Водорастворимый материал для литья термопластичных шликеров на основе al2o3



Водорастворимый материал для литья термопластичных шликеров на основе al2o3
Водорастворимый материал для литья термопластичных шликеров на основе al2o3

 


Владельцы патента RU 2631998:

Общество с ограниченной ответственностью "СибТочМаш" (RU)

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано, в частности, для изготовления водорастворимых стержней для литья шликеров на основе Al2O3. Материал содержит, мас.%: хлорид натрия 17÷12, калий йодистый 15÷16, натрий азотнокислый 14÷11 и нитрат аммония 54÷62. Обеспечивается повышение качества отливок из керамического шликера. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к формовочным смесям и материалам для литейных форм и стержней, в частности к составам стержневых смесей для изготовления водорастворимых и легко вымываемых стержней, используемых для литья термопластичных шликеров на основе Al2O3.

В основном водорастворимые стержневые материалы применяются в металлургической промышленности для формирования замковых поверхностей отливаемого изделия, препятствующих свободному открытию формы после завершения литья металла.

Известна смесь для изготовления водорастворимых стержней (патент SU 596352), содержащая водорастворимую соль(хлорид натрия), огнеупорный наполнитель (кварцевый песок), в качестве связующего она содержит мочевиноформальдегидную смолу и кубовый остаток дистилляции синтетических жирных кислот при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Огнеупорный наполнитель 1÷6
Мочевиноформальдегидная смола 1÷4
Кубовый остаток дистилляции
синтетических жирных кислот 1÷3
Водорастворимая соль Остальное

Недостатком этой смеси является то, что огнеупорный наполнитель, в качестве которого выступает кварцевый песок, снижает качество поверхности готового стержня в виду размера своих частиц, что не приемлемо для отливок из керамического термопластичного шликера на основе Al2O3. Также удаление стержней производится под действием напора воды, что в случае с отливками из керамического термопластичного шликера на основе Al2O3 не всегда возможно ввиду его низкой механической прочности после этапа литья. Кроме того, водорастворимые стержни нуждаются в просушке после сочетания всех компонентов. Смесь обладает низкой текучестью и пластичностью, формование стержней возможно только методом прессования, что накладывает ограничения на форму получаемых стержней.

Цель изобретения - получение водорастворимого стержневого материала для шликерного литья изделий из керамики на основе Al2O3, обеспечивающего выполнение следующих требований:

- Высокое качество поверхности стержня.

- Возможность изготовления стержней сложной конфигурации и различной толщины.

- Полное растворение стержней в воде, без направления струи воды с напором.

- Изготовление стержней методом литья.

Изобретение направленно на повышение качества отливок из керамического шликера на основе Al2O3, а также расширение возможностей изготовления изделий сложной формы.

Указанный технический результат достигается тем, что предложен водорастворимый материал для литья шликеров на основе Al2O3, содержащий: хлорид натрия (NaCl), калий йодистый (KI), натрий азотнокислый (NaNO3), нитрат аммония (NH4NO3), отличающийся следующим соотношении компонентов, мас. %:

Хлорид натрия (NaCl) 17÷42
Калий йодистый (KI) 15÷16
Натрий азотнокислый (NaNO3) 14÷11
Нитрат аммония (NH4NO3) 54÷62

Возможность достижения результатов обеспечивается тем, что хлорид натрия (NaCl) в количестве 12-17% (от общего процента масс) плавится при температуре 750-820°С, далее расплав охлаждают до 650-700°C, в этот момент хлорид натрия (NaCl) становится аккумулятором начальных центров кристаллизации, затем добавляют калий йодистый (KI) в количестве 15% (от общего процента масс), смесь перемешивают, при этом калий йодистый становится аккумулятором вторичных центров кристаллизации, после этого смесь доводят до температуры 308-350°C и добавляют натрий азотнокислый (NaNO3) 14%, который образует дополнительные центры кристаллизации и наконец при охлаждении температуры смеси до 200-125°С добавляют нитрат аммония (NH4NO3) 54÷62%.

Составы смеси приведены в таблице 1.

В результате были выбраны оптимальные составы №5, №8, №10.

Оптимальным для хлорида натрия (NaCl) является интервал 12-17%, это обусловлено тем, что при снижении концентрации менее 12% увеличивается время растворения водорастворимых стержней примерно на 40%, при увеличении концентрации более 17% значительно уменьшается прочность (предел прочности при изгибе) с 5 мПа до 1,5 мПа.

При 15% калия йодистого (KI) объемная усадка стержня составляет 1-1,5%, при уменьшении количества калия йодистого процент объемной усадки возрастает до 3-5%, увеличение более 15% содержания калия йодистого в смеси приводит к значительному снижению механической прочности почти в 1,5 раза.

Оптимальность интервала содержания натрия азотнокислого (NaNO3) в интервале 11÷14% обеспечивает прочность (предел прочности при изгибе) стержней в момент залития щликера в интервале температур 100-140°С.

