Суспензия для изготовления форм по выплавляемым моделям Советский патент 1980 года по МПК B22C1/00 

I

. Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам суспензий для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям в производстве отливок из тугоплавких химически активных металлов и сплавов.

Известна суспензия для изготовления форм по выплавляемым моделям, включающая этилсйликатное связующее и огнеупорный наполнитель на основе двуокиси циркония .

При изготовлении отливок из тугоплавких химически активных металлов и сгглавов для повышения химической инертности форм в известную суспензию добавляют модифицированную добавку, например металлы из подгруппы ванадия, которая способствует связыванию аморфной двуокиси кремния и более прочн 1е системы типа форстерит и циркон.

Однако эти силикаты недостаточно итйё зтны по отношению к таким металлам, как титан, цирконий или хром. Взаимодействие на поверхности металл-форма протекает достаточно интенсивно и в результате образуются значительные пригарные зоны, снижающие коррозионную стойкость отливок.

Цель изобретения - исключение пригара на отливках и повыщение их коррозионной стойкости за счет уменьшения взаимодействия на контактной поверхности металлформа.

Указанная цель достигается тем, что суспензия дополнительно содержит гидрид циркония при следующем соотнощении ингредиентов, вес.%:

Этилсйликатное связующее 22-24 Гидрид циркония4-6

Двуокись цирконияОстальное

При термообработке формы в вакууме гидрид циркония разлагается на атомарный цирконий и водород

ZrH4 + Нг(I). .

Атомарный цирконий восстанавливает двуокись кремния

Zr + SiOi ,O2 + S;.(П),

остатки которой взаимодействуют с двуокис ю циркония с образованием ортосиликата

циркония ZrOa+SiOj- ZrOi-SiOi(П1).

Однако при температуре до 380°С происходит взаимодействие кремния с водородом (реакции I и II)

Si + H

( . т . о:тт CTV1 П БГДелетиём-гидрйДа кр-емния, в результа & аЖййягадридгкрейния из кера реакция образ бванйя ортосиЯиката Цирко йия б тгрямом направлении не пойдет и об р1зуется форйа;ШЧ11йГ ПбЛйбс;№Ю С6ст5ящая й5 Двуокиси циркония, который иНёртен по ШТГоШенйТОк заливаемому металлу. В таблице представлена pesyJibtatH испытаний на коррозионную стойкость отливок, залитых в форйах; изготовленных из суспензий по известному и прТдлагаёмым , срставам.. , . ,,. - , Образцы на коррозионную стойкость пред-ставляющие собой -гШтаеты, вырёзанные из отливок с поверхностью 2-4 см, помещают -В Т€р1йё йчнь1е камеры с паром, перегретым до 400°C.J,, . , „ . .,,..,,. „..,, Оценка коррозионной стоййЗСтй йршо jdjPTCH визуально и по привесу, чем больше НрШесгтей меньше коррозионная стойкость. Установлено, что ,если после 15 суток коррозионных испь1таний на образцах наблюдается плотная черная окисная плент а; то коррозионная стойкость удовлетворяет требованиям и обраШй mflepr fttHftft- Весь срок ра б6тыГ йЩёЙКГй Дб ;HfШтаг Если на образцах наблюдается белая рыхлая ;пленка, то процесс коррозии идет значительно быстрее и образцы не выдерживают требуемого срока работы в изделйи;-, Даннь1ё по Привесу соответствуют данным визуального осмотра. Те образць, коTopbie имеют черную окисную пленку при взвешивании (взвешивание проводится через каждые 15 суток) имели привес 0,5- 0,6 мг/см в сутки, а образцЪ сбелой, рыхлой пленкой на повер1(ности имели привес 0,В-0,9 мг/см в сутки. Из таблицы видно, что отливки, залитые в формб, изготовленные из суспензий 1-3, не имеют пригара и обладают лучшей чистотой поверхности и коррозионной стойкостью. Количество гидрида циркония в суспензии (4-6 вес.%) обусловлено стехиометри чески й CdotHOmeHkeM с двуокисью кремния, т. е. количеством кремния, выделяющимся по реакции (II), который должен полностью провзаимодействовать с водородом, выделяющимся по реакции (I). Применение данной суспензии для изго -- товления литейных форм при производстве бТЛйвок из тугоплавких химически активных металлов позволит исключить пригар на поверхнсгсти отливок и повысить коррозионную стойкость в 1,3-1,7 раза.

235

,78

70;

246

76 21 3

if

2:5 7

70-60 То жеО,51

140-130 Белая0,83

рыхлая . I ,.: плетпса

120-100 То же. 0,81