ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3476796/22-02 (22) 30. 07. 82 (46) 23.01.86. Бюл. N - 3 (72) А. Г. Мержанов, B. И. Юхвид, И.П. Боровинская, В. В.Деев, Ю. В. Ершов, В.M.Òoðoïîâ и Н.Н.Тимохин, (53) 621.744.3:621.74;045 (088.8) (56) Точное литье по выплавляемым моделям. Под ред. Я.И.Шкленникова, М.: Машиностроение, 1971, с.185-255.

Авторское свидетельство СССР

Ф 7032 15, кл. В 22 С 3/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 721973, кл. В 22 С 1/16, 1979. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЬИ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕMblM МОДЕЛЯМ, включающий последовательное нанесение на .выплавляемую модель слоев огнеупорной суспензия присыпку каждого слоя огнеупорным материалом, последующую сушку, выплавление моделей и прокалку полученной оболочковой формы с последующим нанесением на форму защитного покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества формы за счет улучшения герметичности н высокотемпературной прочности, в качестве защитного по-.крытия используют термитную смесь состава, мас.X: которую наносят на внешнюю поверхность оболочковой формы, причем толщина полученного защитного слоя покрытия составляет 0,4-1 от толщины оболочковой формы, после чего

1 осуществляют сушку с последующим локальным воспламенением термитной смеси.

1205986

Двойной окисел, выбранный из группы, содержащей СаСгО, MgCr04, CaCr 0

PbCr0, Восстановитель выбранный из группы металлов, содержащей Al

Ti, 7r, Ng, Са,,Si, Y

Синтетическая

43-73,6

6,4-24

0,6 вЂ” 1

19,4-32 смола

Растворитель

Изобретение относится к отрасли литейного производства и может быть использовано для получения отливок металлов с высокой температурой о заливки (2100-2200 С), например, из титана и из хрома.

Цель изобретения вЂ” повышение качества Формы за счет улучшения герметйчности и .высокотемпературной прочности. с

Сущность способа состоит в следующем.

На поверхность оболочковых форм, получаемых по выплавляемым моделям, наносят защитное покрытие, получаемое из термитной смеси, которая имеет следующий состав, мас.Е

Вязкость термитной смеси составляет 5-30 с (по ВЗ-4), а седиментационная устойчивость 18-20 ч. Затем сушат при 100-150 С в течение

20-30 мин.

На поверхность литейной формы наносят несколько слоев этой термитвЂ” ной смеси по 0,5-1 мм для каждого слоя, при этом общая толщина слоя должна составлять 0,4-1,0 толщины литейной формы.

При толщине слоя меньше 0,4 тервЂ” митная смесь теряет способность к горению вследствие сильны теплопотери. При толщине слоя больше 1 мм жидкие продукты горения стекают с поверхности формы, что делает. невозможным получение качественного плавления слоя (покрытие получают не сплошным, а в виде островков).

При осуществлении способа в интервале толщин слоя экэотермического состава 0,5-1 от толщины формы происходит образование жидких продуктов горения, капиллярное проник5

1О

55 новение их в стенки формы и ее пропитка.

После завершения кристаллизации расплава конечных продуктов горения в порах формы и на ее поверхности получают оболочковую керамическую литейную форму с тугоплавким покрытием с нулевой пористостью, высокой прочностью и огнеупорностью.

Пример 1. Готовят суспензию с соотношением компонентов, мас.Е: CaCrOq 43, А1 24, поливинилбутираль 1 и этанол 32 (в извествЂ” ном в суспензии соотношении компонентов следующее, мас.7: феррованадий 27, хлоропреновый латекс 65, этанол 8). Вязкость суспензии составляет 5 с. по ВЗ-4 (в известном вязкость.суспензии не приводится).

Седиментационная устойчивость суспензии составляет 18 ч (в известном седиментационная устойчивость не приведена).

