Легирующее покрытие для литейных форм
бит нГ т
0ll ИС AM%
ИЗОБРЕТЕНИЯ
«»703215
Союз Советских
Социалистичвских
Реслублин
Я АВТОРСКОМУ СВИДВИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл
В 22 С 3/00 (22) Заявлено 28.03.78 (21) 2599659/22-02 с присоединением заявки №вЂ”
Гасудзрствеаный кеиатет сссР ае делам изебретеиай
N открытей (23) Приоритет—
Опубликовано 15.12.79. Бюллетень № 46 (53) УДК 621.744..079 (088.8) Дата опубликования описания 25.12.79 (72) Авторы изобретения!
В. И. Мисечко, А. Н. Цибрик, Н. Г. Черненко и А. А. Ярмульская (71) Заявитель
Институт проблем литья АН Украинской CCP (54) ЛЕГИРУЮЩЕЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ
Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для поверхностного легирования отливок в формах из сухих песков, упрочняемых под действием разрежения.
Известна пластиковая облицовочная пленка, на которую наносится смесь металлического порошка со связующим (1) . Пленка с покрытием накладывается на модель и после удаления модели остается на поверхности формы. При последующей заливке формы металлический порошок образует поверхностный слой отливки. Известная пластиковая . пленка с покрытием характеризуется большой газотворностью, обусловленной сгоранием материала пленки и связующего покрытия при контакте с жидким металлом. Выделяющиеся при заливке газы нарушают сплошность и равномерность покрытия, ухудшают качество поверхности отливки.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является легирующая оболочка, изготовленная из смеси порошка высокоуглеродистого феррохрома (100 вес. ч.) и, фенолоi вой смолы (5 вес. ч.). В пересчете на сумму ингредиентов 100% оболочка содержит (в% по весу): веррохром — 95,25%, феноловая смола — 4,75. Оболочку изготавливают путем горячего отверждения смеси, помещают в литейную форму и заливают металлом.
При этом металлы или сплавы, находящиеся .в составе оболочки, диффундируют вглубь отливки, легируя ее поверхностный слой на определенную глубину (2).
Известная легирующая оболочка характеризуется высокой пористостью и недостаточной герметичностью, что приводит к разгерметизации и резкому снижению физикомеханических свойств форм и сухих песков, упрочняемых под действием разрежения.
Цель изобретения — снижение пористос ти и увеличение герметичности легирующего покрытия.
Для достижения поставленной цели легирующее покрытие для литейных форм и сухих песков, упрочняемых под действием разрежения, включающее синтетическую смолу и металлический порошок, содержит в качестве металлического порошка сплав железа с металлом, выбранным из следую703215 щего ряда: ванадий, хром, молибден, и дополнительно содержит органический растворитель при следующем соотношении ингредиентов (в вес. %):
Металлический порошок 20 — 50
Органический растворитель 2 — 10
Синтетическая смола Остальное
Согласно изобретению в качестве синтетической смолы и органического растворителя легирующее покрытие содержит, соответственно, хлорпреновый латекс и этиловый спирт или кремнийорганическую смолу и ацетон или полиарилатный полимер и хлороформ, а в качестве металличесКого порошка — сплав железа с металлом, выбранным из следующего рода: ванадий, хром, молибден.
Увеличение содержания синтетической смолы и органического растворителя выше верхнего предела и уменьшение содержания металлического порошка ниже нижнего предела приводит к появлению трещин при формировании покрытий, увеличению их газотворности, образованию газовых дефектов в отливках и снижению эффективности поверхностного легирования. При уменьшеКонкретные составы легирующего покрытия
4 (прототип) 4,75
70
20 92.,25
Свойства покрытий
1 2
8-10 6-7
3 4 (прототип) Пористость,%
5-7 30/35
40-50 20-30 100 конового песка, разрежение 380 мм рт. ст.
