Суспензия для изготовления легкоочищаемых литейных керамических форм

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям при производстве точных отливок из черных и цветных сплавов. Суспензия включает этилсиликат, ацетон, воду, соляную кислоту, пылевидный огнеупорный наполнитель маршалит и технологическую добавку - соль с двухвалентным катионом, при этом в качестве соли с двухвалентным катионом суспензия содержит хлорид меди или сульфат магния и имеет вязкость 45 с, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: этилсиликат 51,0; ацетон 40,0; вода 8,5; соляная кислота 0,5; хлорид меди 1,0-6,0; сульфат магния 1,0-8,0; маршалит - остальное. Технический результат: упрощение очистки отливок от керамических форм и повышение качества поверхности отливки. 2 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям при производстве точных отливок из черных и цветных сплавов.

Известны суспензия на этилсиликатном связующем для изготовления литейных керамических форм, получаемых по выплавляемым моделям, содержащая натрий фтористый в количестве 0,1-0,3 вес. % (Пат. RU 2177856, МПК В22С 9/04, 10.01.2002), а также суспензия для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям, включающая продукт частичной переэтерификации олигоэтоксисилоксанов полиэтиленгликолями с массовой долей 1,0-2,0 мас. %, минеральную кислоту, воду и огнеупорный наполнитель (Пат. RU 2179492, МПК В22С 1/16, 20.02.2002).

Общим недостатком данных суспензий является сохранение керамическими формами высокой прочности после получения отливок, что затрудняет очистку отливок от форм.

Наиболее близкой является суспензия для изготовления керамических оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям, включающая этилсиликат, воду, соляную кислоту, поверхностно-активное вещество, дисперсный кремнезем, пылевидный огнеупорный наполнитель, ортофосфорную кислоту, органические растворители ацетон или этиловый спирт в качестве растворителя этилсиликата, в качестве поверхностно-активного вещества содержит глицерин и в качестве технологической добавки - азотнокислую соль с одно-, двух-, или трехвалентным катионом (Пат. RU 2358827, МПК В22С 1/00, 20.06.2009).

Однако достигаемая благодаря составу суспензии прочность форм затрудняет очистку отливок и требует дополнительных механических воздействий, что приводит к образованию дефектов на поверхности отливок.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение очистки отливки от керамической формы.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение очистки отливок от керамических форм и повышение качества поверхности отливки.

Технический результат достигается при использовании суспензии для изготовления легкоочищаемых литейных керамических форм, включающей этилсиликат, ацетон, воду, соляную кислоту, пылевидный огнеупорный наполнитель маршалит и технологическую добавку - соль с двухвалентным катионом, при этом в качестве соли с двухвалентным катионом суспензия содержит хлорид меди или сульфат магния и имеет вязкость 45 с, при следующих соотношениях компонентов, мас. ч.:

этилсиликат 51,0
ацетон 40,0
вода 8,5
соляная кислота 0,5
хлорид меди 1,0-6,0
сульфат магния 1,0-8,0
маршалит остальное

Сущностью изобретения является специфическое действие технологических добавок на структуру образующейся из суспензии керамической формы, сохраняющее ее изначальную высокую прочность до заливки жидкого металла и обеспечивающее разупрочнение керамической формы после заливки жидкого металла, вследствие ее деструкции.

Суспензия приготавливается смешиванием гидролизованного раствора этилсиликата с предварительно прокаленным пылевидным огнеупорным наполнителем - маршалитом. Гидролиз этилсиликата производится при смешении этилсиликата, ацетона, воды и соляной кислоты. В гидролизованный этилсиликат вводят технологическую добавку. Количество вводимого маршалита выбирается из условия соответствия условной вязкости получаемой суспензии, равной 45 секунд (по вискозиметру ВЗ-4, ГОСТ 9070).

Керамическую форму изготавливают методом послойного нанесения готовой суспензии на выплавляемую модель с последующей обсыпкой огнеупорным материалом - кварцевым песком, предварительно прокаленным, и сушкой каждого слоя.

После формирования требуемого количества слоев керамического покрытия модель удаляют из внутренней полости литейной формы одним из общепринятых методов: выплавляют в печи, в кипящей воде, в бойлерклаве, в расплаве модельной массы, струей воды и так далее.

После удаления модели для удаления избыточной влаги проводят сушку керамической формы. Последующая прокалка при температуре 800-900°С керамической формы предназначена для удаления остатков модельной массы из внутренней полости, а также для спекания керамики. Готовая керамическая форма после прокалки имеет достаточную прочность и ее структура не нарушена - трещин и пор не наблюдается.

