Раствор для обработки многослойной керамической оболочки

 

> 753495

Союз Советских

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 25.04.77 (21) 2479321/22-02 (51) М.Кл з В 22 С 3/00

С 04 В 41/22 с присоединением заявки—

Государственный комитет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетс:lo ¹ 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.744.527. .7:621.74. .045 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. H. Евстифеев, IO. С. Синюшин и 1О. Л. Перевозкин (71) Заявитель

Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения (54) РАСТВОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ МНОГОСЛОЙНОЙ

КЕРАМИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ

Изобретение относится к области литейнопо производства, в частности к изготовлению многослойных оболочковых форм, и может быть использовано в производстве литья по выплавляемым моделям.

Для обработии керамических литейных форм широко применяют водные растворы хлоридов щелочноземельных металлов {1, 2) или гидроксихлор иды алюминия с растворимой солью подгруппы железа (3).

Известные растворы используют с целью отверждения, сушки и повышения горячей прочности форм на жидюостекольном связующем.

Недостатком известных растворов является то, что при обработке ими жидкостекольного покрытия хлориды щелочноземельных металлов и алюминия вступают в химическое взаимодействие с жидким стеклом, частично разрушая его.

При прокаливании керамических форм происходит взаимодействие гидрозоля SiO с окислами кальция, магния и алюминия соответствующих гидроокисей с образованием тугоплавких двойных оксидных соединений, повышающих прочность форм при высокой температуре. Связывание гидрозоля

$10з окислам и щелочноземельных металлов и алюминия в двойные оксиды приводит к полному разрушению жидкого стекла. Последнее является причиной того, что обработанные известными растворами жидкостекольные оболочковые формы имеют небольшую прочность после прокаливанпя.

5 Наиболее близким по технотческой сущности и достигаемому результату является раствор, содержащий вес, о/о:

1 вдрокспхлориды алюии10 ния типа А1з(ОН) 5С1 14 — 19

Вода 81 — 86 (4) Этот раствор обладает высокой гигроскопичностью, вследствие чего керамические формы долгое время остаются влажными.

Это значительно увеличивает время сушк и обработанного жидкостекольного слоя, что замедляет процесс изготовления оболочковых форм.

20 Кроме того, образующийся в керамической оболочке хлорид натрия ухудшает качество поверхности отливок, образуя различного рода дефекты.

Исследование влияния известных раство25 ров на прочность жидкостекольных форм ь горячем состоянии и после прокаливания позволяет выявить следующую закономерность: хлорпды щелочноземельных металлов и алюминия, повышающие прочность жидкостекольных оболочек при высокой темпе751495

В процессе прокаливания форм, обработанных указанным выше раствором, кислый сульфат натрия, образующийся в керамической ооолочке, отщепляя воду, переходит

cIIB Iàëà в пиросульфат, а затем в сульфат и серный ангидрид. Выделяющийся газообразный серный ангидрид увеличивает газопроницаемость керамических форм.

В прокален)-;ой керамической форме присутствуют стекловидные составляющие— метаспликаты наприя и калия, что свидетельствует о неразрушениости жидкого стеа<ла.

Стекла в отличие от кристаллических тел в условиях прокаливания керамических форм размягчаются, а затем при охлаждении кристаллизуются, цементируя зерна кварцевого песка. Последнее является при20 чиной сохранения высокой прочности форм после прокаливания.

В табл. 1 и 2, приведены составы и физико-механические свойства предлагаемых растворов соответственно.

Для приготовления раствора в трех литрах воды прн перемешивании растворяют

1000 г пиросульфата калия. Раствор готов к применению.

Таблица 1

Раствор

Ипгрсдпсцты, всс. и р о т о т! 1 1

l 2

3 4 5

6 7 S

Гидрокспхлориды алюми пил

20 25

30 32

Пиросульфат калил

Бпсульфат натрия

Вода

20 30

8п 70

8п 75

70 68

Таблица 2

Раствор

Физико-мсхапичссli fс характористпкп

Врсмя сушки одного якпдкостекольпого слоя, ч

1,5

0,75 II,75

1,5 0,75

Время изготовлсиия оболочковой формы, ч

7 6,25 6,25 8,5

16 13 8,5

6,25

34

36 39

4 34

20 ; 25

28 32

34 ; 25 допредельн ой его

При концентрации ше 30% раствор

Пример. На слой оболочки на

При содержании пиросульфата калия в растворе менее 20% коагуляция жидкого стекла проходит медленно, поэтому время сушки оболочковых форм сокращается незначительно. Верхний предел обусловлен 30 ратуре одновременно понижают прочность их после прокаливания и тем сильнее, 1ем выше горячая прочность форм.

Целью изобретения является ускорение процесса изготовления оболочковых форм и повышение их прочности после прокаливанпя при сохранении ими высокой прочности в горячем состоянии.

Поставленная цель достигается тем, что в растворе для обработки многослойной керамической оболочки с жидкостекольным связующим в ее последних слоях, который содержит отвердитель и воду, в качестве отвердителя используют пиросульфат нли бисульфат калия при следующем соотношении и ингредиентов, вес. % .

Пиросульфат или бисульфат калия 20 — 30

Вода 70 — 80

В качестве пиросульфата щелочного металла .используют пиросульфат калия или бисульфат калия. При растворении в воде пиросульфат калия переходит в кислый сульфат. Водный раствор пиросульфата калия имеет cIIJlbHo кислую реакцию.

Продел статической проч(ности формы при прокалпваипя 900 С. кг/слР 34

Предел прочности форм ( при статпчсском изгибс после прокаливания, кг слР, 8 (!

3 4, 5 6 (7 8

1 растворимостью в воде пиросульфата калия свыстановится насыщенным. модельный блок наносят этилсиликатном связую751495

Формула изобретения

Пиросульфат калия 25

Вода 75

Составитель И. Куницкая

Редактор Д. Павлова Техред А. Камышникова Корректор И. Осиновская

Заказ 883/1008 Изд. № 399 Тираж 889 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент» щем, сушат его в, течение четырех часов на воздухе. Затем на этилсилпкатную оболочку наносят первый жидкостекольный слой, выдерживают его на воздухе в течение

15 мин для закрепления зерен песка в связующем, после чего оболочку пропитывают погружением на 1 мин в раствор, содержащий, вес. % .. и сушат в течение 1 ч на воздухе. Аналогичным образом наносят, пропитывают и сушат второй и третий жидкостекольные слои. После чего оболочкэвую форму погружают в горячую воду и выдерживают до расплавления модельного состава.

Как следует из таблицы, использование раствора по изобретению обеспечивает следующие преим ущества: повышение производительности процесса изготовления отливок за счет сокращения времени сушки оболочек более чем в 2 раза; повышение прочности оболочковых форм после прокаливания более чем в 3 раза при сохранении пми высокой горячей прочности.

Раствор для обработки многослойной керамической оболочки, преимущественно

Б изготовляемой по выплавляемым моделям, с жидкостекольным связующим в ее последних слоях, содержащий отвердитель жидкого стекла и воду, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса изго10 товления керамической формы и повышения прочности последней, после ее прокаливания при сохранении высокой прочности в горячем состоянии в качестве отвердителя жидкого стекла он содержит пиросульфат

15 или бисульфат калия при следующем соотношении ингредиентов вес. %".

Ппросульфат или бисульфат калия 20 — 30

Вода 70 — 80

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 460102, кл. В 22 С 9/18, 1973.

25 2. Авторское свидетельство СССР

Ма 489580, кл. В 22 С 9/04, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Ко 2379496, кл. В 22 С 9/04, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР

30 Хо 240952, кл. В 22 С 9/04, 1968.