Противопригарная краска для литейных форм и стержней

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубанк

<о876259

К АВТОРСКОМУ СВ ИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 22р 230 (21) 2886145/22-02 (я)м. кл.з с присоединением заявки Nо

В 22 С. 3/00

Гоеударственнмй комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.81. Бюллетень l49 40

Дата опубликования описания 30.1081 (53) УДК 621 744 ° 079 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. К. Абашев, Ю.И. Осташов, Т; Е. Прохор и Е.И. Черныаева (71) Заявитель (54) ПРОТИВОПРИ1 АРНАЯ КРАСКА ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к литейному: производству, а именно к составам противопригарных красок для форм и стержней. 5

Известна противопригарная краска для литейных форм и стержней, вклю чающая наполнитель (циркон), инденкумароновую смолу, олифу и растворитель при заданном соотношении ингредиентов. (1).

Применение этой краски при изготовлении отливок из низкоуглеродистых сталей в формах из песчано-смоляных. смесей не обеспечивает равномерного содержания углерода по сечению отливки вследствие науглероживания металла углеродосодержащиья газами, образующими при термической деструкции смолы.

Известна также краска для предотвращения науглероживания отливок, получаеьых в формах из песчано-смо.ляных смесей, представляющая водный ,раствор солей Ь1С104 Ь1С10, На00 (2) .

Входящие в состав краски соли раз:лагаются под действием температуры при литье с выделением кислорода, вступающего в реакЯию с газами«науг : ЗО лероживателями, предотвращая тем са. мым науглероживание металла.

Однако использование этих красоК требует тепловой обработки форм и стержней. Кроме того, высокая стоимость и дефицитность предлагаемых солей ограничивает ее применение.

Известна краска для форм и стерж- ней из песчано-смоляных смесей, со держащая,.мас.Ъ| 30-60 окислов желе за, 2-8 декстрина, 30-60 смеси воды и спирта (3).

Использование этой краски позволяет получить отливки без науглероженного слоя, однако при этом наблюдается ухудшение качества поверхности отливок, особенно из нержавеющих сталей. Йаличие в красках дек-, стрина, получаемого иэ пищевого сырвв. делает невозможным ее применение в промышленных масштабах.

Известна также пртивопригарная краска, содержащая, мас. Ъ | 55-65 огнеупорного наполнителя, 30-40 лег коиспаряющегося органического .раст ворителя и 1 5-2,5 синтетического связующего, нашедшая наиболее(широкое применение при изготовлении отлйвок (4) ..

876259

5-8

0,75-1

1-1, 5

Эта краска не требует тепловой сушки, однако Йе предотвращает науглероживание поверхности отливок.

Кроме того, из-за низкой термостойкости синтетического связующего, краска имеет недостаточную стойкость против растрескивания и размывания, что приводит к возникновению в отливках засоров, земляных включений и т.п.

Наиболее. близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является противопригар. ная краска для литейных форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель (цирконовый концентрат), силоксановую смолу, аэросил и раствор поливинилбутираля в органическом растворителе при заданном соотношении ингредиентов (5}.

Однако известная краска не предотвращает науглероживание поверхности отливок, а также растрескивается при заливке металла из-за недостаточно высокой термостойкости поливинилбутираля..

Цель изобретения — предотвращение науглероживания поверхности стальных отливок и повышение термостойкости краски.

Указанная цель достигается тем, что краска, включающая огнеупорный наполнитель, азросил и раствор поливинилбутираля в органическом растворителе, дополнительно содержит соединение двухвалентной меди и борную кислоту при следующем соотношении ингредиентов; мас. %:

Огнеупорный наполнитель 55-60

Соединение двухвалентной меди

Аэросил

Борная кислота

Раствор поливинилбутираля в органическом растворитела 33-38

В качестве соединения двухвалентной меди краска содержит или окись меди, или медный купорос, или хлорную медь, или азотнокислую медь.

Соединение двухвалентной меди вводится в краску для предотвращения. науглероживания.

Под действием высокой температуры в присутствии восстановительной атмосферы происходит разложение соединения и восстановление меди. Восстановленная медь, осаждаясь на поверхности отливки, уменьшает каталитическое воздействие железа на реакцию разложения окиси углерода, протекающую с образованием активного атомарного углерода, вызывающего науглероживание сталей. Кроме того, плЕнка осажденной меди препятствует непосредствейному кснтакту гаэовнауглероживателей с металлом отливки.

Азросил вводится в с..о:т, в краски для увеличен ия седимент пни он ной устойчивости. Борная кислота увеличивает те)мостойкость краски и устойчивость ее против растрескивания и размывания металлом при заливке.

В качестве раствора поливинилбутираля в,органическсм растворителе краска содержит голивинилбутиральный лак ВЛ-557 (Туб-10-991-77) следующего состава, мас. Ъ: поливинилбутираль ПВБ (сухой остаток) 1,9-4,1, ода не бслее 4, органический растворитель — остальное.

