Суспензия для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям

 

(()) 5I7386

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со)оа Советских

Социааистичвских

Ревлублик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 29.01.75 (21) 2109877/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 29.06.76 (51) М. Кл. В 22С 1/00

В 22С 9/04

С 081 83/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.74.045:621. .742.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Корольков, В. Н. Иванов, И. В. Каменский, А. Д. Чулкова, В. П. Свищев, В. В. Северный, В. С. Щадрин, 3. П. Ванчурина, Л. П. Кретова и Л. Г. Рощенко

Научно-исследовательский институт автотракторных материалов и Московский трижды ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени автомобильный завод им. И. А. Лихачева (71) Заявители (54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ

ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

9 — 12

19,5

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к композициям oI неупорных фор м на этилсиликатном связующем, иопользуемы м для изготовления литья по,вы плавляемым моделям.

Известны композиции для форм, изготовленных по выплавляемым моделям, содержащие, напр и мер, вес %, пылевидный кварц 70, этилсиликат 9,8, органический растворитель 10,2, соляную кислоту 0,1 — О, 2, серную кислоту

О, 25 и воду остальное. Эти ком|позиции не обеспечивают необходимые механические свойства готовых форм, что приводит к разрушению их в процессе транспортировки и повышенному братику отливок.

С целью по вышения физико механическнх свойств форм, изготовленных из таких су спензий, увеличивают содержание этилсиликата в связующем, что значительно удорожает связующее. С этой же целью предлагались составы с большей степенью наполнения и с введением поверхностно-а ктивных веществ для повышен|ия ад гезии связующего к наполнителю за счет снижения его поверхностного натяжения, а также с другими добавками.

Наиболее близ кой по составу к предлагаемой суспензии является суспензия состава, Вес. %:

Этилсиликат

Ацетон

Соляная кислота 0,09

Серная кислота 0,18

Вода 1,25

Тяжелый первичный спирт

5 фра кц ии С)т — С)з 0,05 — 0,5

Наполнитель Остальное

Форма, изготовленная из суспензии указанного соста ва, имеет прочность 53,6 кг/ ом2.

Однако эта суспензия обладает невысокой

1о удельной прочностью, т. е. прочностью на 1% связующего. В результате требуется повышенный расход этилсиликата для получения достаточной прочности форм.

Цель изобретения — повышение механичес15 ких свойств литейной формы, снижение paicхода этилсиликата и сокращение времени их отверждения. Это достигapTGH тем, что композиция, включающая огнеупорный наполнитель, этилсиликат, соляную кислоту, серную

20 кислоту, органичеакий растворитель и воду, содержит полифу нкциональный кремн ийсодержащий олигомер — арил- (алкил) -фурфурилоксисилокса н общей формулы

R SiO (ОФ)у(ОН)„

25 где R — алкил, арил, Ф вЂ” фурфурил, п = 05 — 25, т=1 — 2, 1=1 — 3, зо z= 01 — 05

517386 снижения экоплуатациоиных свойств прокаленных фор м. Кроме того, значительно (на

50%) сокращается время отверждения оболо ч кового слоя.

Повышение содержания указанных добавок свыше 5% хотя и приводит к повышению механической прочностями непракаленной формы, однако уменьшает живучесть суспензии и прочность формы после пр окал ки.

1О Технология приготовления суопензии.

В ем кость при вращении мешалки (2800об/

/мин) загружают смесь этилсиликата и модифицирующей добавки, ацетон, под клсленную кислотами воду для проведения гидролиза. За15 тем загружают пылевидный кварц. В процессе первмешивания вышеперечисленных жомпоневтов протекает гидролиз, сопровождающ ийся экзотермичеаким эффектом, выражающимся в повышении температуры смеси до 25—

20 35 С. Время перемешивания 40 — 50 мин. Вязкость смеси непосредспвен но после ее приготовления должна быть в пределах 35 — 40 с.

Для получения композиции предложенного состава были приготовлены смеси 1 — 7. Со25 держание компонентов в них и механические свойства приведены в таблице.

