Противопригарная краска для литейных форм и стержней

Авторы патента:

ВЕТОШКИН НИКОЛАЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

ОВСЯННИКОВ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ

КОСТРЫКИЙ ВЛАДИМИР КОНСТАНТИНОВИЧ

СТРАХ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ

ДРОЗДОВ ВАЛЕНТИН НИКИФОРОВИЧ

B22C3 - Выбор составов для покрытия поверхности литейных форм, стержней или моделей

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Социалнстичесюп

Республик

C % т л (61) Дополнительное к авт. свид=ву(22) Заявлено 081079 (2>) 2828907/22-02 (5! )М. Кл.

В 22 С 3/00 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Государственный квинтет

СС.С P но делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 301081. Бюллетень Н9 40 (53) УДК 621.744 ° .079(088.8) Дата опубликования описания 301081

Н.В.Ветошкин, A.È.Oâñÿííèêoâ, В.К.Кострыкин, В.С.Страх и В.Н.Дроздов (72) Авторы изобретения

Проектно-конструкторский технологический институт (71) Заявитель

I (54) ПРОТИВОПРИГАРНАЯ КРАСКА ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейноМу производству, в частности, к составам противопригарных красок для форм и стержней при производстве чугунного и стального литья.

Известно противонригарное покрытие для литейных форМ и стержней, содержашее тальк в качестве огнеупорного наполнителя поливинилацетатную эмульсую и воду 11.

Однако оно.имеет недостаточную огнеупорность,и низкую скорость отверждения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является покрытйе для .литейных форм и стержней, содержащее мас.Ъ оливинилацетатная мульсия

Вода

Поваренная техническая соль 6-10

Тальк Остальное (.2).

Существенным недостатком этой краски является низкая огнеупорность.

Основным назначением противопригарных покрытий (красок)является создание изоляционного слоя между за- З0 ливаемым металлом и поверхностью формы или стержня. Этот слой не допускает проникновения расплавленного металла в поры формы и образования пригара.

В соответствии с этим основным требованием, .предъявляемым к краскам, является высокая прочность и огнеупорность.

Термостойкость талька не превышает 1200 С, в то время как температура металла при заливке чугуна находится обычно в пределах 1320-1400 С, а стали в пределах 1450-1550 С.

Таким образом, известное противопригарное покрытие при производстве стального и чугунного литья не может предохранять поверхность формы и стержней от теплового воздействия металла.

Стальные и чугунные отливки, изготовленные с применением указанной краски, имеют толстый слой трудноуда-. лимого механического и термического пригара °

Цель изобретения - повышение чистоты поверхности отливок и термостойкости краски, а также снижение обрубно-очистных работ.

876258

Таблица 1

Состав краски, вес.%

Ингредиенты

Предлагаемый Известный

1 (2 (3.

Боксит

Поливинилацетатная эмульсия

Хлористый натрий

Вода

Тальк

Указанная цель достигается тем, что краска, включающая огнеупорный наполнитель, поливинилацетатную эмульсию, хлористый натрий и воду, содержит в качестве огнеупорного наполнителя боксит при следующем соотнощении ингредиентов мол.%:

Боксит 25-45

Поливинилацетатная эмульсия 20-30

Хлористый натрий 7-10

Вода Остальное

Термостойкость боксита составляет 1800-.1900 С, поэтому применение его в качестве огнеупорной составляющей обеспечивает получение отливок с чистой поверхностью, без пригара.

Кроме того, боксит является доступным, недефицитным, дешевым материалом, легко поддающимся обработке и обеспечивающим высокие технологические свойства покрытия.

В покрытии использовался боксит, относящийся к смешанной группе по минералогическому составу гиббситбемитовых бокситов Иксинского месторождения. Его химическая формула 25

A1(OH)3 А10Н. Глинозем в составе этих бокситов содержится не только в гидроокисях алюминия, но и в каолините, входящем в состав. 3а счет этого при высоком содержании глинозема А120 (51-55%) эти бокситы имеют низкий средний кремниевый модуль.

