Состав для получения модифицирующего покрытия на литейных формах и стержнях

 

СаОЗ СОВЕТСНИХ

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1Ù (11) (бр 4 В 22 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

25-50

10-25

7-!8

2-6

Остальнде

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (2 1) 3 76 7336/2 2-02 (22) 24.05.84 (46) 23.05.86. Бюл. В 19 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) C.C.Ãóðèí, Г.И.Клещенок, Е.И.Бельский и Э.Б.Синякович (53) 621. 144.036 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 502697, кл. В 22 С 3/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

9 468688, кл. В 22 С 3/00, 197.1. (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИ,ФИЦИРУЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ НА ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМАХ И СТЕРЖНЯХ, включающий кремнийсодержащее соединение, жидкое стекло, воду и сфероидизирующий компонент на основе магния, о т л и— ч а ю шийся тем., что, с целью улучшения качества отливок за счет увеличения глубины модифицированного слоя и устранения отбела, он сЬдержит в качестве кремнийсодержащего соединения силикокальций, сфероидизирующего компонента на основе магния — фторид магния и дополнительно бентонит при следующем соотношении ингредиентов, мас.7

Фторид магния

Силикокальций

Бентонит

Жидкое стекло

Вода

1232357

Изобретение относится к литейно му производству, а именно к покрытиям литейных форм и стержней, предназначенным для модифицирования поверхности чугунных отливок, и может быть использовано при производстве технологической оснастки.

Цель изобретения — улучшение качества отливок за счет увеличения глубины модифицированного слоя и устранения отбела.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В составе покрытия используются фторид магния, в качестве сфероидизирующего компонента, и силикокальций марки СК30, который является восстановителем магния из фторида и графитизирующим модификатором.

Кроме того, состав покрьггия содержит бентонит активированный болгарский для стабилизации седиментационной устойчивости суспензии покрытия,жидкое натриевое стекло с модулем 2,302,45 и плотностью 1,35-1 40 г/см используется как связующее и техническая вода в качестве растворителя суспензии покрытия.

Силикокальций является более сильным графитизирующим модификатором в сравнении с карбидом кремния, что позволяет устранить отбел. Применение фторида магния вместо порошкообразного металлического магния повышает модифицирующую способность покрытия. Это обусловлено восстановлением.магния из фторида при температурах свыше 1450 К:

3MgF + Саад =ФЗИд + СаР + SiF<

Образующийся атомарный магний легко усваивается расплавом. Более медленное выделение магния в процессе восстановления обеспечивает длительное воздействие на расплав, что также способствует лучшему усвоению магния.

Состав для получения модифицирующего покрытия готовится известными способами в краскомешалках любого типа, в которую вводят расчетное количество бентонита. Затем последовательно в процессе перемешивания вводят расчетные количества силикокальция в виде частиц размером 0,05—

0,15 мм и фторида магния.

После тщательного иеремешивания в смесь порошков добавляют необходимое количество жидкого стекла. В последнюю очередь вводят воду до образования суспензии, вязкость которой позволяет легко наносить приготовленную краску на литейную форму. а при вводе больше 25Х (покрытие 15) снижается кроющая способность покрытий из-за оседания частиц силико4О.кальция и ухудшается модифицирующая способность из-за захолаживающего действия избыточного количества соединений кремния.

Бентонит при введении меньше

7Х не оказывает существенного влияния на седиментационную устойчивость покрытия (8), а при содержании больше 18Х уменьшается модифицирующая способность покрытий из-за снижения их теплопроводности и черезмерного буферного дейст- . вия слишком толстых плакирующих слоев бентонита на частицах модификатора (покрытие 12).

Испытания проведены на чугуне, содержащем 0,01-0,03Х S. При большем содержании серы не обеспечиваются стабильные положительные результаты

Покрытие толщиной 0,5-1,5 мм наносят кистью или пульверизатором на поверхность формы, предварительно покрытую противопригарной краской, и о .подсушивают при 130-150 С в течение

25-30 мин.

Составы и свойства испытанных компо15 зиций покрытия приведены в табл.1-3.

При содержании в составе покрытия менее 25Х фторида магния в поверхностном слое отливки наблюдается преимущественно пластинчатый графит и

20 около 10Х шаровидного графита (покрытие 3), что обусловлено недостаточным количеством магния для образования шаровйдного графита, а при содержании больше 50Х в структуре поверхностного слоя наблюдается преимущественно вермнкулярная форма графита и отбел, обусловленные недостаточным содержанием соединений кремния, что снижает полноту восстановления маг30 ния и графитизирующую способность покрытия (покрытие 10).