Содержание, вес. %

Компонент

Прототип

8,5

12

0,2

0,2

6,51

12

0,2

0,2

2,66

8,5

12,0

0,2

0,2

0,6

12

0,2

0,2

3,0

12

0,2

0,2

Этилсиликат — 40

Ацетон

19,5

1,25

0,09

0,18

Вода

0,2

0,2

0,2

0,2

5,0

Соляная кислота

0,6

5,0

3,0

0,83

0,3

69,5

13,0

69,6

14,2

69,68

69,6

14,2

69,6

14,3

69,6

14,2

69,6

14,4

69,5

13,1

82

53,6

83

62,5

7,14

9,77

9,1

8,0

9,2

5,97

8,22

6,86

5,0

5,07

5,7

6,19

5,21

5,8

4,69

4,46

60

60

120

60

Из таблицы следует, что добавление 0,6—

5% полифункционального крем нийсодержащего оликомера,к этилсиликату приводит к увеличению прочности оболочковых форм в 1,5 30 при следующем соотношении KQMIIoiHpHToB, вес %:

О гнеупорный наполнитель Основа

Этилсиликат 4,0 — 8,5

Соляная кислота 0,10 — 0,3

Серная кислота 0,15 — 0,3

Органический растворитель 11 — 19

Вода 2,0 — 10,0

Полифункциональный кремнийсодержащий олигомер 0,60 — 5,0

В качестве полифуHIKUHoналь ного олигомера могут быть использованы полидифинилтетрафурфурилаксидисилоксан или политетрафурфурилоксисилан (ТФСА-4) или их смесь в соотношении 2: 1.

Введение у"казанных добавок приводит к образованию продукта их совместного гидролиза с этилсили катом, что обеспечивает большую степень структурирования связующего как в стадии выдержки формы при нормальных условиях, та к и при высо|кой температуре. Тем самым достигается повышение прочности непрокаленных форм до 38,кг/см2 без

Серная кислота

Олигомер полидифенилтетрафурфурилоксидисилоксана

Политетрафурфуриооксисилан

Тяжелый первичный спирт фракции

С(7 If

Пылевидный кварц

Суммарное содержание в связующем, %

Прочность непрокаленного образца, кг/сьР

Удельная прочность образца, кг/см на 1% исходного кремнийсодержащего полимера (непрокаленного образца) на 1% в связующем непрокаленного образца

Время отверждения слоя оболочки, мин раза и соответственно удельная прочностьобо лоч ки увеличивается. Использование указан. ного состава позволит получать прочные формы при экономии этил силиката.

517386

Формула изобретения

RSiOm(09) (ОН) „ где R — алкил, арил, Ф вЂ” фурфурил, Составитель В. Муравьева

Техред М. Семенов

Редактор Т. Юрчикова

Корректор Н, Аук

Заказ 1453/18 Изд. № 1397 Тираж 1003 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К;-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Суспензия для изготовления керамических форм IIQ выпла вляемым моделям, включающа я огнеупор ный наполнитель, этилсиликат, соляную кислоту, серную кислоту, органический растворитель и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности форм и сокращения времени отверждения суспензии, состав ее в качестве упрочняющей добавки содержит полифу нкциональный кремнийсодержащий олигомер — арил- (ал кил) -фурфурилоксисилоксан общей фор мулы

0,5 — 2,5, 1 — 2, 1 — 3, 0,1 0,5, а и ме нно полидифенилтетра5 фурфурилоксидисило ксан или пол итетрафурфурилоксисилан при следующем соотношении компонентов, вес %:

OII íåóïoðíûé наполнитель Основа

Этилсиликат 4,0 — 8,5

Соляная кислота 0,10 — 0,3

Серная кислота 0,15 — 0,3

Орган|ический растворитель И,Π— 19,0

15 ВоДа 2,0 — 10,0

Полифу нкцио нальный кремнийсодержащий олигомер 0,60 — 5,0