Ссставы и свойства краски приведены в таблицах 1 и 2.

Краска готовится следующим образом.

Сухие составляющие краски предварительно смешиваются в смесителе любого типа или вручную и малыми пор20 циями вводятся в поливинилбутиральный лак при йепрерывном перемешивании. Приготовление краски производится в краскомешалке или вручную.

Краска может быть также приготов25 лена без предварительного смешивания сухих составляющих.

Количество окиси меди в краске зависит от содержания углерода и хрома в стали и характеристики отливок.

При изготовлении массивных отливок с толстыми стенками из низкоуглеродистых сталей с высоким содержанием хрома содержание окиси меди в краске должно быть на верхнем пределе.

Стержни из смеси на кварцевом песке с ЗЪ смолы ОФ-1 и 1,25% бензолсульфокислоты окрашиваются краской предлагаемого состава в один и два слоя. Толщина слоя краски при одноразовом покрытии составляет 0,2040 0,25 мм, при двухразовом 0,28-0,35 мм расход краски 8-9,5 г/дм 2.и 1315 г/дм поверхности стержня соответственно.

Формы со стержнями, окрашенными

45 красками предлагаемого состава, заливаются сталью 08ГДНФЛ,10Х25Н5ТИФЛ и 25Л.

Отливки, полученные с использованием предлагаемой краски, имеют xopo5g шую поверхность, пригара нет, либо он легко отделим.

У отливок, полученных в формах иэ песчано-смоляных смесей с использованием предлагаемой краски науглероживание поверхности не наблюдается, либо оно несущественно.

Реализация изобретения позволит использовать песчано-смоляные смеси вместо жидкостекольных и песчаноглинистых для изготовления отливок, науглероживание поверхности которых не допускается. Перевод изготовления отливок на.технологический процесс с использованием песчано-смоляных смесей обеспечивает снижение трудо вых, материальных и энергетических

876259 затрат. При этом повышается производительность труда при изготовлении форм и стержней на 15-20%, выбивке стержней, очистке и обрубке отливок на 20-30%, исключается тепловая сушка, сокращается на 40-60% расход иеудила на арматуру для стержней, Т а б л и ц а 1

Ингредиенты

Наполнитель (циркон)

Окись меди

55

58

6,6

Медный купорос

6 5

8,0

0,75

1,25

1,0

0,75

0,75

0,75

0,9

1,25

1,25

1,25

1,0

1,5

Поли винил бу тир ал ьный лак

34

36,5 35

35

Таблица2 азатели свойств для составов табл. 1

Свойства

Плотность, г/см

Вязкость,сек

1,80

1,83

1,78

1,75

76 80

80

Расслоение через

4 ч.,%

4,7

4,5

4,5

4,6

3,5

3,0

Кроющая способность

Удовл.

Удовл.

Ппотность к истиранию, кг/мм

14,07 12,85 13,63 13,22 12,94

1100 1100 1100 1100 1100

13, 72

1100

Термостойкость, Ñ

0,08 0,08 0,08

0,09

0,09

0,09

-О, 12

-0,12

Качество поверхности отливок

Пригара нет

Пригара нет

Пригара нет

Хлорная медь

Азотнокислая медь

Аэросил

Борная кислота

Содержание углерода в поверхностном слое отливки при толщине стенки 30 мм, % повышается размерная точность и качество отливок и в целом повышается культура производства.

Зкономический эффект зависимости от конкретных условий производства составляет 12-20 руб ° на 1 т отливок.

Удовл. Удовл. Удовл. Удовл.

-0 14 -О, 13 -О „12

При гара Пригара Пригара нет нет нет

876259

5-8 15

0,75-1

1-1, 5

Осталь- Щ ное.

Составитель И. Волкова

Техред M.Ãoëèíêà Корректор Н. Швыдкая

Редактор A. Власенко

Заказ 9447/10

Тираж 8 72 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIHII Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения о

1. Противопригарная краска для литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель,аэросил и раствор поливинилбутираля в органическом растворителе, о т л и ч а ю5 щ а я с я тем, что, с целью предотвращения науглероживания поверхности стальных отливок и повышения термостойкости краски, она дополнительно содержит соединение двухвалентной меди и борную кислоту при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Огнеупорный наполнитель .55-60

Соединение двухвалентной меди

Аэросил

Борная кислота

Раствор поливинилбутнраля в органическом растворителе

2. Краска по и. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что в качестве соеди- . нения двухвалентной меди, она содержит окись меди, или медный купорос, или хлорную медь, или азотнокислую медь.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 212462, кл. В 22 С 3/00, 1961.

2. Патент CttlA 3121269, кл. 280268, 1964.

3. Патент США Р 3385717, кл. 106-38.23, 1968.

4. С.П. Дорошенко и др. Получение отливок без пригара в песчаных формах. M. Машиностроение, 1978, с. 131.

5. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2534151/02,кл.В 22 С 3/00, 1977. !