Приготовленную суспензию наносят на поверхность стандартной оболочвЂ” ковой литейной формы с толщиной стенки 4 мм (в известном толщина стенки 25 мм). Стандартную оболочковую литейную форму изготавливают из корунда (в известном из цирконового песка). Смесь наносят послойно с сушкой каждого слоя в .сушильном шкафу при атмосферном давлении и температуре 100 вЂ 1 С (в известном сушку проводят при разряжении

380 мм рт.ст. при 60 вЂ l10 С) в течевЂ” ние 20-30 мин (в известном 10 вЂ” 14 мин).

Толщину слоя термитной смеси постепенно доводят до 3 мм (в известном толщину защитного покрытия доводят до 0,15 вЂ” 0,40 мм, на этом приготовление защитного слоя заканчивается).

Полученный на поверхности стандартной корундовой оболочковой формы слой термитной смеси локально воспламеняют с помощью электроспирали. После воспламенения формируется плоский фронт горения и термитная смесь сгорает в устойчивом стационарном режиме. Продукты горения образуют плавленный огнеупорный слой на поверхности литейной формы. 3ащитное покрытие прочно сцеплено.с поверхностью за счет проникновения материала защитного покрытия в поры литейной формы. Составы термитной смеси и характеристики полученной литейной формы приведены соответственно в табл. 1 и 2.

1205986

Таблица 1

Содержание, мас.Х, по примеру

Ингредиенты смеси

Окислы

ССО4

МCО.

Окислы лантаноидон

Восстановители

24 11,2 6,4

14,2

14,2 6,4

24 22,5 6,4 синтетические смолы

Поливинилбутираль

0 75 0,6 1

Эпоксидная

Полиакриловая

Акриловая

Растворители

Этанол

Ацетон

Этилцеллозольф

Сольвент чм»

С С О

РСО4

J Окись иттрия!

43 63,8 73,6 43 60,8 73,6: 43 52 ° 5 ;73э6:60,8

О,75 0,6 1 0,75 0,6 0,75

32 24,25 19,4 32 24,25 19 32 24,25 19,4:24э25

1205986

Продолжение табл. 1

Ингредиенты смеси

11 12

Окислы

С С 04 52,5 66

63,8 63,8 63,8

МСО

63,8

73,,6 62,3

Восстановители

6,4 l2,7

11,2 11 2 11,2

11,2 6

22,5

27,Синтетические смолы

Поливинилбутираль 0,75 0,75

0,75 0,6

О, 75 0,75 0,75

Эпоксидная

0,75

Полиакриловая

0,75

0 75

1 Ацетон

24,25

:24,25

2 7 РСОА Окись иттрия

1 Окислы лантайоидов

Акриловая

Растворители

Этанол

Этилцелло-

1 вольв

Сольвент, Содержание мас.%, по примеру

13 14 15 16 17 18 19 20

+. «б

24,2524,25 24,25 19,4 24,25 24,25 24,25

1205986

1 о

I ! б . б бс»

1 l ° I о

I оо

1 и о о о

° - о сч

ln ln cC о о о

О сч а бс» а

1 л л л о о о (вЂ”

Ю о

» !

1 Ю I ю

»с\ л

С»

Р, I л

1 I . 1

Ф .I

И о

М бс» а О сс»

I л л л

О О О

Е» и бЯ о л

О л

С» ф и

I о сс» л

О и» Л ! л л л о о о

l ! 1

1 и с» л ь

1 U д Ф

e x

& и

> х о

Н Х

Й д >ж о3 2

4 Ф

Ф Х с о к»»»

»РОЕ

c»I g aj аv m

М о о сч

С» л

Щ о бс» о

° б л сч о о о л о сс»

° б о л сч о о

° \ о

Й о ж о е л

° б о

О » л л л о о

О о

I I бии с» бб

ox z

Рб V !

