Самотвердеющее противопригарное покрытие для литейных форм и стержней

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено ЗЦ0879 (21) 2811843/22-02 (51) M. Kh. с присоединением заявки ¹â€”

В 22 С 3/00

Государственный «омитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23j0981. Бюллетень ¹ 35 (53) УДК 621. 744.

079(088 8) Дата опубликования описания 230981 е ного.* ж — --... литейного производства ВНИИЛИТМАШ (54) САМОТВЕРДЕЮЩЕЕ ПРОТИВОПРИГАРНОЕ ПОКРЫТИЕ

ДЛЯ ЛИТЕИНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам покрытий для форм и стержней из песчано-смоляных и жидкостекольных смесей холодного отвердения.

Известно самотвердеющее противо-. пригарное покрытие, включающее огнеупорный наполнитель, хромофосфатное связующее, двуокись титана и воду )1 J

Однако хромофосфатное связующее является солью сильной кислоты и имеет рН около 1. Высокая кислотность усложняет органиэацию транспортировки, хранения и обращения с этим связующим.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является покрытие, включающее огнеупорный наполнитель (циркон, киэельгур, силикат), бентонит, декстрин, льняное масло, полифосфат щелочного металла (Nа-полифосфат), соль натрия (натриевую соль карбоксиметилцеллюлоэы) и воду.

Полифосфат натрия — связующее, обеспечивающее естественное отверждение нанесенного слоя покрытия в течение 3-4 ч 12).

Однако адгэзионная связь между покрытием на основе полифосфата натрия и материалом формы проявляется недостаточно для обеспечения упрочняющего воздействия на поверхностные слои формы или стержня. Кроме того, Na-полифосфат снижает термостойкость покрытия., Целью изобретения является повышение поверхностной прочности форм. и стержней и повышение седиментационной устойчивости покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что покрытие в качестве полифосфата щелочного металла содержит полифосфат калия а в качестве

2п соли натрия — хлорид натрия при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Огнеупорный наполнитель 47-51

25 Полифосфат калия 3-8

Хлорид натрия 1,4-2,5

Вода Остальное

Полифосфат калия — термостойкое неорганическое связующее, относяще30 еся к разряду фосфорнокислых соеди865481 нений, имеющих линейную структуру д дд, Н0-Р-О-., -О-Р-0-Р-ОН."

OK ОК OlC OK Полифосфат калия получают поликонденсацией водосодержащих калиевых фосфатов, например метафосфатов. !

Полифосфат калия, как полимеризованное фосфорнокислое соединение, обеспечивает естественное отверждение нанесенного слоя покрытия в течение 3-4 ч.

Конденсированные фосфаты калия, высокой степени конденсации, являясь неорганическими полимерами, получаются всегда в кристаллической форме 20 и не растворяются в воде. По своей

;,структуре используемый в данном покрытии полифосфат калия ((КРО ))> представляет собой смесь цепеобразных молекул со средней длиной цепоч- р ки, близкой к 50 атомам фосфора.

При растворении s воде полифосфатная цепочка распадается с образованием простых ортофосфатов, такой раствор теряет свои клеящие свойства и, таким образом, не может быть использован в качестве связующего.

Растворителем для полифосфата калия является раствор хлорида натрия (NаС 1) . Перевод в Раствор термостой- З кого голимера с сохранением его структуры обеспечивает не только высокую прочность покрытия, хорошую кроющую способность и высокую седиментационную устойчивость суспенэии, HQ и достаточно .высокую скорость отверждения, 4() а также. позволяет сохранить требуемую термостойкость покрытия (1000-1100 С).

Указанное..соотношение полифосфата калия и хлорида натрия обеспечивает получение прочного отвердевшего слоя 4$ и высокую степень сцепления его с поверхностью форм и стержней, что способствует упрочнению этой поверхности.

В качестве огнеупорного наполни- Щ теля можно использовать пылевидный кварц, графит, цирконовый концентрат и др., а также их смеси.

Технология приготовления противопригарного покрытия сводится к механическому смешению исходных материалов в лопастной краскомешалке в течение 30 мин и разведению полученной суспензии водой до необходимой плотности, Покрытие наносится на стержни из песчано-смоляной смеси холодного отверждения. Поверхностная прочность этих стержней беэ покрытия составляет 4,7-5 об/мм.

