Суспензия для изготовления литейных форм, получаемых по выплавляемым моделям

 

описание

ИЗОВВЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик и876251 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 17.01.80 (2!) 2871058/02 с присоединеинент заявки.йе (23) Приоритет (5l)M. Кл.

В 22 С 1/06

ГануднрстмнныМ квинтет

СССР лв делам наабретеннй н „отнрытнк

Опубликовано: 30.10.81. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30.10. 81 (И) УДК 621. .742.4:621.74. .045(088.8) (72) Авторы изобретения

В.М. Симановский, М.И. Носалев

В.В. Назаренко и Н.Г

«ко, Д (71) Заявитель

Институт проблем литья АН Украинкой: (54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, ПОЛУЧАЕМЬК НО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ

МОДЕЛЯМ

20-22

30-36

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения отливок из химически активных тугоплавких сплавов методом литья по выплавляемым моделям. !

Известна суспензия для изготовления литейных форм, получаемых по выплавляемым моделям, для производства литья из химически активных тугоплавких сплавов. Эта суспензия содержит в качестве огнеупорного наполнителя графитовый порошок и в качестве связующего фенолбаритовую смолу (11.

Недостатком известной суспензии является нестабильная усадка полученных на их основе форм, или низкая !

3 прочность, что приводит к браку литья.

Из известных суспензий, используемых для-изготовления форм, получаемых по выплавляемым моделям иаибо20 лее близкой к предлагаемой по.техни-, ческому существу и достигаемому ре- зультату является суспензия, содержащая, вес.%:

Графитовый порошок

Металлический титан

Фенольнобаритовая соль, Спирт

Керосиновый, контакт

Петрова 7-9 2).

В процессе карбонизации связующих происходит cTpyKTypHposaHHe отдельных молекул связующего в одну общую. Поскольку межатомные расстояния химической связи в молекуле значительно короче межмолекулярных, то в процессе карбонизации объем связующего уменьшается, что,обуславливает усадку форм при обжиге.

Йизкая удельная прочность обуславливает необходимость введения в смесь

1товышенного количества связующего.

Таким образом, недостатком формы, изготовленной из этой суспензии, является наличие большой усадки и не.высокая прочность.

Остальное

Катализируюшим агентом при применении в качестве отвердителя сульфокислот или контакта Петрова является активный водород сульфогруппы HSO .

Относительное количество сульфогрупп 4о в контакте Петрова меньше, чем сульфокислотах, этим и объясняется уменьше-. ние количества отвердителя при применении в суспензии сульфокислот.

Алюминиевая пудра вводится для при-45 дания форме. малой усадки и повышенной .прочности.

3 87625

Цель изобретения — повышение прочности форм за счет уменьшения ее усад-, ки при обжиге.

Поставленная цель достигается тем, что суспензия, включающая огнеупорный наполнитель, термореактивную смолу, органический растворитель, кислотный отвердитель, дополнительно содержит. алюминиевую пудру при следующем соотношении ингредиентов, 1О вес.X:

Огнеупорный наполнитель

Термореактивная смола 20-25

Органический растворитель 25-35

Кислотный отвердитель 2-5

Алюминиевая пудра 0 5-2

Формы изготовляют методом нанесе- 2о ния суспензии на выплавляемые модели.

Наполнителем может быть графит, или цирконий, или другой инертный по отношению к заливаемому металлу огнеупорный материал. 25

В качестве термореактивной смолы может быть применена смола фуранового или фенолформальдегидного класса.

Органическим растворителем, используемым для придания необходимой 30 вязкости, могут быть спирты, фурфурол, ацетон и т.д.

Кислотным отвердителем, необходимым для отверждения связующего, могут быть сульфокислоты.

1 4

При термодеструкции смолы образуются макрорадикалы углерода, активно взаимодействующие с дисперсным алюмиI нием, имеющим высокую активную поверхность, с образованием полукарбидов и карбидов.

Образование карбидов сопровождается увеличением объема, которое можно определить по формуле:

V c+ 4АВ - VA4Cg

ЗС

50,26 — 61 50 100 = 22,5Ж

50,26

Таким образом, увеличение объема при образовании карбидов компенсирует усадку, происходящую при карбонизации смолы, что приводит к уменьшению усадки форм. Образовавшиеся карбиды алюминия имеют прочные связи с углеродом смолы, чем обеспечивают прочность формы.

Формы и образцы для испытаний из-. готовлялись по выплавляемым моделям, путем последовательного нанесения слоев суспензии (составов по изобретению), которые затем обсыпались.

Наносили шесть слоев, затем после сушки выплавляли модель и производили обжиг в засыпке графита в течение

6-ти часов при 950ОС Вторая стадия обжига в вакууме при температуре

1400ОС в течение двух часов.

После окончательного обжига производили испытание на прочность образцов при изгибе и замеряли усадку.

В качестве наполнителя использовали измельченный до 50 мкм графит марки ЭГ-0 ГОСТ 4426-62, связующее— фенолформальдегидная смола СФЖ-309

ГОСТ 20907-75, растворитель — спирт этиловый ГОСТ 17299-78, отвердительбензосульфокйслота ТУ 6-14-25-74.

В качестве добавок алюминия — алю -миниевая пудра ТУ-6-15-929-75.

Приведенные составы .и результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2.

876251

Т а блица 1

Ингредиенты

1 2 3 4 5 6

Графитовый порошок

Смола СФЖ-309

Кислотный отвердитель

Бензолсульфокислота

65,5

44,7 59,5 43

22 20 23

93,3

61,5

25 23

Керосиновый контакт

Петрова

30 25

Спирт этиловый

Пудра алюминиевая

Металлический титан

30

2,0

0,3 0,5 1,0

2,5

1 5

1,5

Таблица (1 1 (1

Показатели свойств для форм, полученных из составов суспензий по табл. 1

Свойства

4 5 6

1 2

50

67

67 65

64 64

2,5 2,0

62

65

3,2

1,5

1,5

1,7

Линейная усадка, %

Как видно из таблиц, количество алюминиевой пудры менее 0,5% недоста- точно понижает усадку форм после обжига, а более 2% практически не влияет на изменение усадки. уменьшение усадки форм и увеличение прочности приводит к снижению брака на 8-12% и повышению размерной точности отливок.

Реализация изобретения позволит за счет снижения усадки форм повысить их прочность, что соответственно снизит брак отливок и повысит их .размерную точность.

Прочность при изгибе (температура испытаний при 20оС), кгс/см

"Прочность при изгибе (температура испытаний при 900 С), кгс/см

Формула изобретения

Суспензия для изготовления ли-, тейных форм, получаемых по выплавляемым моделям, для производства..отливок из химически активных. тугоплавких . сплавов, включающая огнеупорный наполнитель, термореактивную смолу, органический растворитель и кислотный отвердитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности форм и снижения ее усадки при обжиге, суспензия дополнительно содержит алюминиевую пудру при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

876251

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20,0-25,0

25,0-35,0.

2,0-5,0

0,5-2,0

Остальное

Составитель И. Куницкая

Редактор А. Власенко ТехредЛ. Пекарь Корректор В. Синицкая

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9441/9

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

Термореактивная смола

Органический растворителю .

Кислотный отвердитель

Алюминиевая пудра

Огнеупорный наполнитель

1. Авторское свидетельство СССР

У 201596, кл. В 22 С 9/04,. 1962.

2. Авторское свидетельство fCCP

У 325079, кл. В 22 С 9/04, 1970.