Теплоизоляционный состав для металлических форм центробежного литья Советский патент 1977 года по МПК B22D13/10 

Изобретение относится к теплоизоляционным составам для покрытия внутренней поверхности металлических форм центробежного литья, используемых при изготовлении чугунных отливок трубчатой формы.

При изготовлении такого рода отливок способом центробежного литья в металлических формах серьезное внимание уделяется термической изоляции их рабочей поверхности, что достигается нанесением иа нее специальных термоизоляционных футеровочных составов.

Такие составы должны обладать малой теплопроводностью, пористой структурой, содержать преобладающий процеит сухих веществ, быть доступными и дешевыми, не содержать токсичных связующих веществ.

В качестве футеровочиых материалов, наносимых в виде тонкого слоя порощка на рабочую поверхность формы перед заливкой в нее металла, используют кремнезем, стабилизированную окись циркония, магнезию и др. Футеровка и5 этих материалов обеспечивает замедленное охлаждение ртливки и снижение температурных напряжений в структуре формы 1.

Однако применение этих материалов, например кварцевого песка, имеет ряд существенных недостатков. Так, кварцевый песок внедряется в тело отливки на больщую глубину и привоДит к образованию локальных дефектов на ее поверхности. Низкое качество поверхностного слоя отливки вызывает необходимость увеличения припусков для последующей механической обработки, что увеличивает расход металла и общую трудоемкость изготовления детали.

Известен также состав теплоизоляционной футеровкн на основе песков, например кремнеземного или кварцевого, с прибавлением связующего вещества, например пульвербакелиба

2.

Применение в этих.хоставах связки приводит к образованию трудноудаляемого механическим и химическим путем пригара, что отрицательно сказывается на стойкости режущего инструмента при последующей обработке отливок. Недостатки состава проявляются, кроме того, в необходимости очистки внутренней поверхности формы от остатков смеси предыдущей заливки, сопровождающейся выделением токсичных продуктов разложения связующего, необходимости тщательной подготовки металла по химическому составу, в частности по сере, во избежание обрллованмй огбе.ла н в образовании на внутренней поверхности отливки значительного СЛ9Я шлаковых включений, для удаления которых требуются большие припуски на механическую обработку (до 7 мм);

Известно также футеровочное покрытие, которое в целях увеличения скорости охлаждения отливки составлено нз полностью илк частично металлического зернистого материала, например дроби {3J.

Футеровочпые смеси с включением 60% по объему чугунной дроби обладают сравнительно неплохими технологическими свойствами и обеспечивают достаточно высокую скорость охлаждения отливки.

Основным недостатком состава является резкое увеличение трудноудаляемого механическим и химическим путем слоя пригара, и требует больших припусков на механическую обработку отливок.

Целью изобретения является улучшение обрабатываемости поверхностного слоя отливок и снижение припусков на механическую обработку-.

Это достигается тем, что теплоизоляционный состав для металлических форм центробежного литья на основе чугунного зернистого материала допблиительно содержит мелкоиз-/ мельченный вспученный перлит и кальцинированную соду при соотношении ингредиентов, вес. /о: чугун - 90--96; перлит - кальцинированная сода - 1-2.

Вспученный перлит обладает очень низкой теплоемкостью и теплопроводностью, что способствует надежной теплоизоляции формы.

Кальцинированная сода способствует спеканию смеси и обсссериванию преимущественно поверхностных слоев металла, соприкасающихся во время З..ЛИВКИ с теплоизоляционным слоем.

Для получения теплоизоляционного состава применялась сухая смесь измельченного порошка из чугунной стружки с размерами зерен до 0,1 мм в количестве 90°/о, вспучопного пррлита - 3-8%, кальцинированной соды - , которая ЙОД действием центробе ной силы наносилась на внутреннюю поверхность вращающейся формы равномерным слоем толщиной 0,5-2,0 мм непосредственно перед заливкой в нее металла. При заливке металла в форму слой указаннойг теплбизоляционной смеси cпeкateля и вместе с отливкой легко извлекался из формы. Благодаря этому очистка

формы для последую1дей заливки не требовалась. Отливка вместе со спекшимся слоем теплоизоляции .егко поддавалась механической обработке, так как спекшийся слой мягкий и легко режется резцом.

Изменяя соотношение количества чугунного порошка и вспученного перлита в смеси, можно изменять теплофизические и прочностные харзктернстики теплоизоляционного слоя в зависимости от конкретных условий и требований. Данный состав надежно защищает форму от перегрева, исключает отбел чугуна, способствует очистке зaлитJГo в форму металла из неметаллических включений, разжижает щлак, уменьшает глубину его внедрення в тело отлнвни, позволяет получить гомогенную структуру металла н уменьшить припуски на механи5ческую обработку.

Предлагаемый теплоизоляционный футеровочный состаЬ позволяет отливать чугунные трубчатые детали центробежным способом без отбела, предохранить форму от теплового пере

0 грева. Предлагаемый, состав может найти применение при отливке деталей из сталей и цветных металлов.

, .

Формула изобретения

Теялоизоляциойй.ый состав для металлнч1еских форм центробежного литья на основе чугунного порошка, отличающийся тем, Что, с целью улучшения обрабатываемости поверхностною слоя отливки и снижения припусков на механическую обработку, он дополнительно содержит

0 мелкоизмельченнь(й вспученный перлит и кальцинированную соду при соотношении иигредиентов; вес.%:

Чугунный порошок90-96

Вспученный перлит3-г8

Кальцинированиая сода I-2

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:,

1. Авторское свидетельство СССР К 139406, кл. В 22 D 13/Ш, 1961.

2. Патент США № ЗП0994, кл. 164-33, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР № 304054, кл. В 22 Ф 13/10, 1970.