Способ прокаливания форм,получаемых по выплавляемым моделям

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>948531 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 09. 01. 81 (21) 3232351/22-02 (51) М. Кл.3

В 22 С 9/12 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07,08 ° 82, Бюллетень ¹ 29 (531 УДК 621 ° 744 ° 58:

:66.047(088.8) Дата опубликования описания 07.08.82 (72) Авторы изобретения

В.В. Чихачев, Б.А. Кириевский, С.П. Казачков, A.Â. Ботте, H.Â.Øèïóëèí и В.П.Марфунин (71) Заявители

Тульский оружейный завод и Институт пробле

AH Украинской CCP (54) СПОСОБ ПРОКАЛИВАНИЯ ФОРМ, ПОЛУЧАЕМЫХ

ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам прокаливания форм, получаемых по выплавляемым моделям.

Известны способы прокалки с использованием сыпучего наполнителя заклю1 чающиеся в нагреве форм в прокалочной печи до 900-1100оC и выдержке их при этой температуре в течение длительного времени (до 24 ч) (13 .

Наиболее близким к предлагаемому изобретениЮ по технической сущности и достигаемому результату является способ прокаливания форм, получаемых по выплавляемым моделям, включающий сушку формы, из которой предварительно удалена модель и в оболочку которой перед прокаливанием введено кислородсодержащае вещество путем погружения формы в насыщенный раствор активного окислителя, имеющего температуру от 200 до 600оС, с последующим удалением упомянутого раствора из полости формы и сушки последней (23 .

К числу недостатков данного способа прежде всего следует отнести неэффективное использование кислорода, выделяющегося в процессе разложения окислителя (температура разложения в пределах 200-.600oC), связанное с тем, что он расходуется полностью на окисление модельных остатков, составляющих только 30-40% всех газотворных веществ, находящихся в керамической оболочке. Основную же часть газотворных соединений (60-70В) составляют продукты гидролиза этилсиликата„ входящего в состав керамической обо10 лочки.

Этилсиликатное связующее, полученное гидролизом этилсиликата (представляющего собой смесь высококонденсированных кремнийорганических соединений) и последующим смешением

его с огнеупорной составляющей (в основе которой лежит 5 0 ), перед прокаливанием состоит из поликонденсатов этилсиликата †(С Мб0)„+25 лОл 1, поликремниевых кислот аИ О»п1 0, двуокиси кремния SiO и остатков модельного состава. Полное удаление всех газотворных веществ, входящих в сос" тав этилсиликатного связующего по известной технологии, достигается дли25 тельной выдержкой при температуре существенно выше 900 С (порядка

1100-120.0оC), что связано с необходимостью разложения этих веществ и испарения их продуктов из полости формы. После прокаливання оболочка сос948531 тоит иэ спекшейся двуокиси кремния.

Поэтому кислород, выделяющийся в процессе разложения окислителей при

200-600 С по данному способу,. расходуется полностью только на окисление модельных остатков в оболочке.

Принимая во внимание вышеизложенное, необходимо отметить, что эффективность известного способа прокали,вания керамической оболочки недостаточно высокая

Целью изобретения является снижение длительности и температуры прокаливания форм..

Цель достигается тем, что в известном способе прокаливания форм, получаемых rio выплавляемым моделям, включающем нанесение на модельный блок многослойного покрытия, обсыпку его огнеупорным материалом, сушку оболочки, выплавление из нее модели, погружение оболЬчки в насыщенный раствор активного окислителя и прокаливание оболочки, формы при достижении ими в процессе прокаливания температуры 500 С подвергают гамма-облучению.

Выбор температуры, при которой производят облучение, обусловлено тем, что повышение температуры при радиолитических процессах,разложения углеводородов благоприятствует реакциям отрыва водорода, диссоциации углерод-углеродной связи. Повышение температуры благоприятствует также реакциям разложения углеводородных радикалов. Чтобы термодеструкция шла наиболее эффективно, радиоактивное облучение должно производиться при температуре порядка 500ОC.

При Этом гамма-излучение, воздействуя на неразложившиеся углеводородные соединения, вызывает более энергичный распад их, тем самым интенсифицируя процесс выделения газообразных продуктов из оболочки.

При температурах ниже 500 С скорость разложения сокращается. Использование радиоактивного облучения при темпе;ратурах выше 500ОС неблагоприятно сказывается на процессах распада, так как при этих температурах уже начинает преобладать процесс синтеза углеводородов, т.е. происходит деформирование новых углеводородных соединений.

Технологическая схема процесса осуществляется следующим образом.

Гамма-излучение направляют в зону прокалочной. печи, где оболочки нагреваются до 500ОС, Энергия и активность источника у -излучения выбирается в зависимости от количества керамических форм в.поперечном сече10 нии печи, и источник устанавливается по центральной оси опон с заформованными в них оболочками. Гамма-излучение, воздействуя на керамическую форму, в состав которой входят вы15 сококонденсированные кремнийорганические соединения - поликонденсаты этилсиликата (С1М О)„+ S1„0,„„, поликремниевые кислоты М20к nsi09 ° двуокись кремния 5102, способствует ра20 диолитическому разложению углеводородных соединений, а именно реакции отрыва водорода, распаду углерод-углеродной связи и отрыву молекул воды.

При этом происходит интенсивное выделение газообразных продуктов, состоящих из окислов углерода и водорода, неокислившегося сажистого углерода, различных газообразных углеводородных соединений. Неокислившиеся продукты дожигаются в атмосфере печи. Способ прокалки форм по изобретению выгоднб отличается тем, что разложение этих соединений происходит значительно интенсивное при более низких температурах (500 C) и выдержка форм

35 800оС требуется только для возгонки и удаления газообразных продуктов из полости формы в атмосферу.

В таблице приведены данные по вы40 ходу. годных отливок, полученных с применением форм, изготовленных согласно изобретению и известным способом 12).

Таким образом, предложенный способ

45 обеспечивает по сравнению с прототипом получение следующих преимушеств: снижение длительности прокаливания форм в полтора раза; снижение температуры прокаливания форм на 100 С. Ожи50 даемый экономический эффект по предварительному расчету составит 1315 тыс. руб.

948531

Выход годного для следующих режимов прокалки, ЪСпособ прокалки

Время прокалки, ч

1 1 1

Температура, С

4,0 3,0

6,0 5,0

Известный по прототипу

98,0

90,0

72,0

77,0

72,0

63,0, 87,0

81,0

78,0

96,0

90,0

71,0

950

Предлагаемый

94,0

89,0

63,0

98,0

97,0

80,0

98,0

98,0

84,0

8 50

99,0

98,0

98,0

700

Формула изобретения

Составитель A Щапов

Редактор Н. Багирова Техред М.Надь Корректор Н. Король

Заказ 6069/9 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Спосбб прокаливания форм, получае- . мых по выплавляемым моделям, включающий нанесение на модельный блок многослойного покрытия, обсыпку его 25 огнеупорным материалом, сушку оболочки, выплавление из нее моделей, погружение оболочки в насыщенный раствор активного окислителя и прокаливание оболочки, о т л и ч а ю щ и:й с я 30 тем, что, с целью снижения длительности и температуры прокаливания форм, последние при достижении ими в процессе прокаливания температуры 500ОС подвергают гамма-облучению.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шкленник Я.И. и Озеров В.A.

Литье по выплавляемым моделям, Инженерная монография. М., "Машиностроение", 1971, с. 247-250.

2. Авторское свидетельство. СССР

М 829316, кл. В 22 С 9/12, 1979 (прототип).