Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Социалистические

Республик (ii) 8631 43 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 27.08.79 (21) 2810514/22-02 с присоединением заявки.%. (23 ) Приоритет (53)M. Кл.

В гг С З/00

Говударстевииый комитет

СССР

Опубликовано 15.09.81. Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 15.09.81 по лелем изобретвиий и открытий (53) УДК 621.744. .079 (088.8) М. И. Карпенко, Б. К. Святкин, И. М. Распопин, И. И. Карпенко (72) Авторы (54) ПРОТИВОПРИГАРНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к термостойким противо

; пригариным покрытиям для литейных форм и стержней.

Известна краска для литейных форм и стержней, содержащая .100 мас. ч. цирконового порошка„ 1 — 5 мас. ч. гидролизованного зтилсиликата; 0,5 — 2,0 мас.ч. природной смолы и остальное — метиловый спирт в качестве растворителя (1) .

Однако зта краска имеет низкую термостойкость и плохие технологические свойства.

Известна также противопригарная краска для литейных форм и стержней, включающая поливинилбутиральную смолу, кремнийорганичес- 1ч кую эмульсию и огнеупорный наполнитель (2).

Высокое содержание полнвинилбутиральной смолы и высокая плотность краски снижают ее технологические свойства и затрудняют процесс нанесения ее на поверхность литейных форм и стержней. Термостойкость краски не превышает 900 С.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является краска, содержащая смоляное связующее (полисилоксановую смолу), 10 — 20 o-ный растВор метилоксипропилцеллюлозы, растворитель и огнеупорный наполнитель при заданном соотношении ингредиентов..

Плотность известной краски 1,85 г/см, а термическая стойкость достигает. 900 — 950 С (3).

Отмечаются недостаточные технологические свойства: низкая кроющая способность, затруднительная размешиваемость осадка и низкая вязкость. Это исключает возможность использования пульверизатора для нанесения краски на поверхность литейных форм и стержней и затрудняет процесс нанесения данной краски кистью. При нанесении на поверхность форм и стержней она тянется за кистью, что приводит к образованию намывов и неровностей на поверхности отливок.

Цель .изобретения — повышение термостойкости и седиментационной устойчивости и улучшение кроющей способности покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что покрьпие дополнительно содержит полибутилти863143

Смоляное связующее

10-20% раствор метилоксияропилцеллюлозы

Полибутилтитанат

Борная кислота

Растворитель

Огнеупорный наполнитель

С целью повышения

2,2 в 1 2,7

1,7 — 5,3

1,3 — 2,7

0,1-1,5

26,5 — 33,0

Остальное качества толстостенно55 танат и, борную кислоту при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: го литья из железоуглеродистых, прецизионных и цветных сплавов при индивидуальном и мелкосерийном производстве с использованием жидкостекольных, синтетических, жидкоподвиж.- ных и других смесей холодного отверждения в качестве смоляного связующего покрытие содержит 2,2 — 3,6 вес.% полисилоксановой смолы.

С целью повышения качества мелкого и среднего литья из легированных железноуглеродистых и цветных сплавов при массовом и крупносерийном производстве с использовани. ем формовочных смесей преимущественно с повышенными показателями рН (более 7,5), в качестве отвердителя в которых используются цементы и некоторые шлаки, содержащие силикаты и алюмосиликаты, органические эфиры, при смешивании которых достигается нужное время тверждения, и различные катализаторы, в качестве смоляного связующего покрытие содержит 6,5 — 12,7 вес.% поливинилбутиральной смолы.

Формы и стержни, изготовленные по этим гфоцессам, обеспечивают получение более чистой поверхности отливок, чем применение других холоднотвердеющих процессов. На прочность и другие свойства стержней и форм при таких процессах оказывает влияние: присутствие влаги в воздухе цеха, поэтому после .нанесения краски на поверхность форм и стержней используют специальные методы подсушки.

Например, нри. поджигании свеженанесенной краски сухой красочный слой может быть получен за 1 — 2 мин., что в условиях конвейерного производства часто является очень важ ным и оправдывает повышенные затраты поливинилбутипальной смолы и других компонен-, тов предлагаемой краски.ь

Важным преимуществом поливинилбутирапя является то, что в составах противопригарных красок он играет роль не только стабилизатора наполнителя, но и роль связующего материала. После нанесения такой краски на itoверхность форм и стержней растворитель испаряется, а поливинбутираль образует на окрашенной поверхности вместе с наполнителем

4 и другими компонентами сплошную и прочную пленку. При растворении поливинилбутираль дает в среднем в три раза меньшую вязкость, чем полисилоксановая смола, поэтому при выборе оптимального содержания состава краски, в частности по содержанию поливинилбутираля, с целью. получения необходимой по ГОСТ 19772 — 78 вязкости, прочности слоя покрытия к истиранию и других свойств содержание поливинилбутиральной смолы в составе покрытия по предлагаемому изобретению в три раза выше, чем в кремнийорганических красках. Введение в состав покрытия полисилоксановой смолы в количестве от

2,2 до 3,6 вес.%, обеспечивает необходимые с соответствием с требованиями по ГОСТ 10772-78 физические, технологические и механические показатели, а также способствует повышению термической стойкости противопригарных покрытий, так как в ней содержится не менее

36 вес.% кремния. При снижении в предлагаемой краске содержания полисилоксановой смо. лы менее 2,2 вес.% уменьшаются. термическая стойкость и качественные показатели технологических свойств и внешнего вида нанесенного, высушенного и охлажденного слоя покрытия, а при увеличении более 3,6 вес.% — наблюдается расслаивание покрытия при повышении температуры металла более 1400 С. В качестве растворителя используют этиловый спирт или смесь этилового спирта с такими органическими растворителями, как ацетон, этилацетат и др. Содержание спирта в смеси составляет йе менее 57,0 вес%.

