Покрытие для изложниц и кокилей

 

ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ИЗЛОЖНИЦ И КОКИЛЕЙ , включакнцее гидроксид магния и окись магния, отличающееся тем, что, с целью повьшения адгезионной прочности и термостойкости, оно дополнительно содержит у гидроксйд алюминия и -у-окясъ алюминия при следующем соотношении инг-редиентов, мае.ч.: Гидроксид магния 5-50 Окись магния5-50 у-Гидроксид алюминия 5-50 у-Окись алюминия 5-50

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК ае аи

10536 А ш В 22 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

i, /у1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к втоискомм свидвтвльствм (21) 3538399/22-02 (22) 10.01.83 (46) 30.08.84. Бюл. Р 32 (72) Г.Н. Плотников, Т.Ф. Кулькова, А.В. Иикульчик, А.И. Метелев, В.С. Гуляков, В.А.. Рябин, Т.А. Устьянцева и Г.В. Абзадуллин (53) 621.744.079(088.8)

° (56) 1. Солнцев С.С., Туманов А.Т.

Защитные покрытия при нагреве. M.

"Машиностроение", 1976, с. 172.

2. Авторское свидетельство СССР

У 833355, кл. В 22 С 3/00, 1979. (54) (57) ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ИЗЛОЖНИЦ И КОКИЛЕЙ, включающее гидроксид магния и окись магния, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения адгези" онной прочности и термостойкости, оно .дополнительно содержит угидроксид алюминия и у-окись алюминия при следуюцем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Гидроксид магния 5-50

Окись магния 5-50 -Гидроксид алюминия 5-50 т-Окись алюминия 5-50

36 3 покрытия менее 300 мкм,.ухудшается изолирующий эффект при нанесении суспенэии на поверхность изложницы; при недостатке оксида и гидроксида магния нарушается прочность стекловидного слоя. При содержании оксидов и гидроксидов металлов более 50 мас.ч. слой покрытия превышает 500 мкм, что при сушке приводит к растрескиванию покрытия и уменьшению его прочности.

Кроме того, повышенное количество твердой фазы в суспенэии приводит к неоправданному завышению расхода покрытия и к ухудшению условий заполнения изложниц и кокилей металлом.

Ф 11105 ,Изобретение относится к литейному. производству, в частности к покрытиям для изложниц и кокилей.

Известны покрытия для изложниц на основе органических материалов: каменноугольные смолы, кузбасслак, битумный лак и др. (1).

Однако эти покрытия не устраняют разгара на поверхности литейных форм, приварки к ним, образования газовой пористоети на поверхности слитка. При работе с ними создаются антисанитарные условия иэ-эа значительного выделения дыма и копоти.

Известны также неорганические ком- 15 позиции оксидов металлов — безобжиговые покрытия )1 3Недостатком этих покрытий является их слабая адгезия к металлу, что обуславливает недостаточные противопригарные свойства покрытий и приводит к появлению на поверхности слитков дефектов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо- му результату является покрытие,для изложниц (2 3, содержащее, мас.ч.:

Гидроксид магния 30-50

Окись магния 10,5-14,7

Окись хрома 39,5-55,3

Недостатком указанного покрытия является низкая адгезионная прочность и термостойКость.

Цель изобретения — повышение адгезионной прочности и термостойкости

35 покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что покрытие для изложниц и кокилей, включающее гидроксид магния и окись магния дополнительно содержиИ

Ф

40 гидроксид алюминия и у-окись алюминия при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Гидроксид магния 5-50

Окись магния 5-50 т-Гидроксид алюминия 5-50

45 т-Окись алюминия 5-50

Гидроксид алюминия в виде у-формы (гидраргиллит) имеет химическую формулу,-A1(OH) 3

Для гидраргиллйта, в отличие от других форм гидроксида алюминия,характерна высокая дисперсность частиц (удельная поверхность более 50 м /г), низко-температурный эндотермический эффект (115 С) и способность к поли- 55 мериэации. Эти характеристики обуславливают высокую адгезионную способность покрытия и удаление структурной воды при сушке покрытия с образованием тонкой и прочной пленки.

Окись алюминия в виде у-формы (у-А1 О ) менее активна, чем гидроксид алюминия, однако при взаимодействии между собой, эа счет большого химического сродства, они образуют прочную пространственную структуру, обеспечивающую высокую прочность покрытия после сушки.

Гидроксид магния Ng(OH) и оксид магния МаО усиливает прочность покрытия благодаря взаимодействию соединений магния с материалом изложницы при температуре более 1000ОС.

Оксидные формы, образовавшиеся в процессе разложения гидроксидов соответствующих металлов, обычно обладают более дефектной решеткой и являются более реакционноспособными, что и обуславливает повышенную адгезионную способность покрытия н его несмываемость жидким металлом при разливке. Благодаря высокой поверхности активности гидроксидов магния и алюминия последние обволакивают менее активные оксиды магния и алюминия. При сушке удаляется свободная, затем адсорбционная и структурная вода и образуется достаточно толстый слой покрытия с повышенной сплошностью. При дальнейшем повышении температуры изложницы происходит твердофаэное взаимодействие оксида магния с материалом изложницы и частично — с оксидом алюминия с образованием стекловидного переходного слоя сложного состава, обладающего высокими защитными свойствами.

Содержание каждого из ингредиентов менее 5,0 мас.ч. и более 50 мас.ч снижает защитные свойства композиции. При недостатке гидраргиллита и оксида алюминия уменьшается толщина

1110536

Размер частиц, используемых в покрытии гидроксидов алюминия и магния, составляет 1,0-0,01 мкм.

Составы покрытия по изобретению (В2-В4), выходящие за оптимальные пределы содержания ингредиентов (В1, 95) и прототипа (96) приведены в табл.1, а их свойства — в табл.2

Покрытие готовится путем смешивания составляющих ингредиентов в смесителях любого типа. Перед нанесением на рабочую поверхность покрытие разбавляется водой при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Гидроксид магния 1-10

Окись. магния 1-10 т-Гидроксид алюминия 1-10

Таблица 1

Ингредиенты

Составы покрытия, мас.ч

1 J1! 1

У1 92 ВЗ Ô4 В5 Фб

2,5 40

75 12,5

25 . 5

27 50

30 50

17 . 5

75 50

2,5 5

2,5 5

75 50

Гидроксид магния

Окись магния у-Гидроксид алюминия

2,5, ;Окись алюминия

Окись хрома

47,5

Таблица 2

Показатели свойств для покрытий составов табл. 1 и их суспензий

Свойства

h 1 Ó2 93 94 У5 Уб

1 26 1 23 1 20 1 23 1 26 1 22

Вязкость по В3-4,С

16 12 11 12 16 14

96 95 94 95 96 96

500 400 300 400 500 450

1950 2030 2050 2030 1900 2000

4,3 5,2 . 5,3 5,1 4,3 4

116 118

115 90

ВНИИПИ Заказ 6233/8 аа 774 . По сапе

Филиал lIOG "Патент, r.Óèãîðîä, Ул.Проектная, 4

Плотