Состав для модифицирования поверхности чугунных отливок в литейных формах

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам для поверхностного модифицирования чугунных отливок. Цель изобретения - сокращение времени тепловой сушки состава на поверхности литейных форм, улучшение качества отливок за счет уменьшения шероховатости их поверхности и увеличения толщины модифицированного слоя с шаровидным графитом . Состав содержит, мас.%: магний порошковый 22 - 25, ферросилиций 13-20, сурьму 0,05-0,10, феррохромовый шлак 0,50-1,75, сильвинит 5-10 и жидкое стекло - остальное. Сокращение времени тепловой сушки дойтигает ся введением в состав феррохромового шлака. Шероховатость поверхности отливок уменьшается за счет, снижения жидкого стекла. Увеличение толщины модифицированного слоя достигается путем увеличения расхода порошкового магния. Дополнительный ввод сильвинита предупреждает возникновение при этом пироэффекта. Сурьма и ферросилиций выполняют роль перлитизатора металлической матрицы и графитизирующего модификатора соответственно. 4 табл. i (Л 1С сд СХ СД 00 О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5ц g В 22 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/У

/ /

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ форм, улучшение качества отливок за счет уменьшения шероховатости их поверхности и увеличения толщины модифицированного слоя с шаровидным графитом. Состав содержит, мас.7: магний порошковый 22 — 25, ферросилиций

13-20, сурьму 0,05-0,10, феррохромовый шлак 0,50-1,75, сильвинит 5-10 и жидкое стекло — остальное. Сокращение времени тепловой сушки достигается введением в состав феррохромового шлака. Шероховатость поверхности отливок уменьшается за счет снижения жидкого стекла. Увеличение толщины модифицированного слоя достигается путем увеличения расхода порошкового магния. Дополнительный ввод сильвинита предупреждает возникновение при этом пироэффекта. Сурьма и ферросилиций выполняют роль перлитизатора металлической матрицы и графитизирующего модификатора соответственно.

4 табл.

:В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3853914/22-02 (22) 12.02.85 (46) 23.09.86. Бюл. № 35 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) Е.И. Бельский, С.С. Гурин, Г.И. Клещенок, В.Е. Ливенцев, Б.В. Бирин и В.Я. Литинский (53) 621.744.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 904871, кл. В 22 С 3/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1105270, ел. В 22 С 3/00, 1984. (54) СОСТАВ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЧУГУННЫХ ОТЛИВОК В ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМАХ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам для поверхностного модифицирования чугунных отливок. Цель изобретения — сокращение времени тепловой сушки состава на поверхности литейных

„„SU„„1258586 А 1

12585

30

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам для поверхностного модифицирования чугунных отливок.

Цель изобретения — сокращение времени тепловой сушки состава на по-. верхности литейных форм, улучшение качества отливок эа счет уменьшения шероховатости их поверхности и увеличения толщины модифицированного слоя с шаровидным графитом.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Состав, содержащий модифицирующие . добавки и жидкое стекло, наносится 15 на поверхность литейных форм и стержней, После тепловой сушки на ней образуется модифицирующее покрытие.

Жидкий чугун, залитый в литейную форму, взаимодействует с покрытием, 20 образуя в поверхностном слое отливки модифицированный слой.

Сокращение времени тепловой сушки достигается введением в состав феррохромового шлака. Он взаимодействует с жидким стеклом и ускоряет процесс отверждения состава. Поэтому покрытие достигает технологически необходимой прочности (прочности на истирание 1,5 — 1,8 кг/мм) за более короткое время. Шероховатость поверхности отливок уменьшается за счет снижения расхода жидкого стекла.

Уввеличение толщины модифицированного слоя с шаровидным графитом достигается путем ввода в состав повышенногоколичества порошкового магния (вдвое больше,чем в известном составе) и сильвинита в количестве 5-10Х.

Сильвинит обволакивает частицы порошкового магния и защищает

его от интенсивного окисления в начальной стадии формирования отливок.

Это предупреждает возникновение пироэффекта. Повышенное количество порош45 . кового магния в составе обеспечивает более интенсивное воздействие магния на формирующуюся отливку, что способствует увеличению глубины модифицированного слоя с шаровидным графитом.

Сильвинит создает благоприятные условия для интенсификации процесса модифицирования.

Сурьма и ферросилиций используются в составе в качестве перлитизатора металлической матрицы чугуна и графи- 5 тиэирующего модификатора соответственно. Жидкое стекло является связукнцим.

86 2

Сильвинит состоит из минералов сильвина (КС1) и галита (NaC1) с небольшими добавками солей магния и кальция. Массовая доля КС1 в пересчете на сухое вещество составляет 227, в пересчете на К О вЂ” не менее 14Х.