" Ф

Ж 4

Ц М

Ф М с ° л

Ф и»О

o,ох

Ц 4

С.Э о

О л л

E .v о о и °

Ж»Р до ! 1=! о сч I

eI I ж1

I ц1

I »О I

Ф!

1-б 1

I,1

1!, I I б б

1 о

И х

2 е

I Р

»С О

С»» Яи

Ф g

" y.

Ф Еб х и

A М и д

Ф Ф

1 с»

1 I 1

Ю о D

I сч 1 1 I сч 1

an о С»

o ! о Ф б/Ъ о о

1 1 сч 1 1 I сч I

»»с о о о о о о

О сЧ с» I O сЧ с сс» ь о сч I I I . сЧ. сс о D

1 1 OD 1 I I »n I сс» о о сч о о о л со о I - сч е оо е а в

О Ю оо сч l е I

-Ф ln

1205986

I ь сГ . сч !

°, ь. ,. цр! сЧ

1 сс

D сч

Ю ь

Ю с/Ъ сЧ

ill сЧ

Ю т сЧ!

1! !

1 !

Ю ь

1 ь

Щ Ч

I л сЧ

C) сэ (Г1 с4 ь

Ю о сЧ

М сЧ ь

Ю ь

Ю о сЧ сЧ

1 сЧ ь

Ю ю

I 3

Р1 сЧ сч

1 и сЧ

О сЧ

Ifl

СЧ

1 ь с/

1.!

1, с 1 сЧ

Щ сЧ

Ю ь

О б

Р 1 сЧ сЧ

I л сЧ

C) .ь

Ю сЧ

Щ сЧ 3 с ъ с Ъ сЧ

Э Е

I V o ! 6Р.

Ю л ь

1 сЧ

C) л ь

Д Ф .Е!

g tc! I

° I о к

Э х

I Ж

Н о ж

Ю и1 л

М1 3 . (л л ь ь л ь

1..! Х

1 Х Р жхо

cd сб !3

I Х Д

Э cd g их о э сххо

1 и 34 и

0) О Р

Е 1 !. л

Н,,-о, о

I p, о

IЮ

Э 1 ж 1

Э, I

1 о.

1 о,

Р, 4

Ч.

1, I 1

1 о о м

5 о

И ь

I !

I ! !. фь 1! ! (1 сО 1

1 1, 1

Ц! I;

I, 1

1. Ij !!

Ю м л

3 ь л ° I ь - сч о ь л

1 о ф Д ф

I.Id o

oeе о о хфх

О 32

Р 4 ф 3

Доzg

Ы о ф о ж - х е. ф Î о о д

Rmц

cd O.О Е хдфн ф х <б ж ис15о

i ъ М О L!

205986

СЧ л л

1 .1 !

1 ю

1 t 1 о.I ф о л о м л

О сГ

I 1 1 ь

М л ь

1 I ° l

t c

\ и

ez о3

1- v о 8 и

4 . ф

Ф Ф х х хо ц цхоха ьaoох

t-535â и о л л о

I Ф Ф счо.о ь

Ю о и

l о

М о л

1 а л о сч о о

1 о йГ

° Ь л о л а, в сч о о

° Ь ь! х

Ц о

I Х

I F о

1 1

1 . g

1 L ф

1 Х

I Э

I Е

I 1 о

1. Id

1 й!

1 а х о ф 8 ф

Х Ы ж

Ф Е» х и

М М .Q а

Р Е

1. „

I а

) !» ом и

1» °

U aO

1,хo а

1, о

v о о

СЧ

Ю о о л

1 I .Р dace о их а и

4 ф

k(&

da cJ ю аох аХ4 ч 1

Ц ф

О 1 а1

I а I

Э I

I а 1

Е 1 и !

