Раствор для пропитки оболочковых литейных форм

 

(7!) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ПРОПИТКИ ОБОЛОЧКОВЫХ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к подготовке керамических литейных фора для. заливки высокореаклнонными сплавами, особенно на основе магния.

Керамические литейные формы, изготовленные по выплавлаемым моделям нз традипионных огнеупорных материалов (кварпа, алектрокорунда, силлиманита) не пригодны для заливки магниевыми

1О сплавами без специальной обработки, так как магний вступает во взаимодействие с огнеупорными материалами формы. Особенно зто сказывается прн из готовлении тонкостенвах (1-2 мм) отливок, когда формы приходится подо гревать до 550-600 С, чтобы обеспечить заполнение тонких стенок..

Известны растворы для пролитии керамических литейных фора, содержащие щ

10% борной кислоты или присадки BN (Ц или карбамнд P2).

В первом случае формы промываются раствором после прокаливания и затем

2 подогреваются перед,заливкой, во втором случае формы пропитываются раствором карбамида перед удалением модели.

Недостатком приведенных растворов является то, что в них используются ве щества с низкой температурой разло!!жнйя, что вызывает потери их при подогреве форм перед заливкой и тем более при проа каливании при высокой температуре.

Известен также раствор для пропитки литейных форм, в котором содержится сернокислый глинозем, создающий при заливке формы металлом сернистую среду, которая предохраняет металл от окисления ГЗ 3.

Однако етот раствор не может быть использован для заливки магниевых сплавов, так как его температура разложения выше температуры заливаемого магния.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ре зультату является раствор !".4 3 для про питки керамических литейных форм, вкляэчаюнжй, мас.%:

Тетраборат натрия

Сернокислы и аммоний

18 24

76 68

Вода

Таблица 2

Температура подогрева магниевого сплава под заливку С

350

450

550

50

3 йй462

Ортофосфорная кислота 52-54

Ангидрид хрома 5-1 0

Гидрат окиси алюминия 18-20

Окись магния 0,2-2,0

Тетраборат натрия 0,2-0,4

Дистиллированная вода Остальное

Обработка форм этим раствором новышает термостойкость форм, но не исключает взаимодействия магния с огнеупорными материалами, так как содержит to недостаточное количество боросодержащего вещества (тетрабората натрия).

Бель изобретения — улучшение качества литья за счет снижения химической активности огнеупорных материалов керамической формы и создания защитной газовой среды при заливке.

Бель достигается тем, что раствор для пропитки керамических форм, вкл очшощий тетраборат натрия, воду, допол- 2О нительно содержит сернокислый аммоний при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Тетраборат натрия 4-8

Сернокислый аммоний 12-24 2$

Вода Остальное

Пропитку ведут при температуре раствора 20-40 С погружением прокаленных и охаажденных форм в раствор на

2-3 мин. Затем формы извлекаются и зр после удаления раствора подсушиваются на воздухе.

Высушенные формы устанавливаются в печь на подогрев перед заливкой. Температура подогрева устанавливается в зависимости от толщины стенок и габари.тов отливки.

Выбор сернокислого аммония в качестве вещества, обеспечивающего выделение сернистого газа при заливке формы металлом (магнием) и защиту металла от окисления, обуславливалось его темперцрурой разложения, которая должна быть ниже температуры заливаемого: магния (770-720 С). Такому требованию удовлетворяет сернокислый аммоний

Время выдержки в печи, мин

8 4 и сернокислое олово (температура разложения первого ) 350о и второго >360 ) но сернокислое олово очень дифипитно.

Для пропитки керамических оболочко вых форм, получаемых по выплавляемым моделям, используют растворы согласно изобретению (составь приведены в табл.1)„

Оболочковые формы изготавливают из суспензии на основе нормального электрокорунда со связующим этилсиликато а

40., Для моделей применяют состав

MBG-3А, который удаляется в паровом автоклаве при давлении 5 ати. Формы прокаливают в газовых печах при 950оС в течение 1 ч.

Прочность форм определяется содержанием связующего в суспенэии и режимом сушки и в зависимости от габаритов и сложности отливки из реакпионноспособных сплавов (магния) должна находиться от 50 до 150 кгс/см .

Охлажденные формы пропитывают раствором (составы 1-3, табл. 1) погружением в него на 2-3 мин.

Табл ица

После пропитки и подсупжи формы о загружают в печь с температурой 350 С для первой партии форм, 450оС для второй и 550оС для третьей партии форм, выдерживают 40-60 мин до полного прогрева (нагрев контролируют термопарой, установленной в полости формы) и,заливают сплавом МЛ-5 с температурой 680оС (см. табл. 2).

Продолжение табл. 2

Показатели свойств для состава

Свойства

1 2

Толщина стенки отливки, полученной в керамической форме, мм

5 3

Пригара на Пригара на отливках не отливках обнаружено не обнару жено

Качество отливок

Пригара на отливках не обнару жено

Составитель И. Кунипкая

Редактор С. Пекарь Техред С. Мигунова Корректор Н. Буряк

Заказ 10026/1 1 . Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам вврбретений и открытий

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

Филиал ГПП Патент, г. У) сгороц, ул. Проектная, 4

Во время заливки наблюдается интенсивное разложение сернокислого аммония с выделением сернистого газа, который защищает заливаемый сплав от окисле ния кислородом воздуха. 20

Все отливки имеют чистую поверхность. Взаимодействия металла с материалом форм (электрокорунд нормальный) не обнаружено. Керамика хорошо очищается с отливок. Дефектов по вине формы 23 и заливки не обнаружено.

При подогреве форм, начиная с температуры. 400-420 С, наблюдается разложение сернокислого аммония, но пропесс идет медленно и интенсифидируется 3Q при температуре свыше 600 С.

Реализация изобретения позволит получать отливки из магниевых сплавов в том числе и тонкостенных с толщиной стенок 1-2 мм высокого качества (без пригара) .

Формула изобрете ния

Раствор для пропитки оболочковых литейных форм, получаемых по выплавляемым моделям, включающий тетраборат натрия, воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества литья за счет снижения химической ак» тивности огнеупорных материалов формы и создания защитной газовой cpagbI IrpH заливке, раствор дополнительно содержит сбрнокислый аммоний при следующем соотг ношении ингредиентов, мас.%:

Тетраборат натрия 4,0-8,0

Сернокислый аммоний 1 2,0-24,0

Вода Остальное

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

l. Журавлев B.È. Изготовление дета лей из. магниевых сплавов литьем по выплавляемым моделям. - " Авиапионная промышленность, 1979, № 2, с. 11.

2 Авторское свидетельство СССР

¹ 603483, za. В 22 С 3/00, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 801959, кл. В 22 С 3/00, 1970.

4. Авторское свидетельство СССР № 764834, кл. В 22 С 3/00, 1978.