ПРОТИВОПРИГАРНАЯ ТЕРМОСТОЙКАЯ КРАСКА ДЛЯ ПЕСЧАНЫХ И МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2013 года по МПК B22C3/00 

Изобретение относится к технологии литейного производства, в частности к противопригарным термостойким краскам для песчаных и металлических форм, наносимых на внутреннюю поверхность формы.

При изготовлении литейных форм роль противопригарных красок имеет определяющее значение, т.к. их воздействие сказывается на формировании качества поверхности отливок (чистота поверхности, структура, физико-механические свойства, в т.ч. прочность и величина припуска на механообработку), а также на эксплуатационную стойкость металлических форм. Основная технологическая проблема применения этих красок состоит в обеспечении высокой термостойкости и кроющей способности, обеспечение высокой чистоты поверхности отливок и устранение поверхностных дефектов.

Для первого варианта изобретения наиболее близкой по технической сущности является противопригарная краска, содержащая цирконовый порошок в качестве наполнителя, бентонит в качестве связующего, диспергатор и воду при следующих соотношениях компонентов, мас.%: цирконовый порошок 70-75, связующее - бентонит 2,5-4,5, диспергатор 0,11-0,20, вода - остальное.

(RU 2355505, В22С 3/00, опубликовано 20.05.2009)

Известна противопригарная краска, содержащая отходы ванн травления и ванн фосфатирования в качестве наполнителя, декстрин в качестве связующего и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: отходы ванн травления 43-47, отходы ванн фосфатирования 43-47, декстрин 8-12, вода - остальное.

(RU 2377093, В22С 3/00, опубликовано 27.12.2009)

Для второго варианта изобретения наиболее близкой по технической сущности является противопригарная краска, известная из описания опубликованной заявки, которая содержит цирконовый концентрат и глину огнеупорную в качестве наполнителя, декстрин и воду.

(RU 94025593/02, В22С 3/00, опубликовано 20.05.1996)

Недостатком известных технических решений является недостаточная механическая прочность противопригарных покрытий, полученных с использованием известных составов противопригарных красок, а также наличие дефектов на поверхности отливок, что не соответствует современным требованиям к качеству поверхности отливок.

Задачей и техническим результатом является повышение механической прочности противопригарного покрытия, полученных с использованием противопригарных красок по изобретениям, и повышение качества поверхности отливки, при обеспечении высокой термостойкости покрытия и эксплуатационных характеристик краски: высокой вязкости, высокой седиментационной устойчивости, хорошей кроющей способности.

Технический результат достигается тем, что противопригарная термостойкая краска для песчаных и металлических форм содержит наполнитель, бентонит, сульфат алюминия и воду при следующем соотношении компонентов мас.%:

наполнитель 70-75 бентонит 2,5-4,5 сульфат алюминия 3,0-5,5 вода остальное

Технический результат также достигается тем, что противопригарная термостойкая краска для песчаных и металлических форм содержит наполнитель, декстрин, бентонит, сульфат алюминия и воду при следующем соотношении компонентов мас.%:

наполнитель 70-75 декстрин 3,5-4,5 бентонит 2,5-4,5 сульфат алюминия 3,0-5,5 вода остальное

В качестве наполнителя противопригарных красок по изобретениям может быть использован любой термостойкий наполнитель, известный из области применения противопригарных термостойких красок и покрытий.

Бентонит (коллоидная глина на основе минерала монтмориллонита) и декстрин (полисахарид) используются как связующие вещества по своему прямому назначению, известному из области применения противопригарных термостойких красок и покрытий. При содержании декстрина в составе красок ниже 3,5% уменьшается прочность красочного покрытия, что ведет к ухудшению чистоты поверхности отливок, а при содержании декстрина выше 4,5% увеличивается толщина слоя краски, что приводит к появлению напряжений в покрытии и способствует появлению поверхностных дефектов.

Наличие в составе противопригарной краски сульфата алюминия, в том числе в сочетании с декстрином, обеспечивает повышение механической прочности и термостойкости красочного покрытия, улучшение качества поверхности отливки. При содержании сульфата алюминия в составе красок ниже 3,0% уменьшается термостойкость покрытия, что ведет к ухудшению чистоты поверхности отливок и появлению механического пригара, а при содержании сульфата алюминия выше 5,5% ухудшается наносимость краски на поверхность формы в связи с повышением ее вязкости, ухудшается равномерность покрытия, что способствует появлению поверхностных дефектов.

Изобретения могут быть проиллюстрированы следующими примерами, где в качестве одного из компонентов использовали известные термостойкие наполнители: порошкообразный циркон КЦП 63 или КПП 45 (ТУ У 14-10-015-98), порошок карбида титана (ТУ 1595-001-75420116-2005), порошок электрокорунда (ГОСТ 28818-90).

Порошкообразный наполнитель, бентонит, а также сульфат алюминия или сочетание сульфата алюминия и декстрина в заявленных количествах смешивают в смесителе валкового типа. В перемешанную сухую смесь добавляются вода с последующим выстаиванием. Вязкость полученной суспензии проверяют на отобранной пробе. Все применяемые материалы для приготовления краски не обладают токсичностью. Подготовленную краску наносят на поверхность песчаной или металлической форм методом пульверизации. Свойства полученных отливок с использованием заявленных составов противопригарной термостойкой краски отвечали всем предъявленным по техническим условиям требованиям к их качеству. Результаты использования вариантов противопригарных красок представлены в таблицах 1-2.

Из представленных данных следует, что противопригарные термостойкие краски по изобретениям для песчаных или металлических литейных форм, обеспечивают достижение поставленного технического результата.

Изобретение относится к технологии литейного производства. Противопригарная термостойкая краска содержит, мас.%: наполнитель 70-75, бентонит 2,5-4,5, сульфат алюминия 3,0-5,5, вода - остальное. По второму варианту краска содержит наполнитель, мас.%: наполнитель 70-75, - декстрин 3,5-4,5, бентонит 2,5-4,5, сульфат алюминия 3,0-5,5, вода - остальное. Достигается повышение вязкости и седиментационной устойчивости краски, что обеспечивает повышение качества поверхности отливки. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

1. Противопригарная термостойкая краска для песчаных и металлических форм, содержащая наполнитель, бентонит и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сульфат алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
наполнитель 70-75 бентонит 2,5-4,5 сульфат алюминия 3,0-5,5 вода остальное

2. Противопригарная термостойкая краска для песчаных и металлических форм, содержащая наполнитель, декстрин и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бентонит и сульфат алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
наполнитель 70-75 декстрин 3,5-4,5 бентонит 2,5-4,5 сульфат алюминия 3,0-5,5 вода остальное