Соотношение в пределах 54÷62% для нитрата аммония (NH4NO3) позволяет оптимально сочетать время растворения стержней и их механическую прочность. При содержании нитрата аммония в смеси менее 54% увеличивается время растворения водорастворимых стержней примерно на 30%, при увеличении содержания нитрата аммония более 62% значительно уменьшается механическая прочность (предел прочности при изгибе) с 5 мПа до 2 мПа.

Пример 1.

Для получения водорастворимого стержневого материала хлорид натрия (NaCl) в количестве 17% плавят при Т=750-820°C, далее расплав охлаждают до 650-700°С и добавляют в него калий йодистый (KI) в количестве 15%, смесь перемешивают и охлаждают до Т=308-350°С, затем добавляют натрий азотнокислый (NaNO3) 14%, затем охлаждают до Т=200-215°C и добавляют нитрат аммония (NH4NO3) в количестве 54%. После сочетания всех компонентов смесь перемешивается, при необходимости вакуумируется либо до заливки в форму, либо после. Охлаждение проводят до температуры Т=20-25°C.

Пример 2.

Для получения водорастворимого стержневого материала хлорид натрия (NaCl) в количестве 12% плавят при Т=750-820°С, далее расплав охлаждают до 650-700°С и добавляют в него калий йодистый (KI) в количестве 15%, смесь перемешивают и охлаждают до Т=308-350°C, затем добавляют натрий азотнокислый (NaNO3) 11%, затем охлаждают до Т=200-215°C и добавляют нитрат аммония (NH4NO3) в количестве 62%. После сочетания всех компонентов смесь перемешивается, при необходимости вакуумируется либо до заливки в форму, либо после. Охлаждение проводят до температуры Т=20-25°C.

Пример 3.

Для получения водорастворимого стержневого материала хлорид натрия (NaCl) в количестве 15% плавят при Т=750-820°С, далее расплав охлаждают до 650-700°С и добавляют в него калий йодистый (KI) в количестве 15%, смесь перемешивают и охлаждают до Т=308-350°C, затем добавляют натрий азотнокислый (NaNO3) 12%, затем охлаждают до Т=200-215°C и добавляют нитрат аммония (NH4NO3) в количестве 58%. После сочетания всех компонентов смесь перемешивается, при необходимости вакуумируется либо до заливки в форму, либо после. Охлаждение проводят до температуры Т=20-25°С.

Полученный стержневой материал обеспечивает высокое качество поверхности отливаемых стержней, высокую твердость кристаллизовавшихся стержней, полностью растворяется в воде без дополнительных воздействий.

После сочетания компонентов полученная смесь заливается в форму для придания конечной конфигурации, в случае необходимости возможна дополнительная вакуумизация расплава в форме для удаления лишнего воздуха, образующегося в процессе литья. Залитые формы остывают при комнатной температуре.

Водорастворимый материал для литья термопластичных шликеров на основе Al2O3, содержащий хлорид натрия, калий йодистый, натрий азотнокислый и нитрат аммония при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Хлорид натрия 17÷12
Калий йодистый 15÷16
Натрий азотнокислый 14÷11
Нитрат аммония 54÷62



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к литейному производству. Способ изготовления моделей из пенополистирола включает установку в пресс-форму по меньшей мере одного элемента, улучшающего механические свойства отливки и фиксируемого в модели, засыпку гранул пенополистирола и вспенивание гранул в пресс-форме.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью металлов по газифицируемым моделям. Способ включает нанесение на гранулы окончательно вспененного пенополистирола легирующих добавок.

Изобретение относится к литью под давлением деталей, в частности восковой модели. Устройство содержит два блока с полостями, форма которых, после наложения блоков один на другой, соответствует форме отливаемой детали (25).

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для литья лопаток и других деталей ГТД сложной конфигурации. Композиция для изготовления выплавляемых моделей содержит, мас.%: твердый углеводород, и/или воск - 0,1-80, и/или полимер с температурой плавления до 300°C - 0,05-30, углеводородную смолу - до 80, фталевые кислоты - до 70, краситель - до 1,5 и полистирол или бисфенол - до 70.
Изобретение относится к области литейного производства. Модель изготавливают из пенополистирола, затем на ее поверхности посредством фиксирующих элементов устанавливают подложку, изготовленную из металлического материала.

Изобретение относится к литью под давлением детали, в частности выплавляемой модели. Оснастка содержит два блока(4, 21), в которых выполнены полости (5, 22), форма которых после совмещения блоков (4, 21) соответствует форме отливаемой детали (26).

Изобретение относится к литейному производству. Устройство содержит массив формующих элементов, неподвижную плиту, средства фиксации формующих элементов в заданных формируемой поверхностью положениях и подвижную плиту.

