Огнеупорный материал для изготовления форм по выплавляемым моделям Советский патент 1986 года по МПК B22C1/00 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению отливок по выплавляемым моделям из алюминиевых сплавов.

Цель изобретения - повышение прочности и термостойкости оболочковой формы при снижении ее стоимости.

Сущность изобретения состой в следующем.

Сфеновый концентрат CaTiSiOs является одним из распространенных силикатов титана и входит в состав комплексных руд, содержащих такие минералы, как циркон, силлиманит, магнетит, апатит. Получают Сфеновый концентрат из хвостов апатито- нефелиновой флотации. Запасы сфенового сырья практически неограничены, так как из года в год растут объемы отвальных хвостов, куда сбрасывается и измельченный сфен. Стоимость производства сфенового концентрата составляет 15-18 руб. за тонну. Используют сфен как сырье для получения пигментной двуокиси титана и титано- кальциевого и титаносиликатного пигментов. Плотность сфенового концентрата 3,48- 3,55 г/см, твердость 5-6 по минералогической щкале, химический состав, мас.%: ТЮг. 29-30; 5Юг 30-31; СаО 25-26; AUO.5 1-3; Pj.O5 0,8-1,0; FejQ, (Nb, Ta)tOy 0,4-0,9; коэффициент термического тинейного расширения составляет 5,l-10 l/°C.

В качестве основы суспензии используют пылевидный Сфеновый концентрат зернистостью не более 50 мкм и с удельной поверхностью 4000-6000 . В качестве обсыпочного материала используется сфе- новый концентрат зернистостью 0,1-0,2 мм для первого и второго слоев суспензии, а для остальных слоев зернистостью 0,315-0,4 мм. Изготовление опытных образцов для определения прочности на изгиб величины относительного удлинения, коэффициента термического линейного расширения и термостойкости проводят по следующей технологии.

Состав жидкой составляющей суспензии, мас.%;

Этилсиликат 4020-40

Вода5,2-9,4

Соляная кислота0,6-0,8

АцетонОстальное

0

5

Огнеупорным .материалом суспензии является Сфеновый концентрат с удельной поверхностью 5487 .

Суспензию готовят совмещенным методом. Состав суспензии и ее параметры приведены в таблице.

Суспензию обсыпают сфеновым концентратом зернистостью 0,1-0,2 мм для первого и второго слоя и 0,315-0,4 мм для последующих.

Всего наносят четыре слоя оболочки, каждый из которых сущат по следующему режиму: воздушная сущка в потоке воздуха 60 мин, сущка в .парах влажного аммиака 10 мин, выветривание 10 мин.

Свойства оболочковой фор.мы;

Предел прочности при

статическом изгибе,

24°С, МПа7,2

Предел прочности при

статическом изгибе

при900°С,МПа7,8

Газопроницаемость

при 900°С1,2

Термостойкость (остаточная прочность после

проведения одной теплосмены

900-20°)7,1

По разработанной технологии и использовании опытных материалов изготовлена партия алюминиевых отливок. Брак форм по трещинам после прокаливания оболочек 0 снизился на 75% по сравнению с серийной технологией. Полностью исключен дорогостоящий электрокорунд. Качество отливок соответствует требованиям отраслевого стандарта, щероховатость поверхности 5- 6 класс, точность размеров 13-14 квалите- тов.

Реализация изобретения позволит повысить качество отливки за счет повыщения прочности и термостойкости оболочковых форм, а также обеспечит экономический эффект за счет использования отходов взамен чистых материалов.

Формула изобретения

5

5

0

Применение сфенового концентрата на основе диоксида кремния с содержание.м оксидов Ti 29-30 мае.о/о и Са 25-26 мас.% в качестве огнеупорного наполнителя суспензии и обеыпочного материала при изготовлении форм но выплавляемым моделям.

Показатели

Вязкая, предельно возможная для использования при формировании первого

слоя.

Жидкая, предельно возможная для использования при формировании второго и последующих слоев.

Состав суспензии, мае, %

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению отливок по выплавляемым моделям из алюминиевых сплавов. Цель изобретения - повышение прочности и термостойкости оболочковой формы при снижении ее стоимости, которая достигается за счет применения сфенового концентрата на основе диоксида кремния с содержанием оксидов титана 29-30 мас.% и кальция 25-26 мас.°/о в качестве огнеупорного наполнителя и обсыпоч- ного материала при изготовлении форм по выплавляемым моделям. Основную роль в повышении термостойкости и прочности оболочковых форм на основе сфенового концентрата по сравнению с кварцевыми формами играют оксиды титана, кальция и кремния, содержание которых в сфеновом концентрате должно составлять не менее 90%. Эта группа окислов образует титаносиликат кальция с меньшим расширением при нагреве и отсутствием полиморфных превращений. За счет применения сфенового концентрата снижается брак форм по трещинам после прокаливания и при этом полностью исключен дорогостоящий электрокорунд при из- товлении форм по выплавляемым моделям. I табл. (Л ND 00