Состав противопригарного покрытия для литейных форм и стержней

 

Назначение: литейное производство. Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: пылевидный кварц 10-15; тальк 30- 40; декстрин 0,3-1,0; связующее на основе лигносульфоновых кислот, модифицированное кубовыми остатками органического синтеза , 2,2-3,0; поливинилацетатная дисперсия 0,4-0,6; вода остальное. Совместное использование в составе гро изопригарного покрытия модифицированного лигносульфонатного связуюшего и поливинилацетатной смеси повышает прочность покрытия и снижает гигроскопичность окрасочного слоя. Противопригарное покрытие, полученное из такого состава, имеет высокую прочность, термостойкость, низкую гигроскопичность .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s В 22 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810599/02 (22) 05.04.90 (46) 07.10.92. Бюл. М 37 (71) Ярославский моторный завод и Московский автомобилестроительный институт (72) М.В.Маласаева, P.Ô,Hoâèêoà, Л.Н.Мараховец, В.Н.Иванов, И,Т.Бычков и З,B.ßðóíèíà (56) Сварика А.А. Покрытия литейных форм.

М.: Машиностроение, 1977, с,85, Авторское свидетельсТво СССР

М 1468641, кл. В 22 С 3/00, 1987. (54) СОСТАВ ПРОТИВОПРИГАРНОГО flQКРЫТИЯ ДЛл ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам для получения противопригарных покрытий для литейных форм и стержней.

Известно литейное покрытие, содержащее огнеупорный наполнитель, бентонитовую глину, связующее, состоящее из декстрина и лигносульфонатов, а также воду. (См. Сварика А,А. "Покрытия литейных форм ". "Машиностроение". 1977 r., стр.85).

Однако данное покрытие подвержено брожению, требует длительной сушки, склонно к трещинообразованию, Известен состав противопригарного покрытия, содержащий 18 — 22 мас.% талька, 26 — 30 мас.% пылевидного кварца, 3 6 — 4,0 мас.% графита, 0,1 — 0,1 мас,% альгината натрия, 4,8 — 5,5 мас.% УСК, 1,0 — 1,5 мас.% бентонита (а,с. М 544497). (57) Назначение: литейное производство.

Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: пылевидный кварц 10 — 15; тальк 30—

40: декстрин 0,3-1,0; связующее на основе лигносульфоновых кислот, модифицированное кубовыми остатками органического синтеза, 2,2-3,0; поливинилацетатная дисперсия 0,4 — 0,6; вода остальное. Совместное использование в составе гро-.ивопригарного покрытия модифицир ванного лигносульфонатного связующего и поливинилацетатной смеси повышает прочность покрытия и снижает гигроскопичность окрасочного слоя. Противопригарное покрытие, полученное из такого состава, имеет высокую прочность, термостойкость, низкую гигроскопичность.!

Основным недостатком покрытия явля- — а ется высокая газотворная способность (порядка 30 г/см ).

Наиболее близким к предлагаемому является противопригарное покрытие на ос- нове лигносульфонатов при следующем соотношении ингредиентов, мас,%:

1 )

Огнеупорный наполнитель 45 — 50,0

Формовочная глина 2,0-3,0

Кубовый остаток произ водства поливинилпирролидона органическим синтезом 0,5 — 0,7

Сул ьфитно-спиртовая— барда 2,0-3,0

Вода Остальное (см авт.св-во СССР М 1468641, кл. B 22 С

3/00, 1987 г.).

1766579

Однако это покрытие имеет ряд недостатков: в результате высокого содержания в составе покрытия кубовых остатков поливинилпирролидона наблюдается сильное пенообразование его в процессе перемешивания в механических мешалках, что 0Трицательно сказывается на качестве окрасочного слоя и отливок; после нанесения на поверхность стержней и форм. требуется дополнительная сушка при 250 С; что увеличивает энергозатраты и снижает производительность труда; наличие глины в качестве стабилизатора способствует образованию на поверхности чугунных отливок брака в виде

"просечек", что увеличивает трудозатраты на очистку литья.

Целью изобретения является повышение устойчивости к трещинообразованию, снижение газотворной способности покрытия и предотвращение пенообразования состава.

