Защитное покрытие для чугунных тиглей

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве защитного покрытия чугунных тиглей , преимущественно для алюминиевых сплавов. Цель изобретения - сокращение продолжительности затвердевания покрытия и повышение его прочности и эксплуатационной стойкости. Покрытие содержит, мас.%: магнезитовый порошок 34-40; огнеупорная глина 12-14; кристаллический графит 6-8; жидкое стекло 6-8; ферросплав на основе кремния и бария 2-4; вода - остальное . При этом ферросплав на основе кремния и бария имеет следующий состав, мас.%: кремний 55-65; барий 20-30, алюминий 2-3; марганец 0,3-0,4; хром 0,-0,5; фосфор 0,3-0,4; железо - остальное. Использование ферросплава, содержащего кремний, барий и железо, способствует интенсивному взаимодействию их с ингредиентами покрытия с выделением тепла, благодари чему сокращается цикл его затвердевания и повышаются прочность и эксплуатационная стойкость. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYBJlMK

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4712553/02 (22) 29.06,89 (46) 23.09,91. Бюл. 3Ф 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (72) Н.И,Кабелев, А.В,Козлов, Д.Д.Крылов и

Н.И,Кобылкин (53) 621.744.37 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1329884, кл. В 22 С 3/00, 1985.

Рубцов Н.H. Справочник литейщика:

Фасонное литье из алюмиклевых и магниевых сплавов. — М.: Машгиз, 1957, с. 1!44, (54) ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЧУГУНHb1X ТИГЛЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве защитного покрытия чугунных тиглей, преимущественно для алюминиевых

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве защитного покрытия чугунных тиглей, преимущественно для алюминиевых сплавов.

Цель изобретения — сокращение продолжительности затвердевания покрытия, повышение его прочности и эксплуатационной стойкости.

Покрытие содержит магнезитовый порошок с размерами частиц 1,0-0,4 мм, огнеупорную глину (бентонитовая марка

1-11/1-21) с частицами размером менее 0,16 мм, жидкое натриевое стекло с модулем 2,5„„ Ж „„1678499 А1

15!)5 В 22 С 3/00 сплавов. Цель изобретения — сокращение продолжительности затвердевания покрытия и повышение его прочности и эксплуатационной стойкости. Покрытие содержит, мас.,ь; магнеэитовый порошок 34-40; огнеупорная глина 12-14; кристаллический графит 6-8; жидкое стекло 6-8; ферросплав на основе кремния и бария 2-4; вода — остальное. При этом ферросплав на основе кремния и бария имеет следующий состав, мас. : кремний 55-65; барий 20-30; алюминий 2-3; марганец 0,3-0,4; хром 0,4-0,5; фосфор 0,3-0,4; железо - остальное.

Использование ферросплава, содержащего кремний, барий и железо, способствует интенсивному взаимодействию их с ингредиентами покрытия с выделением тепла, благодаря чему сокращается цикл его затвердевания и повышаются прочность и эксплуатационная стойкость. 1 э,п. ф-лы, 1 табл.

2,7 и плотностью 1,4-1,5 г/см, графит криз сталлический марки ГЛ-t с частицами размером менее 0,16 мм, ферросплав на основе кремния и бария, содержащий, мас. : кремний 55,0-65,0; барий 20,0-30,0; алюминий

2,0-3,0; марганец 0,3-0,4; хром 0,4-0,5; фосфор 0,3-0,4; железо — остальное. Воду используют техническую водопроводную.

Дополнительное введение в состав по-. крытия ферросилиция с барием в оптимальных количествах способствует понижению продолжительности процесса отверждения нанесенного на поверхность тигля слоя покрытия, повышению его прочности и эксплу1678499 атационной стойкости благодаря содержанию в ферросплаве железа, кремния и бария, интенсивно взаимодействующих с компонентами покрытия с выделением тепла, газов и комплексов солей (например, форстерита, энстатита и др,), ускоряющих разложение воды и гелеобразование и увеличивающих связующую способность и ofнеупорность связки покрытия.

Покрытие готовят в два этапа следующим образом, На первом этапе получают однородный базовый состав покрытия путем предварительного смешения в смесителе отвешанных доэ вначале сухих компонентов, магнезитового порошка, огнеупорной глины и графита до получения однородной массы (смеси) и затем жидкого стекла, растворенного в расчетном количестве воды. Продолжительность приготовления базового состава покрытия составляет 10-15 мин, На втором этапе непосредственно перед использованием в базовый состав вводят заданное количество ферросилиция с барием, перемешивают в течение 1-2 мин.

Приготовленное таким образом покрытие наносят на поверхность тигля и образцов, нагретых до 90 10 С, кистью или TBMllo ном, Нанесение готового покрытия осуществляют столько раз, сколько необходимо для достижения заданной по технологии толщины слоя, В таблице приведены составы покрытия и их физико-механические и технологические свойства.

