Состав для упрочнения оболочковых керамических литейных форм Советский патент 1976 года по МПК C22C9/04 

(54) СОСТАВ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к процессам изготовления литейных форм.

Известен состав для упрочнения оболочковых керамических литейных форм, изготовленных по выплавляемым моделям на жидком стекле и с отвердителем - феррохромовым шлаком.

Недостатком этого состава являются низкие теплопроводность и термостойкость, а также гигроскопичность получаемых форм из-за присутствия в нем феррохромового шлака, что не позволяет заливать формы в холодном состоянии и резко ухудшает качество отливок. Наличие в составе кварцевого песка с жидким стеклом ие обеспечивает быстрый теплоотвод после заливки форм из-за низких величин коэффициентов тенлопрозодности этих материалов, что приводит к образованию усадочных дефектов в отливках. Кроме того, в интервале температур прокаливания (900-1100°С) кварцевые формы на жидком стекле размягчаются, что может привести к деформации формы. При охлаждении прокаленных форм ниже 600°С происходят полиморфные превращения кварца и усадка л-сидкого стекла, что является причиной образования трсшин в форме.

Известна также формовочная смесь для изготовления керамических форм и стержней для стали на металлофосфатном связующем.

В качестве связующего используются металлофосфаты, например, фосфаты щелочноземельных металлов или металлов П1 группы периодической системы, такие KaKMg(n2PO,,);2

или AlPO.;. В качестве огнеупорного иаиол-тителя могут быть использованы силикаты циркония, окись циркония, муллит, силлиманит, глинозем, шамот, магнезит и другие с величиной зерна О-4 мм.

Недостатком такой формовочной смесн являются необходимость поддержапня полы шейной температуры (до 300°С) в процессе сушки и значительная ее продолжительность из-за того, что ири комнатной температуре мсталлойЬосфагы пе затвердевают, а это исключает возможность применения формовочной смеси для упрочнения оболочковых форм и .иттие по выплавляемым моделям.

С целью повышения термической стх-йкост

и ускорения проиессгг упрочнения в предлагаемый состав дополннтельно введен дупнто-перидотитозый порошок при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Огнеупорный материал40-60

Дунито-перидотитовый

порошок15--25

Гидроокись кальция5--1-3

Ортофосфорная кислота10- -20

Пылевидная часть предлагаемого сосчап:

О-к;;-:ц}п: 0--0,1 М содержит окислы -;:гл.:1я,

железа, хрома и кальция, которые пря взаимодействии с ортофосфорной кислотой образуют самотвердеющее огнеупорное связующее в результате образования трехзамещенных солей магния, железа, хрома и кальция, нерастворимых в воде, что исключает сушку формы при повышенных температурах и ускоряет процесс формообразования.

Пылевидная часть предлагаемого состава выбрана, исходя из условий оптимального времени затвердевания при обычных условиях (10-20 минут) и разрушаемости формы после заливки металлом. В качестве добавки, улучшающей разрушаемость формы, в состав введена гидроокись кальция, так как упрочняющий состав на основе только дунито-перидотитовой составляющей и ортофосфорной кислоты после прокаливания формы и ее заливки обладает высокой прочностью ( -900 кг/см).

Состав для упрочнения оболочковых керамических литейных форм приготовляют сл|; дующим образом.

в смеситель загрзжают исходные сухие материалы. После перемешивания вливают ортофосфорную кислоту и перемешивают в течение 3-4 минут. Готовый состав заливают в опоку (жакет) с установленным в ней двух- или

трехслойным модельным блоком и вибрируют в течение .20-30 секунд для лучшего заполнения. После затвердевания состава форма поступает в установку для выплавления модельного состава и далее в соответствии с

принятым технологическим процессом литья по выплавляемым моделям.

В таблице I приведены пять примеров состава раствора для упрочнения, вес. %

Таблица 1

Таблица 2