Ф 1 о

Р) I и I

Ж I

I (» 1 ф 1 ф ф I

Ы о

И о ю а

1 о о Ю

1. 1 щ 1 I an

» л

cD о ао

111 cD Ю со л ь cD

1 :I - 1 1 1 - I н

00 ь О I I I сч

an о Ю л

Ф ю о а Ю

I 1 an 1 I 1 ГЪ I б И о Ю

I 1 W I I 1 W I

an ь о

1 1 c4 I ) C4 I

an о C)

1 t iо 1 1 I iо I

14 ь ь

СГ1

СЧ

С1

ГЪ

СЧ

I о

СЧ л!

3(, I

1О 1 ь ь. ! ь и

Э I

5 1 ь ь

СЧ

I (Л

СЧ л ь ь

1 ь е ь

СЧ ь ь

1 ь л

I (1

СЧ

1 I а 1

СЧ л ь ь

С 1

СЧ ь

3Г\

С4

3 о

СЧ

1 Г

СЧ ь ь

СЧ

D ь

1 ь

СЧ

СЧ ь ь

СЧ . (Г

СЧ 1

1 ь ь

D (Г1 ь ь

СЧ ь

1 ь

СЧ

СЧ ь ь

1 ь ь ь

СЧ

1 ь ь

I ь

О \ ь ь

3 1

I»

1 2

eez .oI

g 3- О О Е. И ж 3 Э

ol ж 4c ol x нро

ОЕЗХОССа ж 3- О О К

С f 5páâ

О ь л ь

СЧ ь л ь

Щ л ь л ь ь л

Ф л Л

Ь D

lA ! л ь

1 Х

Х I P( хи о

4э5

ыхо хых

6) 0 Рю

И I

Р3 1

f. о з, Я о

333

v !

Х I

5 ll

Е 1 сб 1

Р) 1

И I о 1, I л л

E" и о

l p, !! oo

1 Р33.

1 Е

I 1 Ю

1205986 о

А С:4 Ф

3. Х О о а

one х

3 вЂ” 3!3 Ы U о о ,о х л

Р 3 t! Е йохх

И 1 о а о х

Ц м л

f RВС Х о о

Е и еоое

5w+e k

С и

umeo

»х ох

СЧ

1/1

СЧ

СЧ !

СЧ

1205986 16 слой экзотермического состава практически не имеет прочности и разрушается.

В термитной смеси используются смолы:(поливинилбутираль, эпоксидная, акриловая.

Растворители: этанол, ацетон, этилцеллозольв, сольвент;

Предлагаемый способ позволяет

>р получать литые покрытия хорошего качества. Согласно примерам (табл.2) определенное сочетание двойных окислов и восстановителей позволяет регулировать огнеупорность форм:

f5 так, наиболее высокая огнеупорность форм обеспечивают следующие пары:

CaCr04 â€” Zr 2600 С, CaCrO< -Mg 2500 С, МяСгО -Al 2400 С; CaCrO -Al 2334 С (табл. 1 и 2).

20 Как следует из табл. 2, полученные согласно предлагаемому способы отливки вследствие высокой огнеупорности (2 100-2600 С), высокотемпературной прочности не имеют окисленной поверхности. т

Аналогично примеру 1 осуществлены примеры 2-20, Локальное воспламенение термитной смеси приводит к формированию плоского фронта горения и термитная смесь сгорает в устойчивом стационарном режиме, температура горения смеси превышает температуру плавления конечных продуктов горения, которые образуют плавленный огнеупорный слой на поверхности оболочковой литейной формы. Принятые соотношения компонентов суспензии являются оптимальными, так как при выходе за рамки данных соотношений по нижним предельным значениям при сжигании нанесенного экзотермического состава получить плавленное покрытие нельзя.

В случае выхода за рамки данных соотношений, превышающих верхние предельные соотношения, невозможно нанести ровным слоем на поверхности литейной формы вследствие малой текучести, а после сушки нанесенный

Составитель И. Куницкая

Техред А.Ач Корректор1 С.Шекмар

Редактор Н. Бобкова

Заказ 799

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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