Суспензия для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям

 

Сеюв Севатекнн

Социалистических

Республик

ОПИСАНИИ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ к мтовскомм свидютельетвю

) 884822 (й) Дополнительное к авт. санд-ву(22) Заявлено 29,01.80 (2! ) 2879757/22-02 .с присоединением заявки М(23)ПриоритетОпубликовано 30.11 81 ° Бюллетень ра 44

Дата опубликования описания 03.12.81 (53 ) N. Кл.

В 22 С 1/16 аЬеударатвеный квинтет

СССР дв делан наааретеннВ н аткрытнй (N) УДК 621, .742.4:621.74. .045(088.8) В. С. Осипчик, Л. В. Клинова, М. С. Акутин, И. Н. Бапенко, (72) Авторы (54) CS СПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Изобре гение относится к литейному производству, в частности к изготовлению литейных керамических форм по вынлавляемым моделям.

Известна суспензия пля изготовления литейных керамических форм по выппавля5 емым моделям, содержашая этилсиликат, соляную кислоту, воду, огнеупорный наполннтель и поверхностно-активное вешество (ПАВ) (1) .

Изготовленные формы из суспензии такого состава имеют трешнны, появление которых связано с возникновением при отверждении этилсиликата больших напряжений, за счет расслаивания суспензии имеет

1$ место нестабильность технологических свойств. И, кроме того, большой расход мгилсиликата в суспензии.

Известна также суспензия, содержашая огнеупорный наполнитель, этилсиликат, фосфорнокислое соединение (ортофосфорная кислота, фосфат (кислый) алюминия или хрома), воду, неорганическую кислоту и поверхностно-активное вешество. Наличие в суспензии фосфорнокислого соединения повышает прочность керамической оболочки (2).

Однако эта суспензия имеет низкую седиментадионную устойчивость; болыпой расход этилсиликата, и все же недостаточную прочность. керамической оболочки после сушки н обжига.

Наиболее близкой к предлагаемой по техническому сушеству и достигаемому ре эупьтату является суспензия (3j, вклкмаюшая нижеуказанные ингредиенты при след уюшем соотношении, вес.%:

Этилсиликат 2-7

Вопа 1 8-23

Неорганическая кислота 0,05-0,035

Поверхностно-активное вешество 0,01-0,04

А люможелезофосфатное связуюшее (АЖФС) .. 2-10

Огнеупорный наполнитель С)стальное

Керамические формы, изготовлеиные и; такой суспензии, не всетда устойчивы к возникновению после прокалки термическо .жпряжений, что приводит к появлению трещин.. Зто объясняется тем, что керамические оболочки имеют невысокие прочности.

Оеп изобретения — повышение прочности керамической формы после сушки и обжига.

Поставленная цель достигается тем, что суспензия, включающая огиеупорный наполнитель, этнлсилнкат, неорганическую кислоту, поверхностно-активное вещество, воду, в качестве металлофосфатного соединения содержит алюмонатрийфосфатное при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Зтнлсиликат 1,40-5,70

А люмонатрийфосфатное соединение 5,70-10,0

Вода 17,0-21,0

Неорганическая кислота 0,20-0,30

Поверхностно-активное вещество 0,01-0,03

Огнеупорный наполнитель Остальное

A люмонатрийфосфатное соединение (АНФС) используется в вице раствора

ann. noo 1,2-1,4 г/cM °

Оно выполняет функцию связующего и включает полиминеральные системьt, содержащие окислы в следующем соотноше« нии, sec.%:

Окись алюминия 7,0

Окись натрия 7,0

Ф осфорный ангидрид 34,0

Вода 52,0

В качестве неорганической кислоты 6 отдается предпочтение соляной кислоте.

В качестве ПАВ можно применять различные сульфонолы, представляющие собой алкилбечзолсульфонаты обшей формулы

С) Н . С Н 0. Яа, где И =12-14..

26 4 6 4 3

В качестве огнеупорного наполнителя целесообразно применять пылевидный кварц (маршалит ) .

Суспензию приготавливают совмещенным способом, как получена известная суспензия (1 ) в гидролизерах модели

НИИТАвтопром ¹ 662. Вязкость суспензии по вискозиметру В3-4 составляет

40-60 с. рН суспензии 2-Э. !