Поставленная цель достигается тем, что противопригарное покрытие содержит в качестве огнеупорного наполнителя смесь пылевидного кварца и талька в соотношении

1:(3 — 4), в качестве стабилизатора декстрин, а в качестве связующего композицию на основе модифицированного литейного связующего (МЛС) и поливинилацетатной дисперсии при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Кварц пылевидный 10,0 — 15,0 .

Тальк 30,0 — 40,0

Декстрин 0,3-1,0

Модифицированное литейное связующее (МЛС) 2,2-3,0

Пол иви нила цетатная дисперсия 0,4-0,6

Вода Остальное

Сопоставительный анализ известных технических решений позволяет сделать вывод, что заявляемый состав противопригарного покрытия для литейных форм и стержней отличается от них наличием новых композиций и соответствует критерию новизна

Предлагаемое противопригарное покрытие обладает существенными отличиями, заключающимися в том, что в качестве огнеупорного наполнителя используется смесь пылевидного кварца и талька в соотношейии 1:(3 — 4), в качестве стабилизатора— декстрин, а в качестве связующего — компози:, ция на основе модифицированного литейного связующего (МЛС) и поливинилацетатной дисперсии, которая при оптимальных соотноше5

55 ниях позволяет значительно повысить его качественные показатели.

В качестве огнеупорного наполнителя используется смесь кварца пылевидного марки КП-2 или КП-3 по ГОСТ 9077-82 и талька молотого марки ТРПН по ГОСТ

19729-74, что способствует повышению термостойкости покрытия и улучшению его кроющей способности.

Декстрин (ГОСТ 6034-74) используется в качестве стабилизатора, что способствует увеличению податливости покрытия во время заливки форм, исключает растрескивание окрасочного слоя и предотвращает образование "просечек" на отливках.

Модифицированный литейный материал (МЛС), выпускаемый промышленностью по ТУ 13-15-01-86, представляет собой водный раствор натриевых солей лигносульфоновых кислот, содержащих модификатор в виде химически активных составляющих кубового остатка органического синтеза (КООС ТУ 6-00-1014820-1-89).

Модификатор КООС содержит в своем составе олигомеры N-винилпирролидона, амид оксимасляной кислоты, а -пирролидон, бутандион, моноэтаноламин и осмоленные продукты.

Содержание модификатора КООС в связующем МЛС составляет 10 — 15% что исключает возможность пенообразования в процессе перемешивания в предлагаемом покрытии.

Поливинилацетатная дисперсия марки

Д 50 С (ГОСТ 18992-80) используется в составе покрытия в качестве связующего в сочетании с модифицированным связующим

МЛС с целью увеличения прочности и устойчивости к трещинообразованию окрасочного слоя покрытия. Данный эффект достигается тем, что винилацетатные группы поливинилацетатной дисперсии способствуют дополнительной сшивке олигомеров лигносульфоната. Следует отметить также, что модификатор КООС интенсифицирует процесс отверждения покрытия в процессе сушки за счет протекания полимеризационных процессов по типу амидоальдегидной конденсации (амиды оксимасляной кислоты

КООС образуют полимерные композиции с альдегидами и альдегидокислотами лигносул ьфонатов).

Покрытие готовится следующим образом, В краскомешалку заливается вода при

45 — 50 С, а затем порошковые компоненты (кварц, тальк и декстрин) перемешиваются

20-30 мин, Далее вводится модифицированное связующее и в последнюю очередь поливинилацетатная дисперсия. Содержи1766579 мое перемешивается до получения однородного состояния. Такая последовательность введения компонентов способствует образованию гомогенной композиции, обладающей хорошей кроющей и адгезионной способностью.

Готовое покрытие должно иметь плотность по ареометру 1,38-1,42 г/см .

Покрытие наносится на формы и стержни пульверизатором. На горячие стержни (тем-ра 120-150 С) покрытие можно наносить без последующей подсушки. 8 случае окраски холодных стержней и форм необходима подсушка при 150-220 С в течение

15-20 мин.

Составы и технологические свойства противопригарных покрытий приведены в табл,1 и 2. Технологические свойства противопригарных покрытий оценивались по

ГОСТ 107772-78. За продолжительность высыхания покрытий принимается время, в течение которого технологическая проба покрытия толщиной 5 мм высыхает при 150 С.