Продолжительность процесса отверждения слоя покрытия определяют по времени от момента нанесения его на поверхность тигля или образца до достижения манипуляторной прочности.

Прочность слоя покрытия определяют на разрывной машине. Для этого используют два чугунных цилиндрических образца диаметром 50 мм и высотой 50 мм с резьбовыми отверстиями М20 на глубину 25 мм по оси цилиндра, HB торцовую BQBGpxHQGTb одного образца наносят слой испытуемого состава покрытия толщиной 4 мм. Потому на торцовую поверхность другого образца наносят слой клея В К-5 толщиной 0,10 м, после чего цилиндрические образцы накладывают соосно друг на друга нанесенными слоями, нагружают грузом 5 кг и в нагруженном состоянии выдерживают не менее 1 сут. Затем в образцы ввинчивают штоки с головкой диаметром 30 мм и длиной 60 мм и в таком виде закрепляют в зажимах разрывной машины. По фиксируемой нагрузке отрыва определяют прочность слоя покрытия.

Эксплуатационную стойкость слоя покрытия оценивают по количеству окунаний (циклов) в жидкий алюминиевый сплав с температурой 800 С до появления растре5 скиваний и отслаиваний. Для этого используют чугунные цилиндрические образцы диаметром 50 мм и высотой 50 мм, имеющие с одного торца резьбовое отверстие М20 на глубину 25 мм по оси цилиндра, а с другого

10 торца — закругление радиусом 5 мм при сопряжении с цилиндрической поверхностью.

На поверхность образцов, исключая торцовую, где выполнено резьбовое отверстие, наносят слой покрытия толщиной 4

15 мм, После отверждения слоя покрытия в образцы ввинчивают штоки длиной 1200 мм с изоляционной ручкой. Торцовую поверхность образца и часть штока обмазывают огнеупорной массой, обмазку сушат. После

20 этого образцы погружают в находящийся в тигельной печи жидкий алюминиевый сплав с температурой 800 С несколько ниже его зеркала, выдерживают 5 мин, потом извлекают, охлаждают и осматривают.

25 Циклы повторяют до появления растрескиваний и отслаиваний в слое покрытия.

Об эксплуатационной стойкости слоя судят по количеству окунаний (циклов), при котором появляготся трещины и отслаивания в

30 слое покрытия.

Иэ приведенных в таблице результатов следует, что предлагаемое покрытие (составы 1-3) по сравнению с известным обеспечивает сокращение продолжительности

35 процесса отверждения слоя покрытия, нанесенного на поверхность чугунных образцов, в 24-48 раз, повышение его прочности и эксплуатационной стойкости соответственно в 2,4-3,6 и 2,0-3,14 раза.

40 Наиболее целесообразно предлагаемое покрытие испольэовать для защиты чугунных тиглей плавильно-раздаточных печей алюминиевых сплавов от разьедания и предотвращения насыщения железом вы45 плавляемого сплава. Кроме того, его можно применять для защиты металлических форм при производстве отливок из алюминиевых и магниевых сплавов, для защиты изложниц при получении чушек первичного алюми50 ния, силумина и алюминийсодержащих лигатур, для покраски футеровки раэливочных ковшей и плавильных печей черных и цветных сплавов.

Таким образом, изобретение позволяет

55 уменьшить продолжительность процесса отверждения покрытия, повысить его прочность и эксплуатационную стойкость. .Формула изобретения

1, Защитное покрытие для чугунных тиглей преимущественно для алюминиевых

1678499

Содерааиие компонентов, мас. X

Свойства покрытия

Состав ок ы н тия

Прочность

ИПа

ЭксплуаTll НОНФерросилиция с барием

Продол»l l тел h

Графит Стекло видное

Глина огнеупорная

Иагнеэнтовьм норов>ок ность стоиотлсркдония> мнн кость, циклы

40 14 8 8

37 13 7 7

34 12 6 6

7О

4 26 з зз

4о

15 гз зо

1>8

I 5

1,2

Составитель В.Шувалов

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор С.Пекарь

Заказ 3166 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сплавов, содержащее магнезитовый порошок, огнеупорную глину, кристаллический графит, жидкое стекло и воду, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью сокращения продолжительности эатвердевания покрытия, повышения его прочности и эксплуатационной стойкости, оно дополнительно содержит ферросплав на основе кремния и бария при следующем соотношении ингредиентов, мас. $:

Магнезитовый порошок 34-40

Огнеупорная глина 12 — 14

Кристаллический графит 6 — 8

Жидкое стекло 6 — 8

Ферросплав на основе кремния и бария 2 — 4

Вода Остальное

2. Покрытие поп.1, о тл и ч а ю щее с я

5 тем, что ферросплав на основе кремния и бария имеет следующий состав, мас. (:

Кремний 55- 65

Барий 20- 30

Алюминий 2 — 3

10 Марганец 0,3 — 0,4

Хром 0,4 — 0,5

Фосфор .0.3 — 0,4

Железо Остальное