Готовая керамическая форма заливается жидким металлом. При заливке металла, благодаря, заявленному составу суспензию, происходит деструкция: образуются микротрещины и микропоры, и тем самым происходит разупрочнение формы. После затвердевания и охлаждения отливки в керамической форме, отливку очищают путем механических воздействий на керамическую форму. При этом образовавшиеся микротрещины и микропоры обеспечивают быстрое разрушение керамической формы под действием меньшего воздействия на нее, что позволяет ускорить процесс очистки и сохранить поверхность отливки не поврежденной.

Примеры составов суспензии представлены в таблице 1.

С целью определения прочностных характеристик керамических форм из заявленной суспензии были изготовлены образцы сечением 8×25 мм и длинной 120 мм. Образцы подвергались термическому воздействию температурой, соответствующей температуре заливки жидкого металла.

После этого прочность образцов определяли на изгиб по стандартной методике (ГОСТ 8462-85 - Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе).

Результаты прочностных испытаний после термического воздействия приведены в таблице 2.

Из таблицы видно, что прочность керамических форм после воздействия на них температур, соответствующих температуре заливки жидкого металла (например, бронза оловянная литейная БрО10 - температура заливки 1070 °С или сталь 45Л - температура заливки 1540 °С), уменьшается благодаря введенной в суспензию технологической добавки.

Понижение прочности керамической формой после воздействия на нее температуры заливки металла способствует разупрочнению керамической формы и тем самым облегчает очистку отливок от керамической формы.

При содержании в суспензии хлористой меди или магния сернокислого меньше 1 мас. ч. разупрочнение керамических форм недостаточно для качественной и быстрой очистки отливок.

При содержании в суспензии технологических добавок в количестве больше указанных максимальных пределов, после заливки жидким металлом керамической формы появляются крупные трещины и поры, которые могут привезти к дефектам отливок в процессе их получения, что недопустимо.

Образцы, не содержащие в своем составе указанных технологических добавок, имеют повышенную прочность после термической воздействия температурой, соответствующей температуре заливки жидкого металла.

Таким образом, в результате использования суспензии для изготовления легкоочищаемых литейных керамических форм, включающей этилсиликат, ацетон, воду, соляную кислоту, пылевидный огнеупорный наполнитель маршалит и технологическую добавку - хлорид меди или сульфат магния в заявленных соотношениях, обеспечивает упрощение очистки отливок от керамических форм и повышение качества поверхности отливки.

Суспензия для изготовления легкоочищаемых литейных керамических форм, включающая этилсиликат, ацетон, воду, соляную кислоту, пылевидный огнеупорный наполнитель маршалит и технологическую добавку - соль с двухвалентным катионом, отличающаяся тем, что в качестве соли с двухвалентным катионом суспензия содержит хлорид меди или сульфат магния и имеет вязкость 45 с при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

этилсиликат 51,0
ацетон 40,0
вода 8,5
соляная кислота 0,5
хлорид меди 1,0-6,0
сульфат магния 1,0-8,0
маршалит остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям при производстве точных отливок из черных и цветных сплавов.

Изобретение относится к литейному производству. Связующее содержит в мас.%: водно-коллоидный кремнезоль не менее 85, стабилизатор - поливиниловый спирт не менее 0,002, бактерицид - водный раствор формалина не менее 0,05, смачивающий компонент - алкилбензолсульфокислоту не менее 0,10, антивспенивающий компонент - смесь лапрол 6003 не более 0,05 с пента-475 не менее 0,01, обессоленную воду.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения охлаждаемых лопаток ГТД. Способ изготовления оболочковой формы для литья по выплавляемым моделям охлаждаемых лопаток из жаропрочных сплавов включает изготовление обожженного керамического стержня, имеющего верхний знак, изготовление выплавляемой модели с размещенным в ней керамическим стержнем, послойное нанесение на модель керамической оболочки, удаление модели, прокаливание оболочковой формы.
Изобретение относится к литейному производству, а именно к получению отливок из металлических сплавов с поверхностным легированным слоем методом литья по газифицируемым моделям.

Изобретение относится к области литейного производства. Вытопленный модельный состав подают в бункер-отстойник.

