Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней Советский патент 1993 года по МПК B22C3/00 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам противопригарного покрытия для литейных форм и стерхоней, используемых прежде всего для толстостенного чугунного литья.

Известно покрытие, состоящее из 46,1% кристаллического графита 46,1 воды и 2,8% поливинилацетатной эмульсии П8ЛЭ.

Недостаток этого покрытия заключается в газотворном связующем и в возможности отслаивания прочного в исходном состоянии слоя покрытия при облучении его расплавленным металлом во время заливки. Это покрытие так же не за1чицает надлежащим образом форму, стержень от проникновения расплавленного металла в поры подкрасочного слоя, так как его пористость незначительно изменяется в процессе нагревания.

Наиболее близким к изобретению являются покрытия для литейных форм, включающее, мас.%:

коллоидный грабит 23,0-28,0 вода72,0-77,0

Известное изобретение направлено на повьшение адгезии покрытия к поверхности. Однако оно не исключает возможности возникновения металлизированного пригара, что существенно снижает качество отлипок, так как не содержащее связующего покрытие слабо удерживается на поверхности стержня, формы, войду чего возможно его раз00

ю ю со сл сл

04

рушение еще до сборки и во время сборки форм, а также смывание и унос потоком расплавленного металла во времл заливки форм.

Исключить недостатки аналога и прототипа позволяет противопригарное покрытие.

Цель - улучшение качества отливок за счет исключения металлизированного пригара.

Поставленная цель достигается тем, что противопригарное покрытие для литейных форм и стержней содержит в качестве углеродосодержзщего вещества терморасширяющийся графит и дополнительно поверхностно-активное вещество при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

терморасширяющийся

графит 5,0-55,0

поверхностно-активное веществоО,,15

водаостальное

В составе противопригарного покрытия, оода - дисперсионная среда, служащая для поддержания огнеупорного наполнителя (терморасширяющегося графита) во взвешенном состоянии и ввода его в поры поверхностного слоя формы, стержня.

Поверхностно-активное вещество (ПАВ) предназначено для снижения поверхностного натяжения покрытия и его Солее глубокого проникновения в поры смеси. В качестве ПАВ могут быть использованы паста РАС, волгонат, смачиватель НБ и др.

Терморасширяющийся графит является интеркалированным соединением графита. Он входит в состав экзотермической противоусадочной смеси фер- ракс.

Эффективное действие термовспучи- вающегося графита в процессе предупреждения пригара объясняется резким увеличением его объема (до 250 раз) при температурах GOO-1300°C. При этом развиваются значительные усилия, которые противодействуют проникновению жидкого металла в. поры смеси.

Процесс терморасширения термовспу- чивающего графита объясняется также т-зм, что при повышении температуры (начиная примерно с 800°С) происхо

5

0

5

0

5

0

5

0

дит спиралевидный излом графитовых сеток, приводящий к значительному увеличению объема в результате частичного выброса противоионов интер- каланта из межплоскостных зон графитовой матрицы, ведущего к электростатическому отталкиванию одноименно заряженных плоскостей графита, перехода части углеродных атомов графитовой сетки из Зр2 гибридного состояния в Зр3 гибридное состояние.

Составы и свойства покрытий приведены в табл. 1 и 2.

Покрытие готовят следующим образом.

В 1000 мл воды растворяют 1 г ПАВ (волгонат) , после чего в полученный раствор добавляют 1 г терморасширлю- щегося графита. После минутного перемешивания состав готов к употреблению (может наносится на формы и стержни кистью или пульверизатором). Окрашенные уормы и стержни сушат теплом.

Противопригарное покрытие характеризуется следующими преимуществам:

-полным отсутствием газов.

-не требует ввода связующего, т.к. покрытие располагается в основном в приповерхностном слое формы, стержня и толщиной до 5 мм. Ввиду этого оно не смывается заливаемым, металлом, что исключает металлизированный пригар и обеспечивает высокое качество отливок.

Формула изобретения

Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней, включающее углеродсодерхощее вещество и воду, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества отливок за счет исключения металлизированного пригара, в качестве углеродсодержаще- го вещества оно содержит терморасши- рлющийся графит и дополнительно поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мае.: терморасширяющийся графит 5 - 55

поверхностно-активное вещество0,05 - 0,15 вода остальное.

1С223556

Таблица 1

««««« «

Содержание компонентов, мас.% Ингредиентыj--.г Г 1-----.I.J..L.LL.IL.IL.,

Термовспучивающийся

графитАОА5505560

Поверхностно-активное вещество0,02 0,05 0,10 0,15 0,20

Вода59,98 5М5 9,90 М,В$ 39,80

.

Таблица 2

Показатели для состава Свойства J-------/--у-----р--------

...„1...1......

Плотность11138 11 |3 1160 1185 1200

Седиментационная

устойчивость, Ј 89 90 90 92 93

Кроюцая способность хоро- хоро- хоро- хоро- удовшая шя шая шая лет.

Стойкость к истиранию620 620 630 630 600

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам противопригарных покрытий для литейных форм и стержней. Состав покрытия содержит, мае.И: терморасширлю- щийся грабит 45,0...55,0, вода - остальное. Терморасширяющийся графит проявляет резкое увеличение объема (до 250 раз) при 800-1300°С. При этом развивается значительное усилие, которое противодействует проникновению хсидкого металла в поры смеси. Покрытие, располагаемое в основном в поверхностном слое формы, толщиной до 5 мм, не смывается заливаемым металлом и не попадает при кристаллизации отливки, что исключает металлизированный пригар и обеспечивает высокое качество отливок. 2 табл. сл с