Испытывали также составы покрытий, вес. %:
1. Синтетическая смола (кремнийорганическая смола Ф-1) 70 Металлический порошок (феррохром малоуглеродистый) 20 органический растворитель (ацетон) 10 р 2. Синтетическая смола (полиариатный полимер) металлический порошок (ферромолибден) 46 органический растворитель (хлороформ) 4
Первое покрытие наносили на металлическую модель, нагретую до 60 С, время выдержки 14 мин. Второе покрытие формировали путем горючего отверждения смеси
50
Синтетическая смола 48
Металлический порошок 50
Органический растворитель 2
Воздухопроницаемость, мл/мин 70 — 90
Легирующее покрытие согласно изобретению обладает пониженной пористостью и обеспечивает повышенную герметизацию формы, о чем можно судить по сниженной величине воздухопроницаемости.
Разработанное покрытие прошло испытание при получении образцов из углеродистой стали (40 Л), толщина стенки 25 мм, вес 0,8 кг, температура заливки 1460 С.
Состав легирующего покрытия (вес. %): синтетическая смола (хлоропреновый латекс) — 65, металлический порошок (феррованадий) — 27, органический растворитель (спирт) — 8. Покрытие наносилось на металлическую модель, нагретую до 90 С. Время выдержки (формирования покрытия)
10 минут. Форма изготавливалась из цирнии содержания синтетической смолы и органического растворителя ниже нижнего предела и повышении содержания металлического порошка выше верхнего предела имеет место повышение пор истости покрытия и ухудшение его кроющей способности.
Технология приготовления покрытия.
Синтетическую смолу (кремнийорганическая смола, латекс, полиарилатный полимер и др.), разбавленную органическим растворителем (например, ацетон, спирт, хлороформ и др.) смешивают с металлическим порошком дисперсностью менее 20 мк.
При увеличении размера частиц порошка более 20 мк ухудшается кроющая способность покрытия. Покрытия формируют при
60 — 120 С непосредственно на модели в процессе формовки или предварительно в специальной оснастке. Уменьшение толщины покрытия ниже 0,15 мм приводит к снижению его герметизирующей способности, увеличение толщины покрытия более 0,4 мм вызывает образование газовых дефектов в отливках. В процессе заливки органическая составляющая покрытия разрушается, а металлический порошок диффундирует
8 поверхностный слой отливки.
703215
Формула изобретения
Составитель С. Тепляков
Редактор Э. Шибаева Техред О. Луговая Корректор М. Пожо
Заказ 7705/9 Тираж 945 Подписное
ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, f. Ужгород, ул. Проектная, 4 на модели с температурой 110 С. Глубина поверхностного слоя литых образцов с мелкозернистой структурой и повышенной твердостью составляла 6 — 8 мм.
Предлагаемое покрытие позволяет производить поверхностное легирование при получении отливок в формах из сухих песков, упрочняемых под действием разрежения.
Новое соотношение ингредиентов в составе покрытия обеспечивает снижение пористости покрытия в 3 — 7 раз и увеличение герметичности в 2 — 3, раза, что обеспечивает формам высокие физико-механические свойства и значительный легирующий эффект при получении отливок.
3а счет овышения прочностных свойств стальных от ивок и снижения расхода легирующих мет ллов экономия составляет в среднем 15 — 20 руб. на тонну литья.
1. Легирующее покрытие для литейных форм и сухих песков, упрочняемых под действием разрежения, включающее синтетическую смолу и металлический порошок, отличающееся тем, что, с целью снижения пористости и увеличения герметичности покрытия, в качестве металлического порошка оно содержит сплав железа с металлом, выбранным из следующего ряда: ваннадий, хром, модибден, и дополнительно содержит органический растворитель при следующем соотношении ингредиентов: (вес. o/0):
Металлический порошок 20 — 50
Органический растворитель 2 — 10
Синтетическая смола Остальное
2. Легирующее покрытие по п. 1, отличающееся тем, что в качестве синтетической
19 смолы оно содержит хлорпреновый латекс, а в качестве органического растворителя— этиловый спирт.
3. Легирующее покрытие по и. 1, отличающееся тем, что в качестве синтетической смолы оно содержит кремнийорганическую смолу, а в качестве органического растворителя — ацетон.
4. Легирующее покрытие по и. 1, отличающееся тем, что в качестве синтетической смолы оно содержит полиарилатный поли20 мер, а в качестве органического растворителя — хлороформ.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Японии N 51-25211, кл. 11 В 08, 1976.
2f
2. Патент Японии № 52-731, кл. 11 В 08, !
977 (прототип).
