность оболочек в прокаленном состоянии.

Иапряжения, возникающие при охлаждении форм после прокалки, или термические напряжения, возникающие при заливке, могут быть причиной образования микротрещин. Согласно теории Гриффитса разрушение твердых тел происходит из-за наличия в них трещин, действующих как-концентраторы напряжений, т,е. прочность керамических формооболочек удалось бы значительно повысить, удалив из них или воспрепятствовав образованию в них дефектов (микротрещин) ° С этой целью предлагаемый раствор содержит насыщенный водный раствор хлорида

Na, который, оплавляясь, заполняет трещины и микропоры бинарной системы, геля кремниевой кислоты, дополнительно упрочняя оболочку.

Таким образом, сохранение структуры жидкого стекла, предотвращение разрушения бинарной системы sa счет

35 ликвидации образующихся в ней дефек-, тов способствует высокой прочности керамических форм в горячем и прокаленном состояниях.

Только совместное использование в указанных пределах хлорида кальция, алюмохлорида и хлорида натрия позволяет достичь высокой прочности керамических форм на всех этапах формообразования.

В таблице приведены физико-механические характеристики формооболочек, упрочненных с помощью предлагаемого раствора.

Формы и образцы для испытаний изготавливали 5-слойными на основе жидкого стекла с вязкостью суспенэии по В3-4 35 с. Иаполнитель суспенэии — пылевидный кварц марки KII-3, обсыпочный материал - кварцевый песок марки К0315.

В упрочняющем растворе закрепляли 1,3 и 5-й слои сразу после нанесения обсыпочного материала в течение 60 с. Время сушки каждого слоя

10 мин. После нанесения последнего слоя формооболочки сушат 4-б ч при комнатной температуре.

Из данных таблицы следует, что оптимальным по всем показателям является состав Р 2. Сравнивая известный (9 1) и оптимальный состав предлагаемого раствора (У 2), можно отметить, что прочность.образцов в сыром и прокаленном состояниях возросла соответственно на б07, а в горячем состоянии — в 3,7 раза.

Использование предлагаемого состава для упрочнения керамических форм позволяет разработать технологический процесс изготовления керамических форм на жидкостекольном связующем и значительно повысить качество литых точных заготовок. Брак формооболочек на всех стадиях их изготовления уменьшается на 15-207, в 1,5-2 раза уменьшается брак отливок по вине формы за счет повышения прочности керамики..1204320

Показатели

Ингредиенты

99 . ф.-ный пп раствор

НС1 хлорид

Са хлорид ът алюмопрочность в прокаленном сос хлорид аа тоянии

ХПа,Д„

2,25

0,59

1,67

Остальное

3,63

2,16

2,65

4112

1,76

2,35

4,8

1,37

2,16

Составитель И.Куницкая

Редактор Ю.Петрушко Техред З,Палий Корректор А.ОбручаР

Заказ 8460/10 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

45 10

40 20

35 45 прочность в сыром состоянии

Мпа, d

1 h прочность в горячем состоянии ,1223 К ,МПа, 0