Поверхностная прочность определяется с помощью фрезы диаметром 12 мм, находящейся под постоянной нагрузкой, и характеризуется отношением числа оборотов фреэы к глубине погружения фрезы в стержень.

В табл.1 приведены примеры составов предлагаемого покрытия.

«!

В табл. 2 приведены физико-меха— нические свойства предлагаемого покрытия.

Как видно из таблиц, оптимальное содержание связукщего — полифосфата калия составляет 3-8 вес.Ъ. С уменьшением его содержания увеличивается время отверждения, снижается стойкость покрытия к истиранию, не обеспечивается необходимое упрочнение поверхности формы. При большем содержании полифосфата калия дальнейшего увеличения поверхностной прочности не наблюдается.

Оптимальное содержание хлорида натрия составляет 1,4-2,5 вес.Ъ.

Введение его в большом количестве замедляет время отверждения, меньшее содержание также замедляет время отверждения и не обеспечивает необходимой стойкости к истиранию отвержденного слоя покрытия, снижает„седиментационную устойчивость и поверх-. ностную прочность. Кроме того, ухудшается растворение полифосфата калия.

Реализация изобретения позволяет эа счет упрочняющего действия и высокой седиментационной устойчивости покрытия повысить качество поверхности отливки и размерную точность литых изделий.

865481

an

t о аА

1

1 ю с

»-» (Ч ct 4»

»-» 1

1

I и

Х 1

Ц

О. !

»»3

»33 о хо

Ц х о

A»d

1 1 н

»» 1

IA

О( с о

1 н о э х

М й

I I

I — -» н

1 Ж х х

»33 О

1 ° 1 н цо о ю

Ц»Ф ltt Р»

1 е Зло

z— - х х я

Х 1 ОН»3

Я п(»п с

С (I I

l 1 3

an ю с с

tV Р ) Ф Ch и) с в-»»-!»с(а о с

«» а"»

1

3

1

1 о о о

»» о;о с

»Ч 0 о an o с с с

Р1 an»,О х

3 Н

I g Ю

I Q М

1 1

I I

t 32»

Л !":

I 1 I

1 1.

t

I

I, 1

0 х хо

1 I

1 1 0

3 О(а о

N СЧ

1

l о

Р (» "Ъ

Ф х н

33 3

Э

Ф

1 I цон

О О(М I

»- — — — Ч

I I . I 1 1

1 I I 1 I

1 I (I I

3 1 3 1

1

1

I

3

I

I

I

I

I !

I

1

I

I

I

1 !

I

1

I

1

1

1

I 1

I

1

865481

Таблица 2

Свойства

Седиментационная устойчивость, Ъ

Стойкость к истиранию, г песка

Поверхностная прочность стержня с нанесенным покрытием, отношение числа оборотов фрезы к глубине погружения фрезы, об/мин

Кроющая Время способ- отвержность дения,ч

Покрытие

4,7-51

100

7-8

Неудовлетворительная

5, 3-6

6-7 340

Удовлетворительная

1300

9,1-9,6

11,4-12,0

11,8-13,0

10,5-12,0

Хорошая 3

Хорошая 2,5

Хорошая 3

2000

2200

1900

Удовлет- 3 ворительная

9,3-10

1500

Удо влет- 3, 5

88 ворительная

Неудов- 5 летворительная 4, 7-5,1

200

Известное

Формула изобретения

Составитель И Волкова

Редактор Т.Киселева Техред А Бабинеп Корректор Г .Orap

Заказ 7938/17 Тираж 872 . Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Самотвердеющее противопригарное покрытие для литейных фарм и стержней, включающее огнеупорный наполнитель, полифосфат щелочного металла, соль натрия и воду, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения поверхностной прочности форм и стержней и повышения седиментационной устойчивости покрытия, оно содержит в качестве полифосфата щелочного металла полифосфат калия, а в качестве соли на рия — хлорид натрия ! при следующем соотношении ингредиентов, вес.В:

Огнеупорный наполнитель 47-51

45 Полифосфат калия 3-8

Хлорид натрия 1,4-2,5

Вода. Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

$0 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2560995/02, кл.,В 22 С 3/00, 1977.

2. Патент Англии Р 1356264, кл. С 3 М, 1.974.