Состав 1 покрытия взят за прототип, состав 4 характеризует оптимальное значение компонентов, состав 3 — минимальное, в составах М 2, 6-8 компоненты взяты в за и редел ьн ых значениях.

Анализ данных, приведенных в табл.1 и

2, показывает, что при содержании компонентов выше и ниже оптимальных значений (составы 2, 6 — 8) резко ухудшаются технологические свойства покрытий, Так, например, при использовании состава 2 снижается седиментационная устойчивость, прочность и кроющая способность покрытия, что приводит к пригару на отливках.

При использовании состава 6 на стержнях образуется толстый неровный слой покрытия, который трудно удалим с поверхности отливок после выбивки, ухудшается качество поверхности отливок.

В составе 7, имеющем в качестве огнеупорного наполнителя только тальк, ухудшаетсяся и роч ность о крас оч ного слоя, с нижа ются и ротивоп ри гарные свойства.

При использовании в составе 8 только пылевидного кварца снижается седиментационная устойчивость и кроющая способность

50

10-15;

30-40;

0,3-1,0;

Пылевидный кварц

Тальк

Декстрин

Связующее на основе лигносульфоновых кислот, модифицированное кубовыми остатками органического синтеза 2,2-3,0;

Поливинилацетатная дисперсия

Вода

0,4 — 0,6;

Остальное покрытия. Поэтому использование составов покрытий с запредельными значениями . компонентов нежелательно.

Применение составов с оптимальными

5 значениями компонентов обеспечивает получение покрытий с ускоренным циклом отверждения, хорошей кроющей способностью, высокой прочностью, термостойкостью покрытия; Предлагаемые составы

10 благодаря подбору оптимальных соотношений огнеупорного наполнителя и связующих могут быть использованы для окраски форм и стержней чугунного и цветного литья. Ожидаемый экономический эффект

15 от использования предлагаемого покрытия в условиях Ярославского моторного завода составляет около 26,4 тыс.руб. за счет снижения блока литья, повышения производительности труда, а также снижения

20 количества декстрина.

Формула изобретения

Состав противопригарного покрытия для литейных форм и стержней, включающий огнеупорный наполнитель, стабилиза25 тор, органическое связующее и воду, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения его качества за счет повышения устойчивости к трещинообразованию, снижения газотворной способности покрытия и

30 предотвращения пенообразования состава, в качестве огнеупорного наполнителя он содержит пылевидный кварц и тальк в соотношении 1:(3 — 4), в качестве стабилизатора— декстрин, а в качестве органического связу35 ющего — связующее на основе лигносульфоновых кислот, модифицированное кубовыми остатками органического синтеза, и поливинилацетная дисперсия при следующем соотношении компонентов, мас. (,:

1766579

Таблица 1

Запред.знач.

Таблица2 чПросечки, шероховатая пов-ть

Покрытие пористое

7>2

1 1 ° 45

32 Поверхности составл. трещины.140-150

2 5-3,0

2,0-2,2

То ве

4,9

12 Поверхности составл. трещины

110-120

Тонкое по" крытие

2 1,32

100"110 Удовл.

3 1,38

85 5,2

Просечек нет

3,0-3,5

To we

«1>»

То ве

90

«I1»

Трудноудаляемый слой покрытия

7 1,40 87

6,5

12 Поверхности составляют трещины

Слабый пригар е углах

253,0

90-100

Неудов.

22 Пзверхности составляют трещины

8 1,45

6,5

3,5-4,0 90-100

Неудов, Шероховатая поверхность

Составитель З.Ярунина

Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Il.Ãåðåøè

Заказ 3503 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

CDc» neo T тав ноет г/см

4 1,40

5 1,42

6 1,46

Седин тальн устой

°ость азотворая способность, r/åìe

6,5

6,7

7,8 ность исти ракию г/мм

3,5-4,0

4,0-4,5

4,5-5,0

Прэдол тельно высыхв ния, м

90«100

90-1 00

90«1 00 роющая сп биост ь, вуально

Хорошая

Хорошая

Толстый слой

Оценка качества окравенной пов-ти после хранения в течение

24 ч.

Равномерный слэй покрытия, без трещин и др.дефектов

Оценка качества поверхности отливок (визуально)