Раствор для обработки керамических форм и стержней Советский патент 1982 года по МПК B22C3/00 B22C1/16 

(З) РАСТВОР для ОБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ И СТЕ ЖНЕЙ

I

Изобретение относится к области литейного производства и используется преимущественно для упрочнения форм и стержней, изготовляемых из огеливаемых керамических масс на этилсиликатном связующем.

Известны растворы для упрочнения керамических форм и стержней пропиткой из огеливаемых масс содержащие от 25 до 50 ортофосфорйой кислоты в спирте 1 J.

Однако при использовании этого раствора необходимо проводить высокотемпературную прокалку пропитанных форм и стержней для предотвращения потери прочности из-за насыщения их влагой воздуха. , Для повышения точности стержней, применяемых в оболочковых формах, которые, получают по выплавляемым моделям, желательно снизить температуру такой обработки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому з { фекту к

изобретению является раствор, содержащий, мас.:

Ортофосфорную кислоту

Алюмрхлорид2 5-+5

Этиловый спирт -Остальное 2j.

Этот раствор рекомендуется использовать для обработки жидкостекольных форм.

Однако этот раствор не обеспечивает стабильной прочности стержней

10 при вытапливании в воде модельного состава.

Целью изобретения является снижение гигроскопичности смеси и сни15жение разупрочнения обработанной смеси при хранении и При удалении модельной массы в воде из оболочки.

Эта цель достигается тем, что раствор, включающий ортофосфорную

20 кислоту, растворимое соединение алюминия органический растворитель, содержит в качестве растворимого соединения алюминия азотнокислый

алюминий при следующем соотношении компонентов, масД:

Ортофосфорная кислота Азотнокислый алюминий 20-kQ Растворитель , Остальное Для получения раствора использовалась Ортофосфорная кислота ГОСТ 6552-58, азотнокислый алюминий ГОСТ . В качестве растворителя использовался этиловый спирт. Кроме спирта в качестве растворителя может быть использована также вода , но при использовании спирта проникающая способность раствора в поры стержней и форм выше. Для получения раствора азотнокислый алюминий растворяется в спирте или воде, зате добавляется кислота. Раствор использовался для пропитки стержней и образцов размером «О мм, полученных из огеливаемых керамических масс на гидролизованном растворе этилсиликата с содержанием окиси кремния 25%, пылевидного и зернистого электрокорундового наполнителя и щелочного раствора. После затвердевания в оснастке и выжигания легколетучих продуктов из образцов проводилась их пропитка раствором в течение 15 мин, а затем их подвергали соответствующей термообработке с целью придания образцам (стержням) необходимых свойств.

Повышенное содержание ортофосфорноЙ кислоты приводит к возрастанию прочности пропитанных этим раствором стержней. При содержании ее в растворе более 0% ухудшается выбиваемость и податливость стержней. При содержании кислоты в растворе менее 25 упрочнение такими растворами стержней недостаточно.

8 табл. 1 приведены составы предлагаемых растворов с сод|ержанием компонентов согласно изобретению (2-), раствора с предлагаемыми компонентами, но с содержанием их не по изобретению (1), известных l И 23 растворов (в табл. 1 соответственно 5 и 6).

Свойства обработанных стержней указанными -в табл. 1 составами раст ворюв приведены в табл. 2,

Гигроскопичность стержней, пропитанных этими растворами, определя

лась при относительной

влажности воздуха 95%.

Как видно гигроскопичность стержней, пропитанных растворами, имеющих состав согласно изобретению, ниже, чем пропитанных известными растворами.

С гигроскопичностью связано и разупрочнение пропитанных стержней при их хранении.

Хранение образцов до равновесной гигроскопичности проводилось при относительной влажности воздуха 95.

Из приведенных данных видно, что разупрочнение стержней при хранении существенно меньше, чем при применении известных растворов.

При концентрации в растворе азотнокислого алюминия менее 2Q% происходит сильное разупрочнение пропитанных и высушенных стержней при их хранении и при обработке оболочки в горячей воде. При концентрации

5 А1 (N0)9Н, более А0% растворы вязкие, появляются трудности в растворении самого материала в растворителе. Предпочтительно содержание в растворе тримерно равного соQ ртношения кислоты, растворителя и азотнокислого алюминия. Вязкость такого раствора составляет 12-1 ест, плотность 1,2-1,23 г/см. Стержни, пропитанные раствором, обладают высокой прочностью и в горячем состоянии; так при пропитке стержней таким раствором прочность при 900 составила l tO-US кгс/см при 1300® не менее 123-128 кгс/см. Стержни, изготовленные из огеливаемых керамических смесей, пропитывают раствором, после сушки при i 50-500c устанавливают в пресс-форму и запрессовывают модельной массой. Готовые модели со стержнями используют для получения оболочковых форм, из которых модельную массу удаляют в воде. Прокаленные формы со стержнями заливают металлом.

Реализация изобретения за счет снижения гигроскопичности и повышения прочности после и вытапливания моделей в воде позволит снизить брак отливок. Экономический эффект в условиях предприятия составит

5 12-15 тыс.руб.

Таблица 1