Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней Советский патент 1983 года по МПК B22C3/00 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к сос тавам противопригарных покрытий для литейных форм и стержней, используемых преимущественно при из готовлении 1фупных чугунных отливок с толщиной стенок более 150 м Известно противопригарное покр тие l следующего состава, мас.% Шунгитовый порошок , содержащий 60-72% природного пи; роуглерода48-58 Бен.тонит3-45 Сульфитнодрожжевая .бражка 6-10 ВодаОстальное Однако в состав указанного, пок тия входит высокоуглеррдистый шун гит, который в настоящее время яв ляется дефицитным материалов, а с мо покрытие не обеспечивает требу емого качества поверхности крупны чугунных отливок. Известно также покрытие 2, в чающее мае. %:. Кокс молотый Шунгитовый порошок .38-40 . Глину . -. , 3 Воду до плотности 1270-1300 кг/м Указанное покрытие обладает низ кой прочностью после сушки, что пр водит к образованию пригара на поверхности крупных чугунных отливок Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является противопригарное покрытие з , содержащее мае. % Графит скры- токристаллический 58,6-60 Сульфитнодрожжевуюбражку4,5-6 Бентонит2,5 Воду .33 Указанное.покрытие характеризуется недостаточной прочностью к истиранию и низкой прочностью сцеп ления с формой, что влечет за собо образование пригара на крупных отливках и увеличение шероховатости их поверхности, особенно при толщине стенок отливок более 150 мм. Цель изобретения - улучшение чистоты поверхности крупных чугунн отливок за счет повышения прочност противопригарного покрытия к истиранию и прочности его сцепления с формой. Поставленная цель достигается тем, что противопригарное покрытие для литейных форм и стержней, используемых преимущественно, при изготовлении крупных чугунных отливок с толщиной стенок более 150 мм, включающее скрытокристаллический графит, сульфитно-дрожжевую бражку, бентонит и воду, дополнительно содержит Шунгитовый порошок с содержанием 25-35 мас.% , углерода при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Шунгитовый порошок, с содержанием 25 35 мас.% углерода ( .31-37 Скрытокристаллический графит 31-37 Сульфитно-дрожжевая бражка5-7 Бентонит 2-3 Вода Остальное Шунгитовый порошок, содерж-ащий 25-35% углерода является дешевым . и не дефицитным материалов в отличие от шунгита, содержащего 60-72% углерода, который наи1золее целесообразно использовать в составах покрытий, служащих для получения мелких и средних чугунных отливок с толщиной стенок до 100 мм. Шунгитовый порошок, использованный совместно со скрытокристаллическим графитом в составе предлагаемого покрытия.имеет следующий химический состав,, мас.% (табл.1). При воздействии высоких темпера- тур . заливаемого в форму чугуна углерод шунгита (шунгитовое вещество) взаимодействует с аморфным (скрытокристаллическим) графитом, образуя при-этом пространственную углеродистую структуру, включающую в себя алюмосиликатные соединения шунгита. Получаемые новообразования обладают весьма высокой термохимической устойчивостью и, кроме того, имеют сродство к поверхности материала формы, что обеспечивает повышенную прочность противопригарного слоя. Подобного эффекта не наблюдается при взаимодействии шунгитового вещества с молотым коксом. При содержании в покрытии шунгита менее 31 мас.% увеличивается шероховатость поверхности.отливок , а при содержании его более 37 мас.% - дальнейшее повышение эффекта не происходит. Предлагаемое покрытие наиболее целесообразно использовать для получения крупного.чугунного литья, т.е. в том случае, когда большие объемы металла интенсивно воздействуют на поверхностный слой формы.

что требует от противопригарного покрытия высокой механической прочности и огнеупорности.

Наличие в предлагаемом покрытии гидрофобного скрытокристаллического графита увеличивает .его седиментационную устойчивость.

Сульфитно-дрожжевая бражка способствует уменьшению вязкости покрытия, что обеспечивает его хоре- шую кроющую способность. Взаимодействие сульфитно-дрожжевой бражки с шунгитовым порошком., имеющим Высокоразвитую поверхность, также способствует увеличению прочности противопригарного покрытия. Для приготовления покрытия используют сульфитно-дрожжевую бр.ажку плотностью 1250-1300 кг/м.

Составы и свойства покрытия по изобретению (№1 - 3) и прототипа (№ -4) приведены в табл. 2 и 3.

Противопригарное покрытие приготавливают следукяцим образом.

В краскомешалку заливают воду и сульфитно-дрожжевую бражку, перемешивают их в течение 3-5 мин после чего загружается бентонит, графит и шунгит и процесс перемешивания продолжается до получения однородной пастообразной массы. Для приготовления суспензии покрытия пасту перемешивают с водой вр по-г лучения плйтности 1350-1600 кг/м .

Покрытие, нанесенное окунаниг ем или кистью на поверхность формы или стержня, сушат при 250270.С в течение 40-60 мин.

Предлагаемое покрытие облгщает высокой прочностью нанесенного слоя к истиранию и огнеупорностью, повышенной седиментационной устойчивостью и хорошей кронияей способностью. Крупные чугунные отливки, полученные с применением этого покрытия, имеют качественную без пригара поверхность.

Использование предлагаемого покрытия позволит увеличить прочность противопригарного покрытия и его сцепление с поверхностью , что обеспечит улучшение качества поверхности крупных чугунных отливок с толщиной стенок более 150 мм.

Т а в л и ц а 1

ПРОТИВОПРИГАРНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, используемых, преимущественно, при изготовлении крупных чугунных отливок с толщиной стенок более 150 мм включающее скрытокристаллический графит, сульфитно-дрожжевую бражку, бентонит и воду, отличающееся тем, что, с целью улучшения чистоты поверхности крупных чугунных отливок за счет повышения прочности противопригарного покрытия к истиранию и прочности его сцепления с формой, оно дополнительно содержит шунгитовый порошок с содержанием 25-35 к1ас.% углерода при следующем-соотношении ингредиентов, мас.%: Шунгитовый порошок сi содержанием 25-35 мас.% (Л С 31-37 углерода Скрытокристаллический 31-37 графит Сульфитнодрожжевая 5-7 бражка 2-3 Бентонит Вода Остальное 4 О -si

62,90

4,16

2,39 - 0,75

0,24

Шунгитовый порошок (2535 мас.% углерода)

Графит скрытокристаллический

Сульфитно-дрожжевая бражка

Бентонит

Вода

0,20 1,4727,6

0,33

Таблица

34

37

34 6 2,5

37 7 3

60

6

2,5

23,5

16 31,5

Прочность слоя к истиранию, кг/мм

12

Прочность сцепления слоя с формой, МПа

Шерохова.тость поверхности

80 отливки, мкм

Таблица 3

14

17

0,09

0,05

0,017 0,016-0,02

85

90

130-160