Пример . Состав готовят в краскомешалке. Предварительно в— нее загружают сухие составляющие магний порошковый, ферросилиций молотый с размером частиц 0,1 — 0,2 мм, сурьму порошковую фракции 0,001

0 01 мм, сильвинит молотый и феррохромовый шлак фракции 0 05-0,1 мм.

После тщательного их перемешивания в краскомешалку вводят расчетное количество жидкого стекла, после чего перемешивание продолжают в течение

15-20 мин до получения однородной консистенции состава. На поверхность .г формы, предварительно окрашенную про. тивопригарной краской, состав наносят кистью толщиной 1, 0-1, 5 мм. Затем полученное по форме покрытие подсушивают при 150-180 С в течение 10-15 мм. Собран-! ную форму заливают чугуном следующего состава, мас.7: С 3,4-3 6 Gt 2,0-2,2; Мп 0,5-0,8; S 0,01-0,03;

Р 0,1-0,2. Температура заливки чугуна

1380-1400 С.

Из полученных отливок вырезают образцы для определения шероховатости поверхности, структуры и толщины модифицированного слоя, термостойкости отливок. Испытания на термостойкость проводят на образцах диаметром 30 мм и толщиной 5 мм путем нагревания их в свинцовой ванне при 710-730 С и охлаждения в проточной воде до 120о

140 С. Термическую стойкость оценивают по количеству и средней глубине трещин, образующихся по периметру образца после 100 циклов испытаний.

Для оптимизации расхода феррохромового шлака определяют вязкость состава на вискоэиметре ВЗ-4 и прочность на истирание по количеству кварцевого песка фракции 063, необходимого для разрушения покрытия при падении струи с высоты 120 см.

Результаты испытаний составов и отливок приведены в табл. 1 — 4.

Составы 1 — 4 по сравнению с известным обеспечивают получение отливок, у которых шероховатость поверхности ниже не менее чем в два раза, толщина модифицированного слоя с шаровидным графитом больше на 20 — 607, Состав для модифицирования поверхности чугунных отливок в литейных

Таблица

Содержание ингредиентов, мас. X в составе

Ингредиенты

1 2 3 4

Магний порошковый 22 38

42 45

0,08 0,10

20 20

0,08

0,05

Сурьма

13

Ферросилиций

Сильвинит

10

Феррохромовый шлак

У,20 1,20 1,75

0,50

Жидкое стекло

Остальное Осталь- Осталь- Остальное ное ное

Таблица 2

Параметры качества поверхности и поверхностного слоя отливки

Составы

3 4

Толщина модифицированного слоя с шаровидным графитом мм

Шероховатость поверхности В мкм 80-160 80-160 80-160 80-160 р)Э з 1258586 4 количество термических трещин меньше формах включающий магний порошковый на 30-50Х при одновременном сокраще-, ферросилиций, сурьму и жидкое стекло, нии их длины на 15-30Х. отличающийся тем, что, с

Применение изобретения позволяет целью сокращения времени его теплосократить время тепловой сушки сос- 5 вой.сушки на поверхности литейных тава в 1,5-2 раза, получить на чугун- форм, улучшения качества отливок за ных отливках поверхностный слой тол- счет уменьшения шероховатости их пощиной 6-8 мм с перлитной металличес верхности и увеличения толщины модикой матрицей и шаровидным графитом и фицированного слоя с шаровидным граза счет этого на 30-507 повысить тер 10 фитом, он дополнительно содержит фермостойкость отливок. Изобретение ре- рохромовый шлак и сильвинит при слекомендуется использовать при изготов- дующем соотношении ингредиентов, ленин литейной технологической ос- мас.7: настки, работающей в условиях термо- Магний порошковый 22-25 циклирования. Сурьма 0 05-0,10

Ферросилиций 13-20

Формула изобретения

Феррохромовый шлак 0,50-1, 75

Сильвинит 5-10

Жидкое стекло Остальное

1258586

Т а б л и ц а 3

Составы

Параметры термостойкости отливок

1 2

Количество трещин по периметру образца

Средняя длина трещин, мм

0,25

0,23

0,22

0,20

Таблица 4

Вязкость покрытия после 15 мин выПрочность покрытия на натирание после

15 мин тепловой о сушки при 120 С, кг/мм

Количество феррохромового шлака, Ж держки на воздухе, с

0,50

1,20

0,30

1,60

0 50

1,65

1,00

1,72

1,50

1,83

1,75

1,85

2,00

Составитель С.Тепляков

Техред M. Моргентал

Редактор M.Mîðîçîâà

Корректор А.Обручар

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5067/13

Производственно-полиграфическое предприятие„ г.ужгород, ул.Проектная, 4