Противопригарная краска для форм и стержней стального и чугунного литья

 

О П A КЪ3 — Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сскоз . Советскими

Сециалистическии

Республик о1> 697245

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Завалено 090378(21) 2589431/22-02 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.79. Бюллетень М 42 Дата опубликовании описания 15,1179 (51)М. Кл

В 22 С 3/00

ГосударственныА комитет

СССР по делам нзобретеннА н открытнй (53) УДК 621. 744. .079(088.8) (72) Авторы изобретения

P.И. Бульштейн, М.В. Ермолова, Е.А. Белобров, Д. И. Зиленская, В.С. Страх, В.И. Ковалев, В. В. Рубан, Д, И .Фролов и Е. П.Толмачев (71) Заявитель

Краматорский научно-исследовательский и проектнотехнологический институт машиностроения (54) ПРОТИВОПРИГАРНАЯ KPACKA ДЛЯ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

СТАЛЬНОГО И ЧУГУННОГО ЛИТ ЬЯ

Иэобретение относится к литейному производству, а именно к составам противопригарных самовысыхающих красоК используемых для окрашивания стержней и форм из песчано-смоляных смесей, жидкоподвижных смесей на жидком стекле или сульфитно-спиртовой барде.

Известна самовысыхающая противопригарная краска для форм и стержней стального и чугунного литья, содержащая огнеупорный наполнитель, поливинилбутираль, креиций-органическую смолу К-9 и растворитель — гидролизный спирт flj. Данная краска быстро высыхает на воздухе после нанесения ее на формы и стержни и обеспечивает получение свободных от пригара стальных отливок массой до 10 т.

Однако использование гидролизного спирта в качестве растворителя, дефицитность и высокая стоимость креинийорганической смолы и общая токсичность краски ограничивают возможности ее применения.

Противопригарные краски на жидком стекле лишены указанных недостатков.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является противопригарная краска для . форм и стержней стального и чугунного литья, содержащая циркон порошкообразный и жидкое стекло модуля

2,6-3,0 плотностью 1,19-1,21 г/см

f2). Данная краска характеризуется простотой приготовления, дешевизной и общей нетоксичностью.

Однако краска длительно усыхает на воздухе, особенно при пониженных температурах, например в зимнее время, а при воздействии на нее высоких температур в процессе заливки металла склонна к вспучиванию и растрескиванию, что приводит к пригару и ужиминам на поверхности стальных и

20 чугунных отливок.

Целью изобретения является сокращение продолжительности самовысыхания жидкостекольной краски и улучшение качества поверхности отливок °

Для достижения поставленной цели противопригарная краска для форм и стержней стального и чугунного литья, включающая циркон порошкообраэный и жидкое стекло модуля 2,6-3,0 плотЗО ностью 1,19-1,21 г/смз, дополнитель69724, 2, 6-3,0 но содержит ортофосфорную кислоту, нейтрализованную до получения показателя водородных ионов 6,2-6,4 при следующем содержании ингредиентов.. вес.%:

Жидкое стекло модуля

2,6-3,0 плотностью

1 19 — 1,21 г/смэ 42,0-46,3

Ортофосфорная кислота, нейтрализованная до получения показателя водородных ионов 6,2-6,4 9,0-13,7

Циркон порошкообраэный Остальное

При этом противопригарная краска содержит ортофосфорную кислоту, нейтрализованную до укаэанного показателя водородных ионов, плотностью

1,19-1,21 г/смЗ.

Ортофосфорная кислота H РО (ГОСТ

6552-58) является кислотой средней активности. Техническая ортофосфорная кислота выпускается плотностью

1580-1600 кг/м . Нейтрализацию ортофосфорной кислоты осуществляют едким натром.

Едкий катр (ГОСТ 2263-71) поставляется в твердом виде. Для проведе7 ния нейтрализации предпочтительно использовать едкий натр марок Т 2 или ТД.

Жидкое стекло (ГОСТ 8264-56) это водный раствор растворимого силиката натрия. В литейном производстве чаще всего применяют жидкое стекло марки В с модулем 2,60-3,00 плотностью в пределах 1,470-1,50 г/см с содержанием двуокиси кремния 3 Р

30, 7-34,0% и окиси натРиЯ 11,8-12, 1%,.

Краску готовят следующим образом . жидкое стекло, ортофосфорную кислоту и едкий натр, каждое в отдель»ости, разбавляют водой до плотности в среднем 1, 20 г/см . Затем производят нейтрализацию ортофосфорной кислоты едким натром путем их смещения в отношении 1:1. При этом рН ки;лоты получается равным 6,2-6,4. Приготовленную таким образом кислоту при постоянном перемешивании вводят в жидкое стекло в следующем отношении: на 4 части жидкого стекла 1 часть нейтрализованной ортофосфорной кислоты. Приготовленное связующее сме50 шивают с огнеупорным наполнителем, например, порошк ообраз ным цирконом, до плотности краски 1,90 г/см .

