Состав для герметизации стального и чугунного литья

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления жидкостекольных связующих, модифицированных органическими добавками, для изготовления форм и стержней. Цель изобретения - сокращение времени приготовления связующего и улучшение качества форм и стержней за счет повышения их прочности, облегчения выбиваемое™ и сокращения содержания связующего. Поставленная цель достигается за счет проведения безавтоклавного модифицирования жидкого стекла 8%-водным раствором полиакриламида или натрийкарбоксиметилцеллюлозой под воздействием переменного электрического поля напряженностью 400- 800 В/м и частотой 50 Гц. Благодаря воздействию электрополя время растворения модифицирующей добавки в жидком стекле сокращается в 2,5-4 раза, прочность смеси (при продувке углекислым газом) возрастает на 20- 30%, расход связующего снижается с 6 до 4,5 мас.% при одновременном облегчении выбивки. 2 табл. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s В 22 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4,5

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4281729/02 (22) 10.07.87 (46) 15.05,92, Бюл, № 18 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии, автоматизации литейного производства (72) Н.А,Лунева, Ю.Г.Винюков, Г.О.Вершинский и Ю.И.Логвинов (53) 621.747.581(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1046014, кл. В 22 D 19/10, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 1097428, кл. В 22 С 3/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1156803, кл, В 22 С 3/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N 1310092, кл. В 22 С 3/00, 1985. (54) СОСТАВ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СТАЛ ЬНОГО И ЧУГУННОГО ЛИТЬЯ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам пригоИзобретение относится к литейному производству, в частности к составам для пропитки, предназначенным для герметизации пористых отливок из стали и чугуна.

Цель изобретения — улучшение качества литья за счет повышения их корроэионной стойкости и проникающей способности состава.

Состав для герметизации стального и чугунного литья содержит жидкое стекло, в качестве наполнителя — отход производства синтетического каучука на основе кальцийфосфата с армирующей добавкой (асбест или тальк) в соотношении 2;1, для лучшего проникновения состава в поры — поверхно,Ж,, 1733176А1 товления жидкостекольных связующих, модифицированных органическими добавка ми, для изготовления форм и стержней.

Цель изобретения — сокращение времени приготовления связующего и улучшение качества форм и стержней за счет повышения их прочности, облегчения выбиваемости и сокращения содержания связующего. Поставленная цель достигается за счет проведения безавтоклавного модифицирования жидкого стекла 8%-водным раствором полиакриламида или натрийкарбоксиметилцеллюлозой под воздействием переменного электрического поля напряженностью 400—

800 В/м и частотой 50 Гц. Благодаря воздействию электрополя время растворения модифицирующей добавки в жидком стекле сокращается в 2,5-4 раза, прочность смеси (при продувке углекислым газом) возрастает на 20- 30%, расход. связующего снижается с 6 до 4,5 мас.% при одновременном облегчении выбивки. 2 табл. стно-активное вещество анионактивного класса и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Жидкое стекло М 2,5-3,0 50-80

Отход производства синтетического каучука на основе кальцийфосфата 2 — 16

Армирующая добавка 1 — 8

Поверхностно-активное вещество 0,02 — 0,1

Вода Остальное

Используемый отход производства синтетического каучука ИМ2204 состоит из следующих окислов, мас.%:

Сг20з

1733176

М зО4

СаО

Рг05

Другие примеси

7,5

45,0

42,5

«0,,5

Указанный отход производства синтетического каучука имеет практически постоянный химической состав, . что положительно сказывается при использовании его в производстве, В качестве армирующей добавки используют асбест или тальк. По своему химическому составу они являются почти идентичными по содержанию М90 и $!Ог, отличаются только количеством молекул водьь Минералогическая. формула талька 3M90" Нг0.4Si02, асбеста 3М90 2НгО 2$!Ог; это— алюмосиликаты магния.

Введение отхода синтетического каучука на основе кальцийфосфата (ИМ2204) и указанных добавок в соотношении 2:1 позволяет получить твердый и плотный герметик, предотвращающий доступ кислорода к металлической поверхности, что увеличивает коррозионную стойкость деталей.

В качестве поверхностно-активного вещества анионактивного класса может быть использован сульфанол, ОП-9 и т.д.

Поверхностно-активное вещество в составе уменьшает двойной электрический слой, который имеется. вокруг зерен наполкителя в водной среде, что и позволяет увеличить количество наполнителя с лучшим проникновением его в пору металла.

Пример; B перемешивающее устройство (интенсивность перемешивания не менее 2800 — 3000 об/мин) заливают жидкое стекло, включают его и перемешивают в течение 10-15 мин. Затем в воде смешивают кальцийфосфатсодержащий отход с армирующей добавкой, перемешивают до однородной массы и вливают в перемешивающее устройство, Перемешивание с жидким стеклом продолжается 40—

50 мин, после этого вводят ПАВ и через 5 — 10 мин включают подогрев. При достижении температуры состава 50 — 60 С мешалку выключают и начинают пропитку литых стальных или чугунных деталей.

