Суспензия для изготовления огнеупорных литейных форм по выплавляемым моделям Советский патент 1981 года по МПК B22C1/06 

(54) СУСПАЗИЯ ДЛЯ ИЗЮТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ Изобретение относкчсй к литейному производству, а именно к составам огнеупорных суспензий, используемых оля иэготовления форм по выплавляемым мопеля в которых получают литье из химйчесК1в активных металлов, например титана. Известна огнеупорная суспензия для приготовления керамических форм по выплавляемым моделям fll. . Суспензия состоит из иаполнвтеля в ви це смеси электрокорунда мнкрсшорошковой и порошковой фракции и связующего в виде этилсилнката при следующем соотношении, вес.%: Электрокорунд микропорошковой фракции64 Злектрокорунд порошковой фракции 16 Этилсиликат 2О Недостатком известной суспензии явля ется длительный цикл изготовления (боле 8О ч) из нее форм оля литья химически активных металлов, например титана, изза необходимости длительной обработки форм пиролитическим углеродом в процессе их прокалки (в течение 36 ч) для образования на нх поверхности защитного покрытия, предохраняющего формы от взаимодействия с заливаемым в них химически активным металлом. Кроме того, форсил из этой суспензии имеют низкую прочность до их прокалки, что ведет к случаям разрушения на технологических операциях ао прокалки. Известна огнеупорная суспензия 1.2J для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям для литья химически активных металлов, которая содержит твердый огнеупорный наполтггепь, например электрокорунд микропорошковой фракции, связующее - гидролизованный раствор этилсиликат и упрочняющую добавку - полиэтияеноксид, препставляюший собой полимер окиси полиэтилена с молекулярным весом 10ОООО - 5ООООО, при слвдукяием соотношении компонентов, мас.%: Огнеупорный наполнитель 7О-8О Полиэтиленоксид О,О1-1,5 Гидролизованший раствор этклсиликатаОстальное При приготовлении суспензии растворяют полиэтиленокеил в гидролизованном растворе этилсиликата. Затем в полученНЬ1Й раствор высыпают наполнитель и составляющие перемешивают до получения оанороаной массы. Недостатком известной суспензии явля ется 1лительность до 48 ч расл-ворения порошкового полиэтиленоксида в жидкой фазе суспензии (гйдролизованном. раствор этилсиликата). Кроме того, формы из это суспензии имеют недостаточную прочност после прокалки, что приводит к разрушению форм, напрт1мер, при центробежном способе заливки металла. Цель изобретения - сокращение време ни приготовления суспензии и повышение прочности форм после прокалки. Поставленная цель достигается тем, что известная огнеупорная суспензия, содержащая огнеупорный наполнитель и гид- ролизованный раствор этилсиликата, в качестве технологической 1Т1рочняющвй добавки содержит проксонол при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: 1.4 Огнеупорный наполнитель 70-85 Проксонол0,1-2,0 Гидропизованный раствор этилсиликатаОстальное Проксонол представляет собой сополимер окиси этилена и окиси пропилена с молекулярным весом 640О-1000О. Проксонол - прозрачная вязкая жидкЪсть, легко растворяется в воде и многих органических растворитепях (этиловом спирте, ацетоне и др.), в результате чего значительно сокращается время npv.roтовления суспензии. Кроме того формы, изготовленные из этой суспензии, обладают высокой прочностью после прокалки из-за того, что проксонол в процессе прокалки форм в восстановительной газовой среде разлагается с выделением пиролитического углерода, дополнительно свйзывающего частицы огнеупорного наполнителя между собой. Испытаны составы суспензий при оптимальном содержании огнеупорного наполнителя и гидролизованного этилсиликата, отличающиеся содержанием лроксонола или его отсутствием (табл.1 . Таблица 1

Огнеупорный нопопнитепь

(эпоктрокорундмикропорошковой

фракции)

Проксоноп

ПопиэтипеноксидГицролизовый раствор этипсипиката

(с соцоржаниом SiO 12%)

При таком содеэжании двуокиси кремния обеспечивается максимальная химическая инертность форм.

В качестве огнеупорного наполнителя могут быть также использованы другие высокоогнеупорные порошковые материалы, химически стойкие по отношению к активным металлам, например окись циркония, бакор.

Каждая суспензия готовится следующим

образом.

. К мешалку заливают гидролизованныЙ раствор этилсмликата и проксонол и засыпают ммкропорошок электрокорунда, затем все перемешивают при частоте вращения

75

75 2,0

23,024,0

активатора 2800 об/мин до получения

однородной массы.

Время приготовлений суспензии 0,8 ч. Из суспензий изготавливают формы апя литья титана по выплавляемьМ моделям. Для этого в приготовленную суспензию

окунают модельные блоки, после чего обсыпают их эпектрокорундом зерновой фракции и сушат в течение 1,1 ч. Таким образом наносят 7 слоев.

Затем из оболочек выплавляют моделыный состав и формы прокаливают в воостаковительной газовой среае (смесь углеводорода с азотом) в течение 12 ч при . 5 В готовые формы запивают сплав ВТ 5Л. Проаолжитепьность приготовления суспензий для составов 1 и 3 составляет по 0,8 ч, а 4 - 48,8 ч. Формы изготавливаются из суспензии (1-4) за 6О ч. Толщина окисленного слоя на поверхности отпивок, изготовленных в формах из суспензий составляет, мм: 1234 О,3 О,2 0,15 0,38 Из таблицы виано, что продолжительность приготовления предлагаемой суспен зии на 48 ч меньше, чем известной суспензии. Прочность форм на изгиб после прокалки также выше, чем у форм, изгото вленных из известной суспензии в 1,31,8 раза. Это достигается за счет пиролитичес- кого углерода, выделяющегося при разло женин проксонола, При содержанки проксонола в суспензии меньше 0,1 мас.% прочность форм становится меньше допустимой, а при содержании его больше 2,0 мас.%, происходит дальнейшее повышение прочности форм что также выше допустимой, так как повышенная прочность формы препятствует усадке металла при затвердевании и возможно разрушение отливки. Толщина окисленного слоя на поверхности отливок, полученных в формах из предлагаемой суспензии, на 2О-30% мень ше, чем у отпивок, полученных в формах из известной суспензии. Это достигается за счет того, что выделяющийся при про- капке пиропктический угперод образует на поверкностн форм защитную пленку, титановыйВ табл. 1 и 2 приведены составы и 8848214 свойства суспензий Таблица 2 храняюшую форму от взаимодействия с расплавленным титаном. Продолжительность изготовления форм такая же, как и чз известной суспензии. Прочность форм на изгиб до прокалки находится на уровне прочности форм из известной суспензии. Реализация предлагаемого изобретения позволит сократить время приготовления суспензии, повысить прочность форм после прокалки. Формула изобретения Суспензия для изготовления огнеупорьных литейных форм по выплавляемым моделям для литья химически активных металлов, содержащая огнеупорный наполнитель, гидролизованный раствор этилсиликаТа и упрочняющую добавку, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения времени приготовления суспензии и повышения прочности форм после прокалки, в качестве технологической упрочняющей добавки он содержит проксонол при следующем соотношении компонентов, мас.%: Огнеупорный наполнитель7О-85 Проксонол0,1-2,О Гидролизованный раствор этилсиликатаОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 394152, кл. В 22 С 1/ОО, 1967. 2.Авторское свидетельство СССЗ- .№ 457528, кл. В 22 С 1/00, 1973.