При вводе в состав покрытия меньше 10Х силикокальция в структуре присутствуют участки со свободным цемен,титом и снижается модифицирующая способность составов (покрьггие 11), 1232

Таблица 1

Содержание ингредиентов, мас.%

Покрытие

Жидкое Карбид Вода Фторис- Силико- Вентостекло кремния тый маг- кальций нит ний

Асбес- Циркон

Порошкообразный магний товая крошка

12 5 35 355 (известный) Осталь- 1215

35 ное

Осталь- 20

20 ное

То же 25

20

10

3+

12

10

60 20

20!

1Г

55

40

Как следует из табл. 1 и 2, составы покрытий 4, 7, 13.и 14 обеспечивают большую в сравнении с известным глубину модифицированного слоя и более высокую степень шаровидности 5 графитных включений. При применении этих покрытий устраняется отбел, в структуре металлической матрицы отсутствует структурно-свободный цементит.

Указанные факторы обуславливают повышение качества отливок.

Оснастка, изготовленная с применением составов покрытий 4-7 и 13-14, характеризуется большей раэгароустой- <5 чивостью (табл. 3).

Пример. С использованием покрытий 1 и 5 отливается экспериментальная партия кокилей цилиндрической формы массой 30 кг в количестве 20

15 шт. (по пять кокилей для каждого

357 4 вида покрытия и пять без покрытия) и проводят испытания стойкости этих кокилей. Стойкость кокилей оценивают по количеству заливок до появления первой трещины разгара. В одном кокиле получают отливку цилиндрической формы массой 12,5 кг. Чугун (3,427 С, 2,45X Si, 0,45Х Мп, 0,033 S) заливают в кокили при 1400 С. Результаты испытаний приведены в табл.4.

При использовании покрытия 5 стойкость кокилей повышается на 40 и 24Х по сравнению с кокилями, изготовленными в формах без покрытий и с известным покрытием соответственно.

Таким образом, применение предлагаемого покрытия обеспечивает увеличение глубины модифицированного слоя и повышает эксплуатационную стойкость отливок-кокилей.

1232357

Продолжение табл.1

Содераание ингредиентов, мас.X

Карбид Во

3I PeMHHR сбес кое илико альций стекло овая рояк

20

5+

61, 10

25 и

2+

15

25

15

Таблица 2

Показатели для покрытий

Характеристика слоя! (3 (3 (4 3 " 6 7 (6 (9 ) 16 (11

L Г

12 13 (14 I 15

-б----.

Толщина

353010354040350525101520404535

IIIr+ Ulr+ mr+ lllr ШГ ШГ ШГ+ ШГ+ lllr+ lllr+ lllr+ Ш1+ Ш1 ШГ Illr

llf ПГ ВГ ВГ ВГ ПГ ВГ ВГ ПГ

60 40 10 85 95 95 85 20 10 65 50 70 95 95 80

Таблица 3

Показатели термостойкостн отливок, модифицированных покрытиями

Параметры термической стойкости (3 (4 3 (6 1 7

15 16 22 12 10 11 13 25 18

10 20 19 10 10 13

Средняя длина трещин, мм

0,98 0,55 0,42 0,42 0,60 1,15 0,85

3=".

0,65 0 ° 72

0,90 0,89 0,90 0,45 0,42 0,55

Таблица 4, Состояние поКок

Покрытие ерхностом слое слоя, м ния первых трещин разОКИЛЯ гара

6»

147

Без по- 1 к

KPblTHR

152

1003 ПГ

150 верхности

Форма графита в поверхностном слое

Степень шаровидности графита, Х

Количество трещин по периметру образца орма рафита

ПО верхности коКИЛЯ ДО ИСПЫ тания

Без видимых трещин и нарушений сосТОЯНИЯ ПО

Толщина модифи цированНОГО

КоличестВО заЛИВОК

В КОКИЛЪ

ДО ПОЯВЛЕ1232357

Продолжение табл.4

Кокиль

Покрытие

153

153

3,0

175

172

2,5

8 607 ШГ+

9 407 ПГ

2-, 5

1 7 3

1 7 5

2, 7

2, 5

1 7 4

Без видимых тре- 3, 5 щин и нарушений поверхности 3,5

212

215

220

957 ШГ+

57 ПГ

3,7

218

3 5

4,0

222

Составитель Э.Тен

Редактор H.Äàíêóëè÷ Техред О,Гортвай Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Заказ 2726/11 Тираж 757 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,Ь

Форма рафита поерхнос ом сло окиля

Состояние поверхности ко киля до испытания

Имелись участки пригара,которые быпи уда лены

КоличестВо заливок

s кокиль до появления первых трещин раз» гара