В табл. 1 и 2 приведены составы суспензий и свойства форм.

Таблица 1

i4 чгр

290 570 90 70 53

19,0 21,0 21,5 23,0 19,7

Зтилснликат-40

Вода

ПАВ

1,40

2,0

18,0

0,01

17,0

0,02 0,03 0,02 0,04 0,02

0,20 0,30 0,25 0,35 0,20

0,01

0,20

Соляная кислота

Л люмоцатрийфосфатное соединение

0,05

10,0 8,60 5,70

Орте.,1осфатная кислота "s л.оможелез фосфатное с:;-едина нне

Пылевидный кварц

2,0 5,3 10,0

71139 69 28 67е27. 68 33 67 61 79 48 69 94 аблипа 2

Седиментационная устойчивость, сут..Прочность на изгиб, кгс/см: после сушки ри 30 С при обжиге 90С С

86,0 96,0 12,0 23,0 92,5 1 18,3 85,2

63,1 74,8 94,8 — 74,8 64,5 63,8

884822

Продолжение табл. 2

Показатели свойств дпя суспензий по табч. 1

Свойства

1 2 3 4 после обжига при 900 С о

62,0 70,0 113,0 30,0 38,0 42,0 31,2. Газ о троницаемость, см /г.мин.

1,5 1,3 0,4

1,9 1,8 0,7

Ион натрия, входящий в состав натрийапюмофосфатного связующего, образует нестойкий переходный комплекс с органосипоксанамн, входящими в состав этилсиликата -40, склонного к гидропизу, в zoде которого происходит определенная ориентация полиорганосилоксановых звеньев, более регулярной структуры. Небольшой радиус иона Йа+ по сравнению с ионом

Таблица 3

87,0 62,0 49,0 74,0 54,0 36,0

Высокий выход продукта гидролиза

С Н ОН доказывает полноту проведения гйдропиза ЭТС-40 в присутствии АНФС и создание более упорядоченной структуры сипоксанов, создающей высокие прочности форм и устойчивость к термическим напряжениям в форме (табл. 2).

Дапьнейшее увеличение количеств этипсипиката и апюмонагрийфосфатного связующего не улучшают прочностные свойства е

Реализация изобретения позволит получать керамические формы высокой прочНос ти посне их сушки и прокапки, что повысит устойчивость форм к термическим напряжениям, а это в свою очередь умеНьшит возникновение третин, улучшая тем самым качество форм.

Формула изобретения

Суспензия для изготовления лктейжцс керамическщс форм по выплавпяемым моделям, включакпцая огнеупорный наполнитель этилснлнкат, неорганическую кислоЭ

55 ту, поверхностно-активное вещество, воду и метаплофосфатное соединение, о т л и. ВНИИПИ Заказ 10355/12

Филиал ППП Патент, г. Ужг

Концентрация (%) С Н 0Н через 1 ч после качала гидропнза ЭТС-40

pe позволяеч Исключить нежелательный + эффект разрыхлекия попнорганосипоксановой структуры гидропизовакного этипснликата-40. Была измерена полнота гидропиза этипсипиката в присутствии АНФС и АЖФС по изменению концентрации выде.ляющего этилового спирта дпя суспензки предлагаемогосостава исуспензийс АЖФС.

Результаты анализа приведены в табл, 3. ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения прочности форм после сушки и обжига, суспензия в качестве метаплофосфатного соединения содержит ачюмокатрийфосфатное при следующем соотношении ингредиентов, вес.%

Этилснликат 1,40-5,70

Алюмонатрийфосфат ное соединение 5,70-1 0,0

Вода 1 7,0-21,0

Неорганическая киспот& 0,20-0,30

Поверхностно-активкое вещество 0,01-0,03

Огнеупорный кацолнитепь Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шкленник Я. И. и Озеров В. А. Литье по выппавляемым модепям, Инженер ная монография, М.,"Машиностроение»

1971, с. 227.

2. Авторское свидетельство СССР

No 566671, кл. В 22 С 9/04, 1974.

3. Авторское свидетельство ССС,"Р.

М 723008, кл. В 22 С 1/16, 1978. „

Ти аж 872 Подписное ород, ул.,Проектная, 4