В качестве огнеупорного наполнителя покры35 тие содержит молотый обезжелезный циркон, молотый порошкообразный TRJlbK и состав черного и серебристого графита в соотношении 9:1. Применение борной кислоты в покрытии обеспечивает значительное повышение его

40 термостойкости и получение неокисленной поверхности на отливках. Содержание борной кислоты в покрытиии обуславливается ее ограниченной растворимостью в коллоидном растворе.

Применение полибутилтитаната (ТУ 6-09-2647-75) обеспечивает повышение влажности, кроющей способности и термостойкости краски. В состоянии поставки полибутилтитанат представляет собой прозрачную жидкость от светложелтого до коричневого цвета с содержанием сухого остатка 45 — 55 вес.% плотностью

1,01 — 1,06 г/смз.

Метилоксипропилцеллюлоза используется со следующими характеристиками: содержание метоксильных групп 19 — 29% (степень замещения 140 — 170) и опроксильных групп 4—

12% (степень замещения 10 — 28), а вязкость водного раствора (10-20%-ного) составляет

863143

Таблица 1

Состав покрьпия, вес.%

3 3,6

Ингредиенты

У1 Р2 л-3 У4 М 5 М 6

2,2

Полисилоксановая смола

Полибутилтнтанат

2,1

2,7

2,7 1,3

2,1

1,3

10 — 20 o-ный раствор метилоксипропил целлюлозы

5,3

5,3 1,7

3,5

2,9

1,7

1,5

15 01 - 07

0,7

0,1

Борная кислота

9,6 12,7

17,1 33

6,5

33 15,1

11,4

Поливинилбутиральная смола

Этиловый спирт

Ацетон

Этилацетат

Огнеупорный наполнитель

26,5

12,9

54,1 44,8 аблица 2

69,3

53,9 63,9

68,2

Показатели свойства для составов табл. 1

Т. 1

Свойства

Плотность, г/см

Вязкость, по ВЗ вЂ” 4:с

1,73

1,67

1,60

1,62 1,77

27 18

1,71

22

Размешиваемость осадка через

24 ч.%

97 78

82

83

Седиментационная устойчивость, через 8 ч. %

Красящая способность

96 99 92 слой ровный без включений и трещин

Прочность к истиранию, кг/мм

3,3

3,8

2,5

3,0

2,7 3,4

Термическая стойкость покрьпия, С

1580 1510

1480

1420

1620 1680

Эрозионная стойкость при 1400 С, дж/мм

43 18

41

5

40 — 70 с по вискозометру ВЗ-4. В случае снижения концентрации метилоксипропилцеллюлозы в воде ниже 10% увеличивается количество вво. да в краске, что приводит к увеличению продолжительности процесса ее высыхания. 5

Составы и свойства покрытия по предлагаемому изобретению приведены в таблицах 1 и 2.

Технология изготовления покрытия следующая.

В смеситель водят поливннилбутиральную 10 или полисилоксановую смолу (в раздроблен. ном виде), полибутилтвтанат и растворитель и перемешивают до полного растворения смолы. Затем в полученный раствор вводят рас- . четное количество борной кислоты и 10-20 оного раствора метилокснпропилцеллюлозы. Полученную эмульсию перемешивают в течение

6 — 12 мин. Затем добавляют огнеупорный на.. полнитель и перемешивают 9 — 15 мин.

Покрытие наносится на поверхность форм и стержней пульверизацией.

Реализация предлагаемого изобретения повышает качество поверхности и размеренную весовую точность отливок из легирс1ваннйх чугунов, сталей и других сплавов, получаемйх . в литейных формах с использованием смесей холодного отверждения и термостойких противопригарных смесей, и обеспечивает покрытию необходимые технологические свойства в условия» конвейерного производства, повышает его термостойкость и прочносп сцепления с поверхностью форм и стержнеи. и 3 л-4.. Н 5 P 6

863143

Формула изобретения

Составитель И. Волкова

Техред М.Табакович Корректор Г. Отар

Редактор И. Касарда

Заказ 7649/15, Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЛ "Патент", r. Ужгород. ул. Проектная, 4

1. Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней, включающее смоляное связующее, 10--20%-ный раствор метилоксипропилцеллюлозы, растворитель и огнеупорный наполнитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения термостойкости и седиментационной устойчивости и улучшения кроющей способности покрытия, оно дополнительно содержит полибутилтитанат и борную кислоту при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Смоляное связующее 2,2 — 12,7

10 — 20%-ный раствор метилоксипропилцеллюлозы 1,7-5,3

Полибутилтитанат 1,3-2,7

Борная кислота О,! — 1,5

Растворитель 26,0 — 33,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

2. Покрытие по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества толстостенного литья из жслсзоуглеродистых, прецезионных и цветных сплавов при индивидуальном и мелкосерийном производстве, в качестве смоляного связующего

5 покрытие содержит 2,2 — 3,6 вес.% полисилоксановой смолы.

З.Покрытие поп. 1, отл ичающ е е с я тем, что, с целью повышения качества мелкого и среднего литья из легированных железноуглеродистых и цветных сплавов при массовом и крупносерийном производстве, в качестве смоляного связующего покрытие содержит 6;5 — 12,7 вес.% поливинилбутиральной смолы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акцептованная японская заявка

Р 53-39216, кл. 11 В 213, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР N" 618174, кл. В 22 С 3/00, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР N 638418, кл. В 22 С 3/00 1978