Изобретение относится к литейному производству. Восковая модель (50) кольцевого лопаточного узла статора турбомашины содержит радиально внутренний (52) и радиально внешний (54) коаксиальные экраны, соединенные друг с другом лопатками (56), из которых по меньшей мере одна лопатка (58) имеет внутреннюю полость.

Изобретение относится к области литейного производства. Устройство содержит нижнюю плиту, металлическую форму, механизм закрытия и раскрытия форм, стержень для получения полости в модели, механизм подъема стержня с моделью, печь для литья под низким давлением, трубу-литник для заливки модельного состава из печи, пневмоприводы полуформ с цилиндрами.
Изобретение относится к литейному производству. .
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для литья металлических деталей с использованием пресс-форм и стержней, формованных холодным отверждением.
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления форм, применяемых при производстве литых биметаллических штампов горячего деформирования, пресс-форм для литья под давлением, ковочных штампов для твердожидкой штамповки.

Изобретение относится к системам утилизации мокрых углеродсодержащих отходов. Система содержит корпус котла, топку с кипящим слоем, теплообменник и золоуловитель, топка содержит сводчатый корпус из огнеупорного материала с колосником, расположенным на расстоянии 1/3 высоты корпуса от нижней его части, на котором расположена сопловая решетка, причем суммарная площадь сопловых отверстий составляет порядка 30÷50% от площади колосниковой решетки, а в нижней части корпуса топки установлен шнековый разгрузчик, причем на колосниковой решетке расположен инертный носитель в виде крупнозернистого кварцевого песка, а внутри корпуса котла расположены водонагревательные трубы, соединенные с теплопотребителем, при этом в сопла подается теплоноситель от дутьевого вентилятора, соединенного теплопроводом с выходом высокотемпературного воздухонагревателя теплообменного аппарата, а в боковой стенке котла установлено вихревое сопло-горелка, работающее от газообразного топлива, например биогаза, поступающего из биореактора, при этом отходы подаются от пневмозагрузочного устройства через распылительное устройство, выполненное с тангенциальным подводом теплоносителя, а дымоход расположен в одной из боковых стенок котла и соединен теплопроводом с теплообменным аппаратом, выход которого соединен с золоуловителем, содержащим входной патрубок, корпус, выходной патрубок, бункер, оросительные и распылительные сопла, в качестве которых используются центробежные форсунки для распыливания жидкости.

Изобретение относится к литейному производству. Противопригарная краска для литейных форм и стержней содержит цирконовый порошок, воду, пыль бигхаузную, ортофосфорную кислоту и алюмохромфосфатное связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%: цирконовый порошок 70,0-80,0; пыль бигхаузная 2,0-4,0; ортофосфорная кислота 5,0-8,0; алюмохромфосфатное связующее 2,0-5,0; вода остальное.
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к металлополимерным композициям для изготовления PIM-изделий путем формования и спекания указанных композиций.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к вспененной песчаной смеси, используемой для изготовления литейных песчаных стержней и литейных песчаных форм для литья алюминия или алюминиевых сплавов.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к получению отливок по удаляемым (выплавляемым, выжигаемым, газифицируемым) моделям. Способ включает послойное нанесение на модель оболочек путем погружения модели в суспензию из огнеупорного наполнителя и раствора связующего и последующей обсыпки зернистым материалом.
Изобретение относится к литейному производству. Смесь для изготовления водорастворимых стержней содержит, мас.%: галогенид аммония 5-10, нитрат натрия и нитрат калия в сумме 25-35, карбамид - остальное.

Настоящее изобретение относится к связующему на основе полиуретана с применением изоцианатов, содержащих уретониминовые и/или карбодиимидные группы для получения стержней и литейных форм, к смеси формовочных материалов, содержащей связующее, и к способу применения связующего для получения литейных форм.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье алюминиевых и магниевых сплавов. Холоднотвердеющая смесь содержит, мас.ч.: кремнезем - 100, карбамидная смола - 2,1-3,5, ортофосфорная кислота - 0,5-1,3, по меньшей мере, одно соединение бора - 0,1-0,3, и нанодисперсный углеродсодержащий модификатор в количестве 0,005-0,1% от массы карбамидной смолы.

Изобретение относится к литейному производству и предназначено для песчано-смоляных и песчано-глинистых форм, используемых при литье магниевых сплавов. Формовочная смесь содержит кварцевый песок, связующее и противопригарную добавку в виде карбида кремния в количестве от 4% до 36 мас.% по отношению к общей массе формовочной смеси. Карбид кремния представляет собой порошок или микропорошок со средним размером частиц менее среднего размера частиц песка, используемого в формовочной смеси. Формовочная смесь дополнительно может содержать олеофильный бентонит в виде сухого порошка или в набухшем состоянии в количестве от 0,5% до 12 мас.% по отношению к общей массе формовочной смеси. Обеспечивается повышение надежности защиты магниевых сплавов от окисления, чистоты поверхности отливок. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх