Дата опубликования описания 300781 (53) УДК 621.744 ° .079(088.8) Л.Д. Свирский, В.М, Каэакевич, В.И. Жуковин, Я.И. Гордиенко, Ю.Г. Гриднев, Д.Н. Диденко, В.В. Ермолов, В.В. Моторжин и Н.Н. Ильинский (72) Авторы изобретения

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И. Ленина и Государственный проектный и технологический институт кузнечно-прессового машиностроения (7t) Заявитель (54) ПРОТИВОПРИГАРНОЕ IIOKPb!THE ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ

Изобретение относится к литейному.производству, а именно к покрытиям для литейных форм из органических жидких самотвердеющих, органических пластичных самотвердеющих и жидковЂ” стекольных смесей.

Известно. покрытие, предназначенное для повышения прочности слоя краски и ликвидации пригара отливок, котороя содержит колчеданный огарок, глинистое связующее, сульфитно-спиртовую барду, воду и дистен-силлимонитовый концентрат при заданном соотношении ингредиентов (1).

Однако указанное покрытие харак- 35 теризуется недостаточным значением механической прочности и химической инертности по отношению к жидкому металлу.

Известно также покрытие, включающее силикат магния, графитовый порошок, каолин, гуммирабик, тринатрийфосфат и воду (2).

Однако данное покрытие не эффек- 25 тивно при использовании его для упрочнения поверхностного слоя формы и ликвидации пригара.

Известно также покрытие, содержащее карбид кремния, пылевидный кварц, 30 глину, бентонит и карбоксиметилцеллюлозу (3).

Однако указанное покрытие не отличается высокой механической прочностью, что не позволяет в достаточной мере упрочнить поверхность литейной формы. Это приводит к ее разрушению при заливке металла. Кроме того, оно не обладает высокой химической инертностью к жидкому металлу, что не позволяет ему эффективно противостоять образованию хймического пригара.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является покрытие, включающее магнезит, бентонит, полифосфат натрия, карбоксиметилцеллюлозу, декстрин, льняное масло и воду.

Использование в качестве связующего полифосфата натрия, карбокснметилцеллюлоэы и декстрина не позволяет получать в процессе твердения химических соединений с огнеупорным наполнителем {магнезитом и др.), а достигается только механическое .связывание компонентов в огнеупорную композицию (4).

Недостаток известного покрытия низкие значения механических характеристик.

850259

Таблица 1

Состав покрытия, вес. Ъ

2 (3 (4 (Ингредиенты

45 50 55 65

Магнезит

Карбоксиметнлцеллюлоэа

0 5

20 25 30 35 45

Сульфат магния

Вода

Осталь- Осталь- Осталь- Ос- Осное ное ное таль- тальное ное

Таблица 2

Показатели

Покрытие

2 3 4 5

Механическая прочность, кг/см 260 240 215 210

215

Прочность сцепления с формой, кгм

1,5

1,4 1,35 1,2 1,2

Температура размягчения, C

Более Более Более Волее Более

1800 1800 1800 1800 1800

Краевой угол смачивания поверхности покрытия жидким металлом, град.

75 73 73

Химическая инертность по отношению к жидкому металлу (1550 С, время выдержки 2 ч ), %

2,0 2,0

1,8 2,1 2,0

Цель изобретения вЂ” повышение прочности поверхностного слоя формы.

Для достижения укаэанной цели покрытие, включающее магнезит, карбоксиметилцеллюлозу и воду, дополнительно содержит сульфат магния при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Магнезит 40-65

Сульфат магния 20-45

Карбоксиметилцеллюлоза 0,5-1,5 10

Вода Остальное

В составе покрытия используют магнезит Саткинского месторождения следующего состава, ýåñ.Ъ| И905 92,6;

СаО 1,6;5 02 ?,5; R О 2,9; п.п.п. 0,4.

Процесс тверденйя и формирования покрытия протекает за счет реакции оксида магния, содержащегося в магнезите, с сульфатом магния, продук" тами которой являются оксисульфат магния $389 (OH)g 28950+ 5Н 01 и брусит И9(OH)< . Указанные новообразования в значительной степени упрочняют покрытие, повышая его механические характеристики, а кроме того, благодаря химической инертности и крайне незначительному смачиванию их жидким металлом они положительно влияют на устранение поверхностных дефектов (пригара, ужимин) и улучшения качества отливок, Карбоксиметилцеллюлоза, вводимая в количестве 0,5-1,5 вес.Ъ, играет, в основном, роль добавки, улучшающей кроющую способность покрытия, и оказывает незначительное влияние на улучшение механических характеристик.

Составы и свойства предлагаемого покрытия приведены в табл. 1 и 2.

0,8 1,0 1,2 1,5

850259

Покрытие

Т Т

Показатели

4 5

Седиментационная устойчивость (через 2 ч) 36 2 37 1 35 4 35 4 33 2

Время твердения покрытия на воздухе, ч

2,5-3 2,5-3 2,5-3 2,5-3 2,5-3

1-1,5 1-1,5 1-1,5

1-1,5

8 9 10

Кроющая способность предельное напрядение сдвига, с Дпвз см

145

130 135

115 120

Структурная вязкость, П

1,1 1,2 1,25 1,35 1,5

Поверхностная прочность форин, кг до нанесения покрытия

10-12 10-12 10-12 10-12 10-12 после нанесения покрытия

135 128

120

154 141

Толщина слоя покрытия, мм 1-1,5

Вязкость покрытия, с 7

Покрытие готовят следующим обра- 40 эом.

Из сульфата магния приготавливают водный раствор с удельным весом

1,2 г/см > из карбоксиметилцеллюлоэы приготавливают 4%-ный водный раст вор. Магнезит подвергается помолу до полного прохождения через сито

2500 отв/см . Затем укаэанные компоненты смешивают до получения суспенэии с удельным весом 1,5-1,6 г/см .

Покрытие наносится на поверхность фор мы пульверизацией или кистью.

Покрытие проникает в поверхностный слой формы на глубину до 5 мм.

Формирование слоя покрытия, его отверждение и закрепление протекает за счет процессов взаимодействия активного оксида магния, содержащегося в магнезите, и сульфата магния с образованием металлических сростков гидрата окиси магния и оксисульфата Фо магния. Кроме того, карбоксиметилцеллюлоэа, полимеризуясь, обволакивает зерна магнезита, что позволяет добавочно увеличить механическую прочность системы. Ю

Продолжение табл. 2

Предлагаемое покрытие формируется и.твердеет, как на воздухе, так и при термическом воздействии при

100-200ОC. Такая температура позволяет ускорить процесс твердения до

5-10 мин, что дает возможность наносить покрытие на форму до его сушки ,и вести сушку формы совместно с покрытием, что упрощает технологию подготовки литейной формы под заливку.

После заливки жидкого металла в результате процесса твердофазного спекания оксид магния, содержащийся в магнезите, образует с кремнеземом формы энетатит, клиноэнетатит и форстерит. Образование этих соединений повышает химическую инертность покрытия к жидкому металлу, что предотвращает образование химического пригара. Введение магнезита в количестве

40-65% увеличивает краевой угол смачивания, что также уменьшает образование пригара.

Предлагаемые пределы соотношений ингредиентов покрытия обеспечивают высокие показатели прочности, проч850259

40-65

20-45

Магнезит

Сульфат магния

Карбоксиметилцеллюлоэа

Вода

0 5-1,5

Остальное

Сост авит ель И ° Волкова

Редактор Л. Филь .Техред А. Ач Корректор Ю.Макаренко

Заказ 6192/12 Тираж 869 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ности сцепления и химической инертности по отношению к жидкому металлу.

Отклонение вышеуказанных допустимых пределов ингредиентов покрытия приводит к изменению физико-механических свойств, а именно снижению механической прочности, прочности сцепления и химической инертности к жидкому металлу, что ухудшает в конечном итоге защитные свойства покрытия.

Предлагаемое изобретения позволяет обеспечить устранение пригара ма- териала формы к отливке, образование ужимин и раковин, улучшить качество поверхности отливок. Кроме того, 15 предлагаемое покрытие не содержит в своем составе дефицитных компонентов, технологично в отношении его приготовления и нанесения и безопасно в санитарно-гигиеническом отношении. 20

Формула изобретения

Противопригарное покрытие для литейных форм, включающее магнезит, Ф карбоксиметилцеллюлоэу и воду, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтр, с целью повышения прочности поверхностного слоя формы, покрытие дополнительно содержит сульфат магния при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 531623, кл. В 22 С 3/00, 1975 °

2. Патент Японии Р 48 3785, кл. 11 A 213, 1973.

3. Патент Японии 9 48 28533, кл. 11 A 213, 1973.

4. Патент Англии Р 1356264, кл. С 3 й, 1974. !