Состав для получения противопригарного покрытия литейных форм и стержней Советский патент 1992 года по МПК B22C3/00 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам противопригарных покрытий для литейных форм и стержней, и может использоваться в тех отраслях народного хозяйства, где получают заготовки путем отливки.

Известен состав для получения противопригарного покрытия для литейных форм и стержней, содержащий бентонит, марганцевую руду, ЛКБЖ, подмыленный щелок, воду, окись бария и пылевидный кварц при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бентонит2-4

Марганцевая

руда8-10

ЛКБЖ6-8

Подмыленный

щелок6-8

Вода15-20

Окись бария6-8

Пылевидный

кварцОстальное

Недостатки известного состава - низкая седиментационная устойчивость и невысокая прочность покрытия.

Известен состав для получения противопригарного покрытия для стержней и форм, содержащий, мас.%:

Денбурит8,5-14,0

Кварцевый песок6,7-9,6 Кальцинированная сода 4,4-6,5 Техническая бура 2,0-3,0 Азотнокислый

натрий1,0-3,2

Окись марганца 0,25-0,5

ю ел

ю

Окись кобальта

и никеля0,24-0,4

Кремнефтористый натрий1,0-1,5

ВодаОстальное

Недостатки покрытия - низкая седи- ментационная устойчивость, малая прочность и термостойкость.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому составу является состав, содержащий следующие компоненты, мас.%:

Огнеупорный наполнитель56,3-70,5 Глинистое связующее0,7-2,3 Связующее на основе лигносуль- фонатов 2,9-3,4 Анионное поверхностно-активноевещество 2,9-3,4 Кислота 1,0-12,0 Вода Остальное Недостатки состава - низкая седимен- тационная устойчивость, малая прочность и термостойкость покрытия.

Цель изобретения - повышение седи- ментационной устойчивости состава, прочности и термостойкости противопригарного покрытия.

Для этого в составе противопригарного покрытия литейных форм и стержней в качестве наполнителя используют халцедон- кварцевый песчаник, а в качестве водного связующего - раствор бишофита при следующем соотношении компонентов, мас.%: Огнеупорная глина2-3

Халцедон-кварцевый песчаник76-81 Раствор бишофита16-22Химический состав халцедон-кварцевого песчаника Краматорского месторождения, мас.%:

SI0277-78

А 20з10,5-11

МдО2,8-3

K20+N3202,7-3

СаО1,1-1,2

Ре20з1-1,1

МпО0,1-0,2

Потери при прокаливании П.П.ПОстальное В составе использовали халцедон- кварцевый песчаник после просева через сито № 063.

Основное отличие халцедон-кварцевого песчаника (ХКП) от пылевидного кварца

заключается в химическом составе и структуре. Наличие в ХКП окислов алюминия (10,5-11) приводит к образованию монтмориллонита (как показали рентгеноструктурные исследования), который имеет более высокую прочность, чем кварц. Кроме того, наличие , а также К20 и Na20 придает ХКП определенные вяжущие свойства. Содержание в ХКП МдО, Ре20з, СаО также

значительно изменяет его свойства по сравнению с пылевидным кварцем.

Кроме того, халцедон-кварцевый песчаник отличается от халцедона меньшим содержанием Si02, большим содержанием

и наличием других окислов, которые в халцедоне находятся в виде примесей. Этим объясняется и различие их физико-химических свойств, что сказывается на свойствах противопригарного покрытия.

В качестве водного связующего используют раствор бишофита плотностью 1,3- 1,32 г/см3.

При совместном введении огнеупорной глины, халцедон-кварцевого песчаника и

раствора бишофита образуются сложные комплексные соединения, включающие и воду. При этом расслаивании состава и выделение из него воды не происходит, что повышает седиментационную устойчивость.

В результате образования комплексных соединений, включающих Si02, , СаО, МдО, повышается прочность покрытия и его термостойкость за счет роста

пластичности. Это способствует повышению качества противопригарного покрытия и поверхности отливок.

Оптимальное содержание халцедон- кварцевого песчаника 76-81 мас.%, при

меньшем содержании снижается прочность покрытия, а при большем понижается термостойкость и седиментационная устойчивость.

Оптимальное содержание огнеупорной

глины 2-3 мас.%. При меньшем содержании снижается термостойкость покрытия, а при большем снижается его прочность.

Оптимальное содержание раствора би- шофита 16-26 мас,%. При меньшем содержании ухудшается термостойкость покрытия, снижается его вязкость и ухудшается равномерность нанесения его на поверхность форм или стержней, а при большем снижается прочность покрытия. Оптимальная плотность раствора бишофита р 1,3-1,32 г/см . При большей плотности не обеспечивается прочность покрытия, а при меньшей снижается седиментационная устойчивость состава.

Были приготовлены пять составов. Сначала перемешивали халцедон-кварцевый песчаник с огнеупорной глиной, а затем добавляли бишофит и перемешивали 20 мин (табл.1).

Проводили проверку подготовленных составов на седиментационную устойчивость, прочность на истирание и термостойкость по стандартным методикам. В аналогичных условиях испытывали известный состав по прототипу. Результаты испытаний приведены в табл.2.

Как следует из табл.2, предлагаемый состав имеет более высокую седиментационную устойчивость, прочность покрытия на истирание и термостойкость в сравнении с прототипом, что позволяет значительно улучшить качество отливок.

Формула изобретения

Состав для получения противопригарного покрытия литейных форм и стержней, включающий наполнитель, огнеупорную глину и водный раствор связующего, отличающийся тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости состава, а также прочности и термостойкости покры- тия, он в качестве наполнителя содержит халцедон-кварцевый песчаник, а в качестве водного связующего - раствор бишофита при следующем содержании компонентов, мас.%:

Огнеупорная глина2-3

Халцедон-кварцевый песчаник76-81 Раствор бишофита16-22

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам, используемым для покрытия литейных форм и стержней. Сущность: состав содержит следующие компоненты, мас.%: огнеупорная глина 2-3; халцедон-кварцевый песчаник (ХКП) 76-81; раствор бишофита 16-22. Совместное использование ХКП. бишофита и огнеупорной глины приводит к образованию комплексныхсоединений, включающих Si02, А120з, CaO, MgO, что повышает прочность покрытия и его термостойкость. При этом повышается и седиментационная устойчивость состава. Повышение указанных свойств состава и покрытия приводит к улучшению качества поверхности отливок. Приведен химический состав халцедон- кварцевого песчаника, показано ere отличие от пылевидного кварца и халцедона. 2 табл.

Таблица 1

Таблица 2