Разделительное покрытие для литейных пресс-форм

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для окрашивания пресс-форм, предназначенных для литья алюминиевых сплавов под низким давлением. Разделительное покрытие содержит наполнитель в виде смеси порошков двуокиси титана с размером частиц до 1 мкм, талька с размером частиц до 25 мкм, пылевидного кварца с размером частиц до 10 мкм и сульфата бария с размером частиц до 6 мкм, жидкое стекло и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %: двуокись титана 3-6, тальк 1-4, пылевидный кварц 0,5-2, сульфат бария 0,5-3, жидкое стекло 6-11, вода - остальное. Покрытие позволяет повысить качество поверхности точных тонкостенных отливок. 1 табл.

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к изготовлению разделительных покрытий на основе огнеупорных наполнителей с жидкостекольным связующим, и может быть использовано для окрашивания пресс-форм, предназначенных для литья алюминиевых сплавов под низким давлением.

Известен наполнитель противопригарных красок для литейных форм и стержней [Заявка на изобретение РФ №2012108754, МПК В22С 3/00, В22С 1/00, C09D 5/18 2013], содержащий в качестве основы один или несколько порошков тугоплавких материалов и добавку одного или нескольких менее тугоплавких оксидов металлов при следующем соотношении компонентов, мас. %:

- ZrSiO4, ZrO2, TiO2, Al2O3, SiO2, MgO, Cr2O3 - 85-99,8;

- Pb3O4, PbO, PbO2, Cu2O, CuO, ZnO, BiO, Bi2O3, MoO3, SnO - 0,2-15.

Однако покрытие на основе данного наполнителя не обеспечивает требуемого качества поверхности готовых отливок, получаемых литьем под низким давлением.

Известен состав краски для литейных пресс-форм и кокилей [Вейник А.И. Испытания кокильных красок на теплопроводность. / А.И. Вейник. - Москва: Машгиз, 1956. - 232 с.], содержащий, мас. %:

- мел - 8,0;

- окись цинка - 5,5;

- двуокись титана - 4,0;

- жидкое стекло - 4,5;

- вода - 78.

Данная краска обладает относительно низким коэффициентом теплопроводности (0,4 Вт/м*К), недостаточной прочностью на истирание, а также плохой седиментационной устойчивостью за счет грубодисперсного наполнителя.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка разделительного покрытия, обладающего высокими технологическими свойствами и позволяющего повысить качество поверхности точных тонкостенных отливок из алюминиевых сплавов, получаемых литьем под низким давлением.

Достигается это тем, что в разделительном покрытии для литейных пресс-форм, содержащем в качестве наполнителя двуокись титана, воду, а в качестве связующего - жидкое стекло, согласно изобретению, в качестве наполнителя содержит двуокись титана с размером частиц до 1 мкм, тальк с размером частиц до 25 мкм, пылевидный кварц с размером частиц до 10 мкм, сульфат бария с размером частиц до 6 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

- двуокись титана с размером частиц до 1 мкм - 3-6;

- тальк с размером частиц до 25 мкм - 1-4;

- пылевидный кварц с размером частиц до 10 мкм - 0,5-2;

- сульфат бария с размером частиц до 6 мкм - 0,5-3;

- жидкое стекло - 6-11;

- вода - остальное.

Основную часть составляет наполнитель диоксид титана, придающий разделительному покрытию белый цвет, высокую укрывистость, химическую и термическую стойкость (температура плавления 1834°С). Наряду с диоксидом титана термическую стойкость покрытию придает пылевидный кварц (температура плавления 1713°С), тепловое расширение которого компенсируется теплоизоляционными свойствами талька (температура плавления 1530°С). Чешуйчатое строение талька придает поверхности покрытия эффект скольжения, что облегчает извлечение отливки из пресс-формы и уменьшает износ слоя покрытия. Сульфат бария (температура плавления 1580°С) так же компенсирует тепловое расширение пылевидного кварца, придает покрытию белый цвет и хорошую огнеупорность.

Применение жидкого стекла в качестве связующего для наполнителя, указанного состава, особенно в сочетании с пылевидным кварцем и тальком, позволяет получить повышенную прочность слоя покрытия на поверхности пресс-формы.

Использование наполнителя указанного фракционного состава позволяет обеспечить покрытию хорошие технологические свойства и добиться улучшения качества поверхности отливок, в том числе снижения шероховатости. Увеличение фракции входящих в состав покрытия порошков - двуокиси титана сверх 1 мкм, талька сверх 25 мкм, пылевидного кварца сверх 10 мкм и сульфата бария сверх 6 мкм - ведет к снижению седиментационной устойчивости покрытия, за счет оседания тяжелых частиц, а также к неоднородности слоя покрытия на пресс-форме.