Составы и их свойства приведены в табл.1 и 2, Содержание количества кальцийфосфатсодержащего отхода свыше 16 мас. приводит к появлению тиксотропности пропиточного состава, а содержание его менее

2 мас, / нецелесообразно, так как состав

2,0 — 16,0

1,0 — 8,0

0,02 — 0,1

Остальное очень подвижен и при термостатировании деталей вытекает из пор с образованием вспучивавшегося пузырька.

Увеличение количества армирующей

5 добавки более 8 мас, также вызывает тиксотропность состава, Такой состав перекачивать по трубопроводу в емкость автоклава нельзя, так как забивает его. Содержание указанной добавки менее 1 мас. / усилива10 ет коррозию поверхности поры, уменьшает адгезионную прочность и удлиняет срок полимеризации герметика.

Увеличение количества поверхностноактивного вещества 5олее 0,1 мас.0/ вызы15 вает вспенивание состава, а если его совсем не вводить в состав, последний быстро загустевает.

Из табл.2 следует, что изобретение обеспечивает уменьшение длительности от20 верждения примерно в 4,8 — 6 раз, повышение коррозионной стойкости на 2 порядка, адгезионной прочности почти в 10 раз, живучести в 4 раза, при этом водостойкость герметика остается на том же уровне (дан25 ные 0,6 и 0,20 — порядок ошибки), выход годных деталей, забракованных по течи, составляет в среднем 94,5 — 95,0 /, усадка уменьшается в 1,5 — 2 раза, седиментационная устойчивость остается на том же уровне.

30 Формула изобретения

Состав для герметизации стального и чугунного литья, включающий жидкое стекло, наполнитель, воду и армирующую добавку, выбранную из группы силикатов магния, 35 содержащий асбест, тальк, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью улучшения качества литья за счет повышения их коррозионной стойкости и проникающей способности состава, он в качестве наполнителя содержит

40 отход производства синтетического каучука на основе кальцийфосфата в соотношении с армирующей добавкой 2;1 и дополнительно содержит поверхностно-активное вещество анионактивного класса при следующем со45 отношении компонентов, мас. /О.

Жидкое стекло

Отход производства синтетического каучука на основе кальцийфосфата

50 Армирующая добавка, выбранная из группы силикатов магния, содержащей асбест, тальк

Поверхностно-активное

55 вещество анионактивного класса

Вода

1733176

Таблица 1

Содержание компонентов в составе

Исходные материалы и свойства

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Жидкое стекло с модулем 2,5-3,0

50 50 73 73 73 73 80 80 50

Кальцийфосфатсодержащий отход (ИМ 2204) 8 4 4

16 8 8

Армирующая добавка тальк асбест

Поверхностно-активное вещество - сульфанол

0 05 0 02 0 04 0 04 0 04 0 04 0 10 0 08 0 02.25,95 33,98 14„96 14,96 20,96 20,96 7,90 10,92 46,08

Вода

Таблица2 т ) в ) 9

Свойстве

) 3

Длительность отверждения через 24 ч

4,2 4,5

4,0 4,5

5,5 5,5 5,5 5,5

Скорость коррозии в

52-ном р-ре NaC1, мг/снз за 1 сут

+0,0035 +0,0028 +0,004 +0,0038 +0,0025 +0,0025 +0,022 +0,003 +0,0073 .

Адгезионная прочность методом сдвига, кг/сма

26,0 25,5 25,5

28„0

30,0

25 23,5 26,5

Стойкость к бензину к маслан

Стоек

То же

Стойкие к бензину

Стойкие к маслам

Ст,оек

То же

Стоек то же

Стоек

То we

Течи не дали

Выдержали испытания, не

1340 1300 1400

19 15

180 180

1410

1400

1200

180

23.

180

23

180

0>5

0,0

0,5 0,3

0,2

0,2

0,2

0,2

0,0

Выход годных деталей после герметизации (пропитываемость),е

93-96

94-96

Седиментационная устойчивастькФ

Высокая

Усадка после полимеризации,е от 5 до 9

12,0

Составитель И,Куницкая

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Кучерявая

Редактор А.Огар

Заказ 1625 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательские комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.гагарина, 101

Испытание на герметичность деталей в среде. минерального масла при давлении 30 кгс/сма, через сколько суток появилась течь

Плотность, кг/смз

Вязкость условия, с

Живучесть, сут

Водостойкость (потеря массы герметика в воде),зa 24 ч, Ф

Состав (т ) к ) дали течи

1400 1360

24 20

180 180

21

180

8 6 2

4 3 1