Химическая формула каолинита А120%

lI2Si02.2Н 0 . Иксинские бокситы содержат небольшое количество окиси желе3a Fe 20 Z (6-8%), окиси хрома С г20 (0,5-0,8%) . По ГОСТ 972-74 эти бокси2 3 ты.относятся к марке Б-5.

Учитывая тот факт, что поставляемая из карьера руда имеет довольно высокий процент содержания влаги (1015%), то для удобства ее размола в бегунах, руду предварительно обжигают в термической печи при температуре 500-650 С, при этом удаляется не только гигроскопическая, но и кристаллизационная влага. Это позволяет снизить транспортные расходы, а также предупредить смерзание боксита при перевозке на большие расстояния.

А обожженный боксит гидратируется незначительно и поэтому кристаллиза-. ционная влага, накопленная бокситом после обжига, на качество отливки не влияет. Боксит при нагреве разлагается с образованием активного g -модификации А1<0, который при температуре

950 С превращается в (-модификацию

Al 20 с изменением объема зерен. Для исключения резких изменений поверхностного натяжения покрытия в процессе перехода кристаллической решетки

4"-А120 3 в aL-А120 g учитывая, что характерным свойством боксита является черезвычайная дисперсность его составных частей, в качестве связующего вещества принята поливинилацетатная эмульсия, которая обладает высокими пластическими свойствами.

Составы и свойства краски приведе1ны в таблицах 1 и 2.

876258

Таблица 2

Показатели свойств для составов табл. 1

1 1 1

Свойства

Плотность, г/см

Вязкость, с

1,45-1 48 1,45-1,48 1,45-1,48

15-20 15-20 15-20

Седиментационная устойчивость, Ъ

Хорошая

Кроющая способность

Термостойкость, С

1100,1750

1800

1830

Толщина слоя покрытия, MM 0,8-1,0

0,8-1,0

Глубина проникновения (пропитки), мм 0,7-0,9 0,7-0,9

0,7-0,9

Прочность покрытия на истирание, кг/мм

1,5

Слой трудноудалимого пригара

Нет

Наличие пригара

Нет

250

Краска приготавливается следующим образом, В краскомешалку заливают воду, загружают техническую поваренную соль перемешивают 10-15 мин, затем вводят поливинилацетатную эмульсию, перемешивают 5-10 мин, и вводят боксит, и перемешивают 15-20 мин.

Противопригарная краска предназначена для разовых песчанных форм и стержней. Краска наносится на поверхность формы или стержня при помощи пульверизатора или мягкой кисти. Толщина слоя покрытия составляет 0,8

1,0 мм, глубина проникновения (пропитки) вЂ” 0,7 вЂ” 0,9 мм.

При отверждении образуется плотная корка толщиной 1,5-1,9 мм стойкая к механическим воздействиям в процессе сборки форьы и против дина-. мического воздействия .жидкого металла, в процессе заливки.

Отверждение краски осуществляется на воздухе, время отверждения вЂ” 1,5 ч

Может также применяться и тепловая сушка, при этом температура не должна превышать 250оС в противном случае может произойти разупрочнение слоя покрытия за счет выгорания органической основы краски.

Реализация изобретения позволит повысить термостойкость краски, улучФормула изобретения

ВНИИПИ Эаказ 9447/10 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная 4

Класс чистоты поверхности QTJIHBoK Rz 260

2 3 Известные шить качество поверхности чугунных и стальных отливок, снизить трудоемкость очистных работ за счет исключения образования пригара. Противопригарная краска для литей40 ных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, поливинилацетатную эмульсию, хлористый натрий и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения чистоты поверхности отливок и термостойкости краски, а также снижения обрубноочистных работ, краска содержит в качестве огнеупорного наполнителя боксит при следующем соотношении щ ингредиентов, мас.В:

Боксит 25-45

Поливинилацетатная эмульсия 20-30

Хлористый натрий 7-10

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 138710, кл. В 22 С 3/00, 1960.

60 2. Авторское свидетельство СССР

Р 531625, кл. В 22 С 3/00, 1975.