Суспензия для изготовления огнеупорных литейных форм по выплавляемым моделям

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю 884831 (8l ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 11.03.80(2! ) 2891686/22-02 с присоедииеинеет заявки М (23) ПриоритетОпублнковано 80.11.81. Ьтеллетень hh44

Дата опубликования описания 03.12.81 (5l)M. Кл.

В 22 С 1/06

9вударетминый комитет

СССР

40 лавам иаобретевкй и открытий (53) 3тДе(621. .742.4:621 ..74. .045 (088.8) 2) Авторы

Г. В. Ежов, В. И. Томилов, В. H. Гречко, Г. П. Конюхов, (54) СУСП1ВЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам огнеупорных сусцензий, используемых для изготовления форм по выплавляемым моделям, в которых получают литье из хнмическтт активных металлов, например титана.

Известна огнеупорная суспензия для приготовления керамических форм по выплавляемым моделям (1).

Суслензия состоит из наполнителя в виде смеси электрокорунда микропорошковой тй и порошковой фракции и связующего в виде этилсилнката при следующем соотношении, весЛ:

Электрокорунд микропорошковой фракции 64

И

Электрокорунд порошковой фракции 16

Этилснлнкат 20

Недостатком известной суспензии sansется длительный цикл изготовления (более

80 ч) нз нее форм для литья химически активных металлов, например титана, изза необходимости длительной обработки

2 форм пиролитическнм углеродом в процессе их прокалки (в течение 36 ч) для образования на их поверхности защитного покрытия, предохраняющего формы от взаимодействия с заливаемым в них химически активным металлом.

Кроме того, формы нз этой суспенэии имеют низкую црочность до их прокалки, что ведет к случаям разрушения на технологических операциях до прокалки.

Известна огнеупорная суспензия Ю для изготовления керамических форм по выплавляемым моаелям дпя литья хамачески активных металлов, которая сойержит твердый огнеупорный наполнитель, например электрокоруна микропорошковой фракции, связукхдее - гиаролизованный раствор этилсиликат и упрочнякхдую добавку - полиэтиленоксий, представляющий собой полимер окиси полиэтилена с молекулярным весом 100000 - 500000, при следукхпем соотношении компонентов, мас.%:

Огнеупорный наполнитель 70-90

Полиэтиленоксид 0,011,5

884821

Огнеупорный наполнитель 70-85

Проксонол 0,1-2,0

Гидролизованный раствор этилсиликата Остальное

Проксонол прецставляет собой сополимер окиси этилена и окиси пропилена с молекулярным весом 6400-10000.

Проксонол - прозрачная вязкая жицкость, легко растворяется в воде и мно1О гих органических растворителях (этиловом спирте, ацетоне и цр.), в результате чего значительно сокращается время приготовления суспенэии. Кроме того формы, изготовленные из этой суспенэии, облаца-!

Э ют высокой прочностью после прокалки из-эа того, что проксонол в процессе прокалки форм в восстановительной газовой среде разлагается с выцелением пиролитического углерода, дополнительно свя20 эываюшего частицы огнеупорного наполнителя между собой.

Таблица 1

Ингр

1,0

2,0

0,1

Проксонол

Полиэтиленоксиц

l,0

24,0

24,0

23,0

24,9

При таком содеэжании двуокиси крем« ния обеспечивается максимальная химнче 4Ф ская инертность форм.

В качестве огнеупорного наполнителя могут быть также использованы другие высокоогнеупорные порошковые матерна» лы, химически стойкие по отношению к $0 активным металлам, например окись цир» кония, бакор.

Каждая суспензия готовится следующим образом, В мешалку заливают гидролиэованный фф раствор этилсиликата и проксонол и засыпают микропорошок электрокорунда, затем все перемешивают лри частоте врашения

Гицролизовангплй раствор этилсиликата Остальное

При приготовлении суспенаии растворяют лсщиэтиленоксил в гидролизованном растворе этилсиликата. Затем в полученный раствор высыпают наполнитель и составляющие перемешивают до получения однородной массы.

Недостатком известной суспензии является длительность до 48 ч растворения пооошкового полиэтиленсксида в жидкой фазе суспенэии (гйдролизованном растворе этилсиликата). Кроме того, формы нз этой суспензии имеют нецостаточную прочность после прокалки, что приводит к разрушению форм, например, при центробежном способе заливки металла.

