Состав для получения упрочняющего покрытия Советский патент 1991 года по МПК B22C3/00 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам упрочняющих покрытий для литейуых форм отливок из магниевых сплавов.

Наличие в покрытии борной кислоты, мочевины и кристаллогидрата сульфата алюминия обеспечивает Е процессе заливки защиту магниевого сплава от возгорания.

Однако использование упрочняющего покрытия не обеспечивает достаточную чистоту поверхности отливок, так как происходит проникновение жидкого металла в поры формы.

Цель изобретения - улучшение качества форм за счет повышения поверхностной прочности форм и предтсращ ния образования трещин в покрытии

Упрочняющее покрытие содержит в ка честве наполнителя электрокорунд, дистен- силимонит.

Введение в состав упрочняющего покрытия мелкодисперсного талька и поливинилового спирта обеспечивает необходимые противопригарные свойства, а лингосульфо- натов технических (Л СТ) с мочевиной и борной кислотой -достаточную глубину проникновения в поры формы. За счет использования поливинилового спирта, который обпадает высокой реакционной способностью, определяемой наличием гидроксильных групп и композиции ЛСТ, мочевины и борной кислоты, достигается высокая поверхностная прочность.

Повышение поверхностной прочности литейной формы объясняется тем, что ПВС

о о

00

о

в покрытие выполняет одновременно функции связующего и пластификатора. При сушке литейных форм ПВС образует на поверхности тонкую эластичную пленку, которая дополнительно упрочняет поверхностный слой, а также за счет высоких пластических свойств, релаксации напряжений в покрытии исключает образование трещин. Кроме того, водный раствор ПВС проникает в поверхностные слои литейной формы и обеспечивает, наряду с ЛСТ, прочность сцепления с формой и прочность покрытия в целом.

Наличие антипиреновых добавок - мочевины и борной кислоты в составе упрочняюще- ю покрытия способствует проникновению в поры формы кристаллогидрата сульфата алюминия, обеспечивая тем самым устранение возгорания магниевых сплавов, кроме этого, исключается необходимость ввода защитной присадки в оформовочную смесь.

Составы и свойства упрочняющего покрытия приведены в табл. 1 и 2.

Для сравнительной оценки чистоты отливок визуально определяют пригар на 50 опытных магниевых отливках. Из них 25 отливок получены на формах с предлагаемым упрочняющим покрытием, а следующие 25 отливок - на формах по известному составу. В первом случае пригар меньше на всей поверхности магниевых отливок. Объясняется это тем, что мелкодисперсный наполнитель, входящий в состав покрытия, закупоривает поры в поверхностных слоях формы и предотвращает проникновение жидкого металла. Во втором случае наблюдается пригар и повышенная шероховатость отливок (табл. 2),

Сравнительную оценку качества покрытия после сушки опытных форм осуществляют по количеству трещин (табл. 2).

Нижний предел содержания талька (20%) обусловлен тем, что меньшее количество не обеспечивает достаточную чистоту поверхности магниевых отливок. Содержание наполнителя выше 30% повышает плотность и вязкость покрытия, снижается глубина проникновения покрытия в форму и ухудшается седиментационная устойчивость покрытия.

Нижний предел содержания ЛСТ (42,0%) обусловлен тем, что меньшее количество снижает связующую способность из-за уменьшения сухого остатка в связующем. Содержание ЛСТ выше 50% повышает газотворность покрытия. Нижний предел содержания ПВС(0,9%)обусловлен тем,что меньшее количество не обеспечивает повышения поверхностной прочности и не снижает пригар на отливках. Содержание ПВС в покрытии свыше 1,7% приводит к повышению газотворности покрытия. Нижний предел .содержания компонентов покрытия - борной кислоты (0,8%), мочевины (3,0%) и кристаллогидрата сульфата алюминия (0,7%) обусловлен тем, что их меньшее количество не обеспечивает достаточную защиту крупных отливок из магниевых сплавов от возгорания, Кроме этого, уменьшение мочевины и борной кислоты уменьшает глубину проникновения покрытия с наполнителем.

Содержание борной кислоты, мочевины и кристаллогидрата сульфата алюминия больше 1,2; 5,0; 1,9% приводит к повышению газотворности покрытия.

Из табл. 2 следует, что предлагаемое

упрочняющее покрытие имеет лучшие свойства по прочности поверхностного слоя и чистоте поверхности отливок. Наряду с этим, в высушенном покрытии отсутствуют поверхностные трещинь1 что обуславливает

улучшение чистоты поверхности отливок.

Упрочняющее покрытие для литейных форм и стержней готовят следующим образом.

В емкость загружают ЛСТ, затем вводят

композицию, состоящую из предварительно растворенных в воде компонентов - борной кислоты, мочевины и кристаллогидрата сульфата алюминия, перемешивают в мешалке, затем добавляют 4%-ный водный

раствор ПВС и тальк и перемешивают. Далее доводят плотность покрытия до 5 1200-1275 кг/м3. Полученное покрытие наносят на поверхность формы пульверизатором. Подсушку поверхности литейных форм

осуществляют в проходном сушилке при 140-1160°С в течение 20-30 мин.

Таким образом, предлагаемый состав для форм магниевого литья позволяет повысить поверхностную прочность форм, исключить образование трещин в высушенном слое и улучшить чистоту поверхности магниевых отливок.

Формула изобретения Состав для получения упрочняющего покрытия, используемого для литейных форм при получении отливок из магниевых сплавов, включающий технические лингосульфонаты. борную кислоту, мочевину, кристаллогидрат сульфата алюминия и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества форм за счет повышения их поверхностной прочности и предотвращения образования трещин в покрытии, он допол- нительно содержит поливиниловый спирт и тальк при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Технические лингосульфонаты42,0-50,0 Борная кислота0,8-1,2

Мочевина Кристаллогидрат сульфата алюминия

Тальк20,0-30,0

Поливиниловый спирт0.9-1,7

ВодаОстальное

Таблица 1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам упрочняющих покрытий для литейных форм отливок из магниевых сплавов. Цель изобретения - улучшение качества форм за счет повышения их поверхностной прочности и предотвращения образования трещин в высушенном покрытии. Упрочняющее покрытие для литейных форм, содержит, мас.%: технические лигносульфонаты 42 - 50

борная кислота 0,8 - 1,2

мочевина 3 - 5

кристаллогидрат сульфата алюминия 0,7 - 1,9

поливиниловый спирт 0,9 - 1,7

в качестве мелкодисперсного наполнителя - тальк 20 - 30

вода остальное. Такой состав упрочняющего покрытия повышает свойства по прочности поверхностного слоя, чистоте поверхности магниевых отливок, исключает образование трещин в высушенном слое и снижает трудоемкость на очистных операциях отливок. 2 табл.

Та б л и ца 2