Смесь для изготовления керамических литейных стержней Советский патент 1978 года по МПК B22C1/22 B22C9/04 

Изобретение относится к смесям для Заготовления керамических стержней, применяемых в производстве точного литья, например турбинных лопаток.

Наиболее близкий к описываемому изоб ретению по технической сущнэсти и достигаемому эффекту является смесь для изготовления керамических литейных стержней, включаюшая электрсжорунд, пылевидный кварц, пластификатор и спиртовой раствор хлористого ка;шаия flj .

При нагреве стержней из известной смеси выше 11ОО С, находящийся в ее составе кварц ( которого в массе более 2О%) переходит в йыссжотемпературные модификации с резким изменением объема, что ведет к растрескиванию и короблениям стержней, поэтому повышение их механических свойств за счет повышения темпе- ратуры обжига невозможно.

Такой недостаток керамических масс особенно сильно проявляется при изготовлении стержней сложной конфигурации с резко изменяющимися толшинамн сечений.

Це/ью изобретения является увеличени прочности стержней.

Для достижения указанной цели смесь в качестве кальциевой соли минеральнсА кислоты содержит порошок карбоната кальция (СаСОд. ГОСТ 5972-51) при следу ющем соотношении ингредиентов, вес.%: Элэктрете орундОснова

Кварц пылевидный 1О-2О Карбонат кальция О,О5-О,4 Пластификатор12-18

При обжиге карбонат кальция разлагается с образованием сжиси кальция, которая, являясь минерализатором спекания, образует с окислами кремния и алюминия сложные алюмосиликаты. Наличие последних значительно снижает температуру спекания, а также способствует переходу кварца в его высокотемпературные модификации, свою очередь, увеличивает температуру начала размягчения керамических стержней.

Предлагаемую керамическую смесь для изготовления стержней приготавливают следующим образом. В барабанном смесителе с шарами см шивают предварительно просушенные порошки огнеупорного наполнителя и карбо ната кальция в течение ЗО-6О мин. В смеситель с подогревом (конвертор с utapawH или лопастной смеситель) загружают пластификатор его распл леняя и нагрева до 12О С туда же высы пают (же.лательно в 2-3 приема) полученную шихту, После введения шихты смесь перемешивают при ЮсРсГв течение 1,5-2,0 ч до получения однородной массы. Массу разливают в металлические изложнищ. или противни и применяют для изготовления стержней по мере надобности. Керамические стержни из предлагаемой смеси изготавливают по известней .техгологии методом горячего прессования при 65-12О С. Стержни обжигают при )-13ОО°С в засыпке опорного напол нителя - глинозема. , Кварц пылевидный Карбонат кальция Известная смесь: кварц пылевидн спиртовой раств лак КО-О86-5%: того кальция Результаты испытаний приведены в таблице. Для сравнения спекаемости стержневых масс испытывают обожженные обраэцы (балочки размером 65 х 15 х 2 мм) на прогиб под действием собственного веса при расстоянии между опорами 58 мм. Балочки устанавливают на две опоры и помещают в печь, где температуру поднимают до 13ОО с последующей выдержкой в течение 24-х ч ( по этому же режиму образцы проходили предварительный обжиг). Кроме замера величины прогиба , ( при определяют прочность образцов при комнатной температуре. Испытывают 4 группы образцов, изготовленных в пределах предлагаемого состава; 2 группы контрольных образцов ( с уменьшенным и увеличенным количеством кварца) и одна группа образцов из извест ней смеси. Ниже приведены с оставыемесей, вес, %: ( электрокорунд - основа, пластификаторЛ.5 вес % ). JVV 2020ЗО 0,20,40,4 О%; карбид кремния - 2%; орис

римечание. Для известного и VI составов прочность

недопустимая для изготовления тонких стержней для литья турбинных лопаток; для состава 1 - низкая механическая жаростойкость; образцы составов 11-V имеют выссжую прочность и удовлетворительную механическую жаростойкость.

Как видно из таблицы, наиболее оптимальным является состав 1И, включаюши Ю вес.% пылевидного кварца и 0,1 вес. % карбоната кальция.

Стержни, полученные из предлагаемой смеси, имеют повышенную прочность при удовлетворительной термостойкости и могут быть использованы для оформления тонких и сложных внутренних полостей в отливках.

Предлагаемая смесь более проста в изготовлении, чем известная,и обладает большей живучестью в расплавленном состоянии.

В состав смеси не входят дефицитные и дорогостоящие компоненты.

Для получения стержней из этой смеси не требуется значительно повышать температуру обжига, и, следовательно, стержни можно спекать в широко распространенных электропечах с силитовыми нагревателями.

Полученные стержни хсрошо вышелачяваются из внутренних полостей отливок.

Формула изобрегення Смесь для изготовления керамических литейных стержней, включающая эпектрокоруню, пылеввдный кварц, пластификатор и кальциевую соль минеральнсй кислоты, отличающаяся тем, что, с пблью увеличения прочности стержней , б качестве кальциевой соли минеральной кислоты она содержит норгаыгас карбс«ата кальция ( Со СО ) при следующем соотношении ингредиенте, вес. % :

Электрокорунд Основа

Кварц пылевидный 1О-2О

Карбонат кальция О,,

Пластификате 12-18

Источники информации, принять во внимание при экспериизе:

1, Авторское свидетельство СССР № 474386, МКл.2 В 22 С 1/22, 31.О5.73.