Пель изобретения — coKpallleHHe времени приготовления суспензии и повышение прочности форм после прокалки.

Поставленная цель достигается тем, что известная огнеупорная суспензия, содержащая огнеупорный наполнитель и гидролизованный раствор этилсиликата, в качестве технологической упрочняюшей добавки содержит проксонол при следующем соотношении ингрециентов, мас.%:

Огнеупорный наполнитель (электрокорундмикропорошковой фракции) Гидролизовый раствор этилсиликата (с сод ер>ха нием 61 0 1 2% ) Испытаны составы суспензнй при оптимальном содержании огнеупорного нау полнителя и гидролиэованного этилсиликата, отличающиеся содержанием лроксо« нола или его отсутствием (табл.l активатора 2800 об/мин до получения однородной массы.

Время приготовления суспенэии 0,8 ч.

Иэ суспензий изготавливают формы дпя литья титана по выплавляемые моделям.

Для этого в приготовленную суспенэию окунают модельные блоки, после чего обсыпают нх эпектрокорунцом зерновой фракции и сушат в течэнив 1,1 ч, Таким образом наносят 7 слоев.

Затем иэ оболочек выплавляют модель»ный состав и формы прокаливают в вос- становитепьной газовой среде (смесь углеsoaopona с азотом) в течение 12 ч при

1 0g04g

5 88482 1

В готовые формы заливают титановый сплав ВТ 5Л.

В табл. 1 и 2 приведены составы и свойства суспензий

Таб лице 2

До прокалки

После прокалки

35

86

120

69 храняюшую форму от взаимодействия с расплавленным титаном.

Продолжительность изготовления форм такая же, каки чз известной суспензии.

Прочность форм на изгиб до прокалки находится на уровне прочности форм из известной суспензии.

Реализация предпагаемого изобретения позвопит сократить время приготовления суспензии, повысить прочность форм после прокалкн.

Суспензия для изготовления огнеупор ных литейных форм по выппавляемым моделям для питья химически активных металлов, соцержашая огнеупорный наполнитепь, гидролизованный раствор этилсипикао 8 и упрочняюшую добавку, о т и и ч а ю ш а я с я тем, что, с цепью сокращения времени приготовления суспензии и повышения прочности форм после прокалки, в качестве технологической упрочнякхцей добавки он содержит проксоноц при спедук шем соотношении компонентов, мас.%:

Огнеупорный напопнитель 70-85

Проксоноп О, 1-2,0

Гидролизованный раствор этилсиликата Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 394152, кл. B 22 С 1/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР .№ 457528, кл. В 22 С 1/00, 1973.

ВНИИПИ Заказ 10355/12 Тираж 872 Поцписно"

Филиал ППП Патент., г. Ужгород, ул. Проекгнея, 4

Продолжительность приготовления суспенэий цля составов 1 и 3 составляет по

0,8 ч, а 4 - 48,8 ч.

Формы изготавливаются из суспенэии (1-4) эа 60 ч.

Толшина окисленного слоя ка поверхности отливок,изготовленных в формах из суспензий составляет, мм:

1 2 3 4

0,3 0,2 0,15 0,38

Иэ таблицы видно, что продолжительность приготовления прецлагаемой суспен. ° .

23 эии íà 48 ч меныце, чем известной суспензии. Прочность форм на изгиб после прокалки также выше, чем у форм, изготовленных из известной суспенэии в 1,31,8 раза.

Это цостигается за счет пиролитического углерода, выделяюшегося при разложении проксонола.

При содержании проксонопа в суспензии меньше 0,1 мас.% прочность форм N становится меньше допустимой, а при содержании его больше 2,0 мас. /0, происходит дальнейшее повышение прочности форм, что также выше допустимой, так как повышенная прочность формы препятствует lO усацке металла при затвердевании и возможно разрушение отливки.

Толщина окисленного слоя на поверхности отливок, полученных в формах из предлагаемой суснензии, на 20-30% мень- Is ше, чем у отливок, полученных в формах из известной суспензии. Это достигается за счет того, что выделяюшийся при прокалке пиролитический углерод образует на поверхности форм зашитную пленку, предо- SO

Формула изобретения