Суспензия для изготовления оболочковых форм по выплавляемым моделям Советский патент 1983 года по МПК B22C1/16 

Изобретение относится к литейном производству, в частности к изготов лению литейных оболочковых форм по выплавляемым моделям. Известна суспензия для изготовлен оболочковых форм по выплавляемым моделям, содержащая этилсиликат,соляную кислоту, воду,, огнеупорный наполнитель-материал на основе крем незема и-поверхностно-активное вещество (ПАВ) С1 J. В оболочковых формах, изготовлен ных из такого состава, появляются трещины, связанные с большими напря жениями, возникающими при отвержден этилсиликата. Из-за расслаивания суспензии технологические свойства нестабильны. Кроме того, велик расход этилсиликата в суспензии. Известна суспензия, содержащая огнеупорный наполнитель, металлоорганиче.ское связующее ( тетрабутоксититан X ..спекающие добавки и органический растворитель Оболочковые формы, изготовленные из суспензии такого состава, предназначены для заливки в них жаропрочных и эвтектических сплавов.Пднако из-за того, что в состав входят дорогостоящие тетрабутоксититанат и электрокорунд (в качестве наполнителя), их нецелесообразно применять для заливки простых стале иол и ). Известна также суспензия для изготовления оболочковых форм, в кото рых получают литье из простыхуглеродистых сталей. Такая суспензия содержит огнеупо ный материал на основе кремнезёма, алюмохромфосфатное связующее, хлорид щелочноземельного , шлак феррохромового производства или гидрокись алюминия, воду, ПАВ СЗ. Наличие в суспензии хромфосфатного связующего повышает прочность керамической оболочки. Но после про каливания формы образующийся избыто окиси хрома ухудшает качество рабочей поверхности керамической обо лочки, что вызывает нежелательное взаимодействие материала керамической формы с металлом, в ретультате чего происходит пригар формы к отливке. Кроме того, большое содержание фосфора, вносимое алюмохромфосфатом в керамическую форму, приводит к ухудшению качества от.ливки Наиболее близкой к изобретению по техническому существу и достигаемому эффекту является суспензия, включающая ингредиенты при следующем соотношении, мас.%: Этилсиликат 2,0 - 7,0 ВодаТ8,0 - 23,0 Неорганическая кислота0,05 - 0,035 Поверхностно активное вещество 0,01 - 0,0 Алюможелезофосфат {АЖФС; 2,0 - 10,0 Материал на основе .кремнезема Остальное В керамических формах, изготовленных из такой .суспензии, после прокалки могут возникнуть термические напряжения, приводящие к появлению трещин. Это объясняется тем, что керамические оболочки имеют невысокие прочности. Кроме того, седиментационная устойчивость недостаточна, а время сушки (низкая скорость отверждения ) велико. Целью изобретения является повышение седиментационной устойчивости суспензии и прочности оболочковых форм после сушки и обжига, Пoctaвлeннaя цель достигается тем. что суспензия, включающая этилсиликат, фосфатное соединение, воду, неорганическую кислоту, ПАВ и материал на основе кремнезема, содержит в качестве фосфатного соединения алюмонатрийфосфатное связующее и дополнительно содержит тетрабутоксититан при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Этилсиликат 1, - 5,7 , Алюмонатрийфосфлтное связующее5,7 -10,0 Тетрабутоксититан 0,01- 0,02 Вода17-21 Поверхностно-активное вещество 0,01- 0,03 Неорганическая кислота0,2 -0,3 Материал на основе кремнезема Остальное Алюмонатрийфосфатное связующее используется в виде водного раствора плотностью 1,2-1,5 г/см и включает полиминеральные системы, содержащие окислы при следующем соотношении, масД: Окись алюминия 7,0 Окись натрия7,0 Фосфорный ангидрид ,0 Вода52,0 Тетрабутоксититан (.ВТ), формулы Ti () - титанорганическое вещество, играет роль катализатора гидролиза, дополнительного ПАВ а и добавки, которая делает систему более эластичной, В качестве неорганической кислот используется предпочтительно соляна кислота. В качестве ПАВ применяют различн сульфонолы,представляющие собой алкилбензол-сульфонаты, ббщей формулы СпН2п -1 СьН450з, где п 2-. в качестве огнеупорного наполнителя-материала на. основе кремнезема используют пылевидный кварц (маршалит }. Суспензию готовят совмещенным сп собом, как получали суспензию 11 в гидролизерах модели НИИТАвтопром If 662. ,Вязкость суспензии ВЗ- составляет О-бО с, рН суспензии 2-3. Изобретение иллюстрируется приме рами, приведенными в табл.1. 34 Табл.2 иллюстрирует свойства керамических форм. Время сушки суспензии по предложенной рецептуре сокращено и составляет 1-1,5 ч.. , Форму заливают сталями 20Л и без опорного наполнителя. Совместное присутствие в суспензии НАФС и БТ значительно улучшило качество поверхности формы, при этом отливки не име ют пригара, а содержание фосфора в отливках не наблюдается или находится в пределах, допустимых технологическими регламентами. Комбинация НАФС и ВТ ориентирует силоксановые цепи этилсиликата, делая их регулярными и значительно ускоряет процесс гидролиза и конденсации этилсиликата. БТ выполняет также роль ПАВа в дополнение к введенному в суспензию сульфонолу. Изобретение позволяет получать болочковые формы высокой прочности после сушки и прокалки, что улучшает качество литья, повышает седиментационную устойчивость и улучшает тех|нологичность получения форм по .вы плавляемым моделям.

СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ моделям, включающая этилсиликат, фосфатное соединение, неорганическую кислоту, поверхностно-активное вещество, материал наоснове кремнезема, отличающаяся тем, что, с целью повышения седиментаци- онной устойчивости суспензии и прочности оболочковых форм после сушки и обжига, суспензия содержит в качестве фосфатного соединения алюмонатрийфосфатное связующее и дополнительно, содержит тетрабутоксититан при следующем соотношении компонентов, нас.% 1,4-5,7 Этилсиликат Алюмонатрийфосфатное 5,7-10,0 связующее U) Тетрабутокси0,01-0,02 титан. 17-21 Вода ПоверхностноaKT iBHOfi ве0,01-0,03 щество Неорганическая 0,2-0,3 кислота Материал на основе Остальное кремнезема а

ЭтилсиликатГ, 40 Вода17,0 ПАВ0,01 Соляная кислота0,20 НАФС10,0 Ортофосфорная кислота, Тетрабутоксититан0,02 0,020,01 Материал на основе кремне69,21 66,77 зема71,37 9,0 7,0 1,523,а 0,002 0,04 0,25 0,35 8,248 б9,б1 74,78 79.9

ая

-5

5-6

100,4

79,0 83,2 78,6

е 30,2 ,2

Таблица .2

3-/4 3- 3-

5-6

105,6 23,092,5 118,3 85,2

7,8 6i,5 63,8

75,0

0,8 30,038,0 ,0 31,2