Раствор для обработки оболочковых керамических литейных форм Советский патент 1975 года по МПК B22C9/04 

1

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к процессам изготовления литейных керамических форм методом литья по выплавляемым моделям для получения отливок с мелкозернистой структурой.

Известен материал, применяемый для получения отливок с мелкозернистой структурой. Он представляет собой алюминат или силикат кобальта. По известному способу этот материал вводят в суспензию, наносимую иа поверхность модели. В процессе затвердевания отливок известный материал образует зародыши кристаллизации, в результате чего зерна структуры отливок измельчаются.

Вследствие нерастворимости алюмината и силиката кобальта в воде нельзя достичь максимальной степепи дисперсности и равномерного распределения пылевидных фракций этих материалов на рабочей поверхности формы, что необходимо для получения качественных отливок.

Предварительиое изготовление алюмината и силиката кобальта усложняет технологический процесс и повышает себестоимость отливок.

Известен раствор для обработки оболочковых форм, применяемый для изготовления керамических форм и представляюидий собой раствор, содержащий, вес. %:

Гидроксохлориды алюминия

типа Al2(OH)5Ci14-19

ВодаОстальное

Недостатком раствора является то, что при его прпмеиеиии в лицевом слое оболочковой формы образуются соединения, оказываюии е недостаточное модифицируюи ее воздействие на структуру затвердевающих отливок из жаропрочных сплавов на основе металлов подгруппы железа, в результате чего отливки никелевых и коба.тьтовых сплавов имеют грубую крупнозернистую структуру, что снижает их качество.

Целью изобретения является улучшение качества отливок за счет получения мелкозернистой структуры.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемый раствор для обработки вводят растворимую соль металла подгруппы железа при следующем соотнощении компонентов, вес. %: Гидроксохлориды алюминия 14-24 Растворимая соль металла подгруппы железа (без учета кристаллизационной воды)8-16

Растворитель (вода)Остальное

При прокаливании обработанных предлагаемым раствором оболочковых форм образуются алюминаты одного из металлов подгруппы железа в максимально дисперсном виде, благодаря чему на лицевой поверхности появляется множество центров кристаллизации и получаются отливки с мелкозернистой структурой, что улучшает их качество.

Приготавливают предлагаемый состав для обработки оболочковых форм следующим образом: предварительно растворяют соль металла подгруппы железа в воде, затем полученный раствор смешивают с раствором гидроксохлоридов алюминия.

Пример 1. На модельный блок из модельного состава Р-3 наносят слой оболочки из электрокоруцда на этилсиликатном связующем, сушат его в течение 45 мин на воздухе, затем пропитывают методом погружения в предлагаемый состав для обработки, содержащий, вес. %:

Гидроксохлориды алюминия19

Хлорид кобальта14

Вода67

и сушат в течение 10 мин в воздушно-аммиачной атмосфере, а затем в течение 15 мин - на воздухе, после этого наносят последующие слои оболочки без обработки в растворах солей, выплавляют модельный состав, прокаливают оболочковые формы, и заливают их сплавом на основе кобальта. При этом получают отливки с мелкозернистой структурой.

Пример 2. Па модельный блок из состава Р-3 наносят слой оболочки из электрокоруида на этилсиликатиом связующем, сушат его в течение 45 мин на воздухе, затем пропитьшают методом погружения в предлагаемый состав для обработки, содержащий, вес. %:

Гидроксохлориды алюминия17

Сульфат никеля15

Вода68

сушат в течение 2,5 час на воздухе, наносят последующие ели оболочки без обработки в растворах солей, выплавляют модельный состав, прокаливают оболочковые формы и заливают их сплавом на основе никеля. При этом получают отливки с мелкозернистой структурой.

В предлагаемом растворе содержание соли металла подгруппы железа ограничено 8- 16 вес. %, так как уменьшение его ниже 8 вес. % приводит к увеличению размеров зерен структуры отливок сверх допустимых пределов, а повышение содержания соли сверх 16 вес. % не приводит к дальнейшему существенному измельчению зерна.

Оптимальность нижнего нредела содержа-f 10 ния гидроксохлоридов алюминия (14вес%) обосновывается стехиометрическим расчетом: для того, чтобы перевести максимальное содержание соли металла подгруппы железа (16 вес. %) в алюминат, необходимо иметь 15 в растворе не менее 14 вес. % гидроксохлоридов алюминия.

Верхний предел содержания гидроксохлоридов алюминия (24 вес. %) соответствует максимальной его растворимости при минималь0 ном содержании соли металла подгруппы железа. Рекомендуемые варианты состава, вес. %:

1.Гидроксохлориды алюминия 18-20 Хлорид кобальта13-16

5ВодаОстальное

2.Гидроксохлориды алюминия 16-18 Сульфат никеля14-16 Вода Остальное

0Предмет изобретения

Раствор для обработки оболочковых керамических литейных форм, изготовленных по выплавляемым моделям, включающий гидро5 ксохлориды алюминия, воду, отличающийс я тем, что, с целью получения отливок с мелкозернистой структурой, он дополнительно содержит растворимую соль металла подгруппы железа, а именно соль серной, или уксус0 ной, или соляной кислот, при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Гидроксохлориды алюминия 14-24 Растворимая соль металла

подгруппы железа8-16

ВодаОстальное