Введение огнеупорных наполнителей в меньших количествах, чем предлагаемые (двуокись титана <3%, тальк <1%, пылевидный кварц <0,5% и сульфат бария <0,5%), не обеспечивает необходимой термостойкости слоя покрытия на пресс-форме. Превышение же предлагаемого содержания наполнителя (двуокись титана >6%, тальк >4%, пылевидный кварц >2% и сульфат бария >3%) изменяет консистенцию жидкого покрытия, снижая его технологические свойства.

Пределы содержания жидкого стекла в составе покрытия определяются тем, что недостаточное его количество (<6%) приводит к снижению сцепляемости компонентов мелкодисперсного наполнителя. Напротив, превышенное содержание связующего (>11%) влечет за собой растрескивание слоя покрытия при нагреве пресс-формы.

Приготовление покрытия осуществляют следующим образом.

Смесь порошков огнеупорного наполнителя засыпают в краскомешалку и перемешивают с жидким стеклом до получения однородной пастообразной массы. Для приготовления суспензии пасту перемешивают с водой до необходимой плотности. Литейная пресс-форма окрашивается с помощью распылительного пистолета. В зависимости от типа отливки, для получения гладкой поверхности, наносится слой покрытия толщиной 30-50 мкм.

В таблице 1 приведены составы и технологические свойства покрытия с учетом заявляемых и заграничных пределов (примеры 2-6) в сравнении с прототипом (п. 1), определенные согласно ГОСТ 10772-78.

Влияние гранулометрического состава наполнителя на свойства покрытия приведено на основе оптимального заявляемого состава в примерах 7-9.

Для исследования влияния предлагаемых составов на жидкотекучесть силуминов проводились измерения проб из сплава АК12, отлитых по окрашенной спиральной форме (ГОСТ 16438-70) при одинаковом режиме заливки.

Разделительное покрытие для литейных пресс-форм, содержащее наполнитель, воду, жидкое стекло в качестве связующего, отличающееся тем, что в качестве наполнителя оно содержит двуокись титана с размером частиц до 1 мкм, тальк с размером частиц до 25 мкм, пылевидный кварц с размером частиц до 10 мкм и сульфат бария с размером частиц до 6 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

двуокись титана с размером частиц до 1 мкм 3-6
тальк с размером частиц до 25 мкм 1-4
пылевидный кварц с размером частиц до 10 мкм 0,5-2
сульфат бария с размером частиц до 6 мкм 0,5-3
жидкое стекло 6-11
вода остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для приготовления противопригарных красок для литейных форм и стержней. Противопригарная краска содержит, мас.%: цирконовую пасту 0,5-3,0, маршалит 86,0-91,5, водно-дисперсионное связующее на основе коллоидного кремния 1,0-3,0 и воду - остальное.

Изобретение относится к литейному производству. Покрытие содержит, мас.%: огнеупорный наполнитель - дистенсиллиманит 33-35, алюмохромфосфатное связующее 12-30, трепел 4-7, каолинитовую глину 2-5 и воду остальное.

Изобретение относится к литейному производству. Противопригарная краска содержит, мас.%: цирконовый концентрат 60-67, бентонит 1-3, лигносульфонат технический 2-5, мыло хозяйственное 0,5-2 и воду остальное.
Изобретение относится к области литейного производства. Способ включает сборку моделей и элементов литниковой системы, нанесение газопроницаемого противопригарного покрытия на модель, формовку модели в литейной форме в песке и заливку литейной формы металлом.
Изобретение относится к металлургии. Композит содержит, мас.%: золь-гель продукт, синтезированный с помощью силиката натрия 20-30, смесь порошкообразных электрокорунда 20-30, двуокиси титана пигментной 2-10, двуокиси циркония 2-10, талька 5-15, каолина 20-30 и воду остальное.
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в качестве компонента огнеупорных смесей для торкретирования металлургических агрегатов, керамического клея для периклазохромитовых, шамотных и других огнеупоров, защитного материала от высокотемпературной коррозии металлических конструкций, технологической оснастки для разливки стали, литейных металлических форм.
Изобретение относится к литейному производству. Краска содержит жидкость-носитель, порошкообразный огнеупорный материал и восстановитель.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к материалам, предназначенным для защиты рабочей поверхности огнеупорных футеровок от окисления, коррозионного и эрозионного действия металла и шлака, в частности сталеразливочных ковшей.

Изобретение относится к технологии литейного производства. .

Изобретение относится к литейному производству. .
Наверх