Противопригарная термостойкая краска для песчаных и металлических форм (варианты)

Изобретение относится к литейному производству. Противопригарная термостойкая краска содержит наполнитель, бентонит и воду. В качестве наполнителя краска содержит цирконовый и хромитовый порошки при следующем содержании компонентов, мас.%: цирконовый 25-35, хромитовый 40-50, бентонит 2,5-4,5, вода остальное. Вариант краски в качестве наполнителя содержит порошки дистенсилиманита и оливина при следующем их содержании в мас.%: дистенсилиманит 35-45, оливин 30-35. Вариант краски в качестве наполнителя содержит магнезит и хромит при следующем их содержании в мас.%: магнезит 20-35, хромит 45-55. Обеспечивается повышение качества поверхности отливки за счет увеличения термостойкости краски. 3 н.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к технологии литейного производства, в частности к противопригарным термостойким краскам для песчаных и металлических форм, наносимых на внутреннюю поверхность.

При изготовлении литейных форм роль красок имеет определяющее значение, т.к. ее воздействие сказывается на формировании качества поверхности отливок (чистота поверхности, структура, физико-механические свойства, в т.ч. прочность и величина припуска на механообработку), а также на эксплуатационную стойкость металлических форм. Основная технологическая проблема применения этих красок состоит в обеспечении высокой термостойкости и кроющей способности, обеспечивающих высокую чистоту поверхности отливок и устранение поверхностных дефектов.

Уровень техники

Из патентной литературы известно широкое применение термостойких покрытий на основе следующих материалов: дистенсиллиманита и бентонита (А.С. СССР №1380846), диоксид циркония с индустриальным маслом (пат. РФ №2297300), алюмоборфосфатный концентрат с графитом (пат. РФ №2159164) и цирконовый порошок с бентонитом (пат. РФ №2355505) - прототип.

Общие требования к термостойким покрытиям сводятся к следующему:

- высокая термостойкость, обеспечивающая чистоту поверхности отливки;

- высокая вязкость;

- высокая седиментационная устойчивость;

- хорошая кроющая способность;

- отсутствие токсичных компонентов.

Недостатком прототипа является более низкая термостойкость краски и низкое качество поверхности отливки.

Достигаемый технический результат изобретением заключается в повышении термостойкости краски и качества поверхности поверхности отливки.

Сущность изобретения

Противопригарная термостойкая краска для литейных песчаных и металлических форм содержит смесевой наполнитель на основе минеральных порошков, связующее - бентонит и воду, отличается тем, что в качестве наполнителя применена смесь минеральных порошков - цирконового и хромитового, при следующем содержании компонентов, мас.%:

цирконовый	25-35
хромитовый	40-50
бентонит	2,5-4,5
вода	остальное

Противопригарная термостойкая краска для литейных песчаных и металлических форм содержит смесевой наполнитель на основе минеральных порошков, связующее - бентонит и воду, отличается тем, что в качестве наполнителя применена смесь минеральных порошков - дистенсилиманита и оливина, при следующем содержании компонентов, мас.%:

дистенсилиманит	35-45
оливин	30-35
бентонит	2,5-4,5
вода	остальное

Противопригарная термостойкая краска для литейных песчаных и металлических форм содержит смесевой наполнитель на основе минеральных порошков, связующее - бентонит и воду, отличается тем, что в качестве наполнителя применена смесь минеральных порошков - магнезита и хромита, при следующем содержании компонентов, мас.%:

магнезит	20-35
хромит	45-55
бентонит	2,5-4,5
вода	остальное

Бентонит в качестве связующего обеспечивает высокую прочность. При содержании бентонита ниже 2,5% нарушается гомогенность и ухудшается кроющая способность, при этом прочность покрытия снижается. Завышение содержания бентонита приводит к рыхлости покрытия и его разрушению. В таблицах 1 и 2 приведены составы и основные свойства предлагаемой краски по сравнению с прототипом.

Наличие в составе краски порошкообразных смесей наполнителей в количестве 70-75% способствует получению покрытия с высокой термостойкостью и улучшению качества поверхности отливок. Комбинирование в составе краски различных наполнителей обеспечивает широкий диапазон теплофизических/дилатометрических, физико-химических свойств, адгезионного взаимодействия, что способствует практически полному устранению поверхностных дефектов, за исключением смесевых засоров.

При содержании хромитового порошка в заявленном составе красок по вар. №1 и 3 существенно улучшается качество поверхности отливки за счет снижения шероховатостей как для отливок из нержавеющих сталей (вар.1), так и для отливок из марганцовистой стали (вар.3).

При содержании смеси наполнителей в заявленном составе краски ниже 70% уменьшает ее термостойкость, что ведет к ухудшению чистоты поверхности отливок и повышению шероховатости, а при содержании смеси наполнителей выше 75% уменьшается седиментационная устойчивость покрытия, что проводит к расслоению краски. Кроме того, ухудшается укрывистость краски и равномерность нанесения слоя краски на форму.

Пример использования предлагаемой краски

Предварительно измельченный порошкообразный наполнитель, а также бентонит в заявленных количествах смешиваются в смесителе валкового типа. В перемешанную сухую смесь добавляется вода с последующим выстаиванием. Вязкость суспензии проверяется на отобранной пробе. Все применяемые материалы для приготовления краски не обладают токсичностью.

Подготовленная краска наносится на поверхность формы методом пульверизации. Свойства полученных отливок с использованием заявленного в изобретении состава противопригарной термостойкой краски отвечали всем предъявляемым техническим условиям требованиям к их качеству.

Таблица 2
Свойства противопригарной термостойкой краски
Наименование физико-механических характеристик краски	Показатели качественных характеристик краски
Заниженное содержание	Предлагаемый состав	Завершенное содержание	Прототип
Вязкость по ВЗ-4, С	12,5	14	14	14	15	11,5-12
Седиментационная устойчивость, %	86	95	95	95	97	80-85
Качество поверхности отливок (наличие дефектов) по 5-балльной системе	3,0 (удовл)	5,0 (отл)	5,0 (отл)	5,0 (отл)	4,0 (хор)	2,0-3,0 (посредственно)
Прочность на истирание кг/мм2	1,5	2,0	2,0	2,0	1,6	0,8-1,2

1. Противопригарная термостойкая краска для литейных песчаных и металлических форм, содержащая наполнитель, бентонит и воду, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит смесь цирконового и хромитового порошков при следующем содержании компонентов, мас.%:

цирконовый порошок	25-35
хромитовый порошок	40-50
бентонит	2,5-4,5
вода	остальное

2. Противопригарная термостойкая краска для литейных песчаных и металлических форм, содержащая наполнитель, бентонит и воду, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит смесь дистенсилиманита и оливина при следующем содержании компонентов, мас.%:

дистенсилиманит	35-45
оливин	30-35
бентонит	2,5-4,5
вода	остальное

3. Противопригарная термостойкая краска для литейных песчаных и металлических форм, содержащая наполнитель, бентонит и воду, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит смесь магнезитового и хромитового порошков при следующем содержании компонентов, мас.%:

магнезитовый порошок	20-35
хромитовый порошок	45-55
бентонит	2,5-4,5
вода	остальное