Огнеупорный материал для изготовления форм по выплавляемым моделям

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению отливок по выплавляемым моделям из алюминиевых сплавов. Цель изобретения - повышение прочности и термостойкости оболочковой формы при снижении ее стоимости, которая достигается за счет применения сфенового концентрата на основе диоксида кремния с содержанием оксидов титана 29-30 мас.% и кальция 25-26 мас.°/о в качестве огнеупорного наполнителя и обсыпочного материала при изготовлении форм по выплавляемым моделям. Основную роль в повышении термостойкости и прочности оболочковых форм на основе сфенового концентрата по сравнению с кварцевыми формами играют оксиды титана, кальция и кремния , содержание которых в сфеновом концентрате должно составлять не менее 90%. Эта группа окислов образует титаносиликат кальция с меньшим расширением при нагреве и отсутствием полиморфных превращений. За счет применения сфенового концентрата снижается брак форм по трещинам после прокаливания и при этом полностью исключен дорогостоящий электрокорунд при изтовлении форм по выплавляемым моделям. I табл. (Л ND 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 22 С 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2!) 3893279/22-02 (22) 10.04.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (71) Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского и Раменский приборостроительный завод (72) В. А. Озеров, В. Ф. Гаранин, А. С. Муркина, А. Н. Артюшин, А. В. Пятигорский, Б. Б. Шприц и Г. Д. Волков (53) 621.742.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 637190, кл. В 22 С 1/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 835591, кл. В 22 С 1/16, 1981.

Мотов Д. Л. и др. Сфен и его химическая переработка на титановые пигменты.—

Л.: Наука, 1983, с. 5 — 8. (54) ОГНЕУПОРНЫИ МАТЕРИАЛ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЪ|М МОДЕЛЯМ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению отливок по выплавляемым моделям из алюминиевых сплавов. Цель изобретения — поÄÄSUÄÄ 1278104 вышение прочности и термостойкости оболочковой формы при снижении ее стоимости. которая достигается за счет применения сфенового концентрата на основе диоксида кремния с содержанием оксидов титана

29 — 30 мас.% и кальция 25 — 26 мас.% в качестве огнеупорного наполнителя и обсыпочного материала при изготовлении форм по выплавляемым моделям. Основную роль в повышении термостойкости и прочности оболочковых форм на основе сфенового концентрата по сравнению с кварцевыми формами играют оксиды титана, кальция и кремния, содержание которых в сфеновом концентрате должно составлять не менее 90%.

Эта группа окислов образует титаносиликат кальция с меньшим расширением при нагреве и отсутствием полиморфных превращений.

За счет применения сфенового концентрата снижается брак форм по трещинам после прокаливания и при этом полностью исключен дорогостоящий электрокорунд при изтовлении форм по выплавляемым моделям.

1 табл.

1278104

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению отливок по выплавляемым моделям из алюминиеBhlx сплавов.

Цель изобретения — повышение прочности и термостойкости оболочковой формы при снижении ее стоимости, Сущность изобретения состои- в следующем.

Сфеновый концентрат Са TiSiO является одним из распространенных силикатов титана и входит в состав комплексных руд, содержащих такие минералы. как циркон, силлиманит, магнетит, апатит. Получают сфеновый концентрат из хвостов апатитонефелиновой флотации. Запасы сфенового сырья практически неограничены, так как из года в год растут обьемы отвальных хвостов, куда сбрасывается и измельченный сфен. Стоимость производства сфенового концентрата составляет 15 — !8 руб. за тонну. Используют сфен как сырье для получения пигментной двуокиси титана и титанокальциевого и титаносиликатного пигментов.

Плотность сфенового концентрата 3,48—

3,55 г/смз, твердость 5 — 6 по минералогической шкале, химический состав, мас.0/и .

TiO 29 — 30; SiO 30 — 31; СаО 25 — 26, АЬ.Оз 1 — 3; Р О- 0,8 — 1,0; Fe,0 4 — 5; (Nb, Та), О> 0,4 — 0,9; коэффициент термического пинейного расширения составляет

5,1 10 1/ С.

В качестве основы суспензии используют пылевидный сфеновый концентрат зернистостью не более 50 мкм и с удельной lloверхностью 4000 — 6000 см -/г. В качестве обсыпочного материала используется сфеновый концентрат зернистостью 0,1 — 0,2 мм для первого и второго слоев суспензии, а для остальных слоев зернистостью 0,315 — 0,4 мм.

Изготовление опытных образцов для определения прочности на изгиб величины относительного удлинения, коэффициента термического линейного расширения и термостойкости проводят по следующей технологии.

Состав жидкой составляющей суспензии, мас.%:

Этилсиликат 40

Вода

Соляная кислота

Ацетон

7,8

Применение сфенового концентрата на основе диоксида кремния с содержанием

45 оксидов Ti 29 — 30 мас 0/о и Са 25 — 26 мас% в качестве огнеупорного наполнителя суспензии и обсыпочного материала при изготовлении форм по выlлавпяемым моделям.

Огнеупорным материалом суспензии является сфеновый концентрат с удельной поверхностью 5487 см г.

Суспензию готовят совмещенным методом. Состав суспензии и ее параметры приведены в таблице.

Суспензию обсыпают сфеновым концентратом зернистостью 0,1 — 0,2 мм для первого и второго слоя и 0,315 — 0,4 мм для последующих.

Всего наносят четыре слоя оболочки, каждый из которых сушат по следующему режиму: воздушная сушка в потоке воздуха

60 мин, сушка в .парах влажного аммиака

10 мин, выветривание !О мин.

15 Своиства ооолочковой формы:

Предел прочности при статическом изгибе, 24 С, МПа 7,2

Предел прочности при статическом изгибе

20 при 900 С, МПа

Газопроницаем ость при 900 С 1,2

Термостойкость (остаточная прочность после проведения одной теплосмены

900 † ) 7,1

По разработанной технологии и использовании опытных материалов изготовлена партия алюминиевых отливок. Брак форм по трещинам после прокаливания оболочек

ЗО снизился на 75% по сравнению с серийной технологией. Полностью исключен дорогостоягций электрокорунд. Качество отливок соответствует требованиям отраслевого стандарта, шероховатость поверхности 5—

6 класс, точность размеров 13 — 14 квалитетов.

Реализация изобретения позволит повысить качество отливки за счет повышения прочности и термостойкости оболочковых форм, а также обеспечит экономический

4р эффект за счет использования отходов взамен чистых материалов.

Форм ула изобретения

1278104

Состав суспензии, мас. Ж

Показатели

Содержание гидролиз. раствора этс в составе суспензии,мас.Е

24

20

Содержание сфенового концентрата, мас.7

76

80

10**

100*

Условная вязкость суспензии,с

Нормальная вязкость суспензии

Очень вязОценка качества суспензии невозможно возможно

* Вязкая, предельно возможная для использования при формировании первого слоя.

** Жидкая, предельно возможная для использования при формировании второго и последующих слоев.

Редактор Н. Бобкова

Заказ 6679/10 кая,использовать для формирования слоев оболочки

Составитель В. Иванов

Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Очень жидкая,использовать для формирования слоев оболочки не