При содержании нейтрализованной ортофосфорной кислоты в составе крас- 5 ки ниже нижнего предела не достигается существенного сокращения продолжительности самовысыхания краски после нанесения ее на рабочую поверхность форм и стержней, а при ссдер- 60 жании ее выше верхнего предела резко сокращается живучесть и повышается вязкость краски, что создает технологические неудобства при ее использовании.

При использовании нейтрализованной ортофосфорной кис:лоты с показателем водородных ионов менее 6,2 ухудшаются живучесть и в язкость краски, а при использовании ее с показателем водородных ионов выше 6,4 не достигается заданного сокращения продолжительности самовысыхания краски, При использовании нейтрализованной ортофосфорной кислоты с величиной рН в обусловЛенных пределах и с плотностью ниже 1,19 г/см пo

rrbTIzIBeTcrr длительность самовысыхания краски, а при плотности выше 1,21г/см повышается вязкость краски и ухудшается ее кроющая способность.

В табл.1 приведены coczàíû предлагаемых (1 — 3) и известной (4) красок, физико-механические свойства красок„(1-4) приведены в табл.2.

Из данных табл,2 следует,что предлагаемая краска обеспечивает существенное сокращение продолжительности самовысыхания при сохранении технологических применяемых показателей живучести.

Краской (1-4) окрашены 25 стержней массой по 100 и 200 кг из песчано-смоляных и жидких самотвердеющих смесей вручную, кистью в один слой.

После подвяливания на воздухе стержней, окрашенных красками составов 1-3 в течение 35 мин и краской состава 4 в течение 2 час, заливались стальные отливки массой 150,.

250 и 500 кг.

Анализ поверхности отливок показывает, что отливки, стержни которых окрашены красками составов 1-3, имеют чистую поверхность, без ужимин и плен.. Пригарная корка от легкого постукивания молотком легко отстает от поверхности до отжига отливок.

Все отливки, стержни которых окрашены краской состава 4 имеют в углах пригар, остальна.я поверхность была шероховатой, имелись ужимины.

Из приведенного следует„ что новая краска дает технический и экономический эффект за счет улучшения ее технологических и противопригарных свойств. Краска проста в приготовлении, все ингредиенты ее дешевы, и недефицитны.

Сочетание жидкого стекла с ней- трализованной ортофосфорной кислотой обеспечивает образование высокоогнеупорных фосфатных сс..динений, за счет чего трещиноустойчивость краски повышается более чем в два раза. Пригарная корка получается монолитной и прочной, легкоудаляемой с поверхности отливок в зиде крупной чешуи.

Предпочтительной областью применения новой краски являются стержни

697245

Т а б л и ц а 1

Компон е

Циркон порошкоо бр аз ный

44,7

45 44,3 45

Жидкое стекло модуля 2, б, плотностью 1,20 г/см 46, 3 44

42 55

Нейтрализов анн ая ортофосфорная кислота плотностью

20 г/см Ъ

9 11 13 7

Таблиц а 2

Время высыхания на воздухе, мин

25 15 100

8 4 15

11 13 11

1,90 1,90 1,90

Живучесть, час

Вязкость| с

Плот иост ь, г/см

1,90

Формула изобретения

ИНИИПИ Заказ 6534/2

Тираж 945 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, у

1 л. Проектна я, 4 и формы из песчано-смоляных холод твеопеюших смесе и жидких самотвердеющих смесей жидкостекольного

1. Противопригарная краска для форм и стержней стального и чугунного литья, включающая циркон порошкообразный и жидкое стекло модуля

2,6-3,0 плотностью 1,19-1,21 г/см, отличающаяся тем, что, с целью сокращения продолжительности самовысыхания и улучшения качества поверхности отливок, она дополнительно содержит ортофосфорную кислоту, 50 нейтрализованную до получения показателя водородных ионов 6,2-6,4,при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Жидкое стекло модуля 2,6-3,0

2,6-3,0 плотностью

1,19-1,21 r/cM 42, 0-46, 3 или лигносульфонатног о типов ири изготовлении отливок из стали и ÷óгуна.

Ортофосфорная кислота, нейтрализованная до получения показателя водородных ионов 6,2-6,4 9,0-13,7

Циркон порсшкообразный Остальное

2. Краска по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она содержит ортофосфорную кислоту, нейтрализованную до укб анного показателя водородных ионов, плотностью 1,191,21 г/смЗ

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. Труды ЦНИИТМАИ, М., 1968, М 79-80, с. 98.

2. Покрытия литейных форм. Машиностроение, М., 1977, с. 89.