Изобретение относится к изготовлению литьем по выплавляемым восковым моделям деталей из никелевого сплава со столбчатой или монокристаллической структурой. Способ включает изготовление восковой модели (20) с керамическим стержнем (10), который содержит на продольном конце первую удерживающую опору (14) и на противоположном конце вторую удерживающую опору (16), и изготовление оболочковой литейной формы (30) вокруг модели.
Изобретение относится к области литейного производства. В пазы, предварительно изготовленные в модели из пенополистирола, устанавливают титановые пластины или пластины из материалов на основе титана толщиной от 0,05 до 3,0 мм, проволоки из титана или его сплавов диаметром от 0,1 до 3,0 мм.

Изобретение относится к области литья, а более конкретно к оболочковой форме, а также к способам изготовления и использования такой оболочковой формы. Оболочковая форма содержит центральный цилиндр, формовочные полости, расположенные в узле вокруг центрального цилиндра, и по меньшей мере один теплозащитный экран, выполненный перпендикулярно упомянутой главной оси.

Изобретение относится к литейному производству. Изготавливают оболочковую форму путем послойного нанесения суспензии на модель и обсыпку каждого слоя зернистым материалом.

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям при производстве точных отливок из черных и цветных сплавов.

Изобретение относится к литейному производству. Связующее содержит в мас.%: водно-коллоидный кремнезоль не менее 85, стабилизатор - поливиниловый спирт не менее 0,002, бактерицид - водный раствор формалина не менее 0,05, смачивающий компонент - алкилбензолсульфокислоту не менее 0,10, антивспенивающий компонент - смесь лапрол 6003 не более 0,05 с пента-475 не менее 0,01, обессоленную воду.

Изобретение относится к литейному производству. Смесь содержит электрокорунд 81-89,7, легкоплавкий органический пластификатор на основе парафина с полиэтиленом 10-16 (сверх 100%), плавленую двуокись кремния 9,0-14,0, реакционно-активную анатазную модификацию диоксида титана 0,3-2 и карбид кремния 1-3.

Изобретение относится к литейному производству. Смесь формовочных материалов содержит оксид алюминия в альфа-фазе и/или один смешанный оксид алюминия/кремния, за исключением смешанных оксидов алюминия/кремния со структурой слоистого силиката, в виде оксида металлов в форме частиц в комбинации с огнеупорными основными формовочными материалами и системой связующего на основе жидкого стекла.

Изобретение относится к литейному производству. Для изготовления форм и стержней используют формовочную смесь, содержащую огнеупорный наполнитель, жидкое стекло и по меньшей мере один смешанный оксид металлов в виде частиц, включающий оксид алюминия и оксид циркония.

Настоящее изобретение относится к литейному производству. Смесь содержит: огнеупорный основной формовочный материал, неорганическое связующее и аморфный SiO2 в форме частиц.

Изобретение относится к литейному производству. Смесь содержит, мас.%: экструзионный крахмальный реагент 0,8-1,5, алюмохромфосфатное связующее 3,0-5,0, трепел 2,0-4,0 и огнеупорный наполнитель.

Изобретение относится к области литейного производства. Смесь содержит, мас.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения отливок из черного или цветного металла или их сплавов. Формовочная смесь содержит огнеупорную основу, связующее на основе жидкого стекла, сульфат бария и пылевидный оксид металла.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения отливок литьем по выплавляемым моделям. Способ изготовления керамической формы для литья по выплавляемым моделям включает послойное нанесение на выплавляемую модель суспензии на основе водного связующего и огнеупорного пылевидного наполнителя в виде микропорошка электрокорунда с обсыпкой поверхности каждого слоя и сушку нанесенного слоя. Между керамическими слоями наносят сетчатый материал с температурой выгорания менее 1000°C, который устанавливают после каждого слоя или после заданного количества слоев. Обеспечивается необходимая прочность формы в сыром состоянии и устранение затрудненной усадки металла в прокаленной форме. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям при производстве точных отливок из черных и цветных сплавов. Суспензия включает этилсиликат, ацетон, воду, соляную кислоту, пылевидный огнеупорный наполнитель маршалит и технологическую добавку - соль с двухвалентным катионом, при этом в качестве соли с двухвалентным катионом суспензия содержит хлорид меди или сульфат магния и имеет вязкость 45 с, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: этилсиликат 51,0; ацетон 40,0; вода 8,5; соляная кислота 0,5; хлорид меди 1,0-6,0; сульфат магния 1,0-8,0; маршалит - остальное. Технический результат: упрощение очистки отливок от керамических форм и повышение качества поверхности отливки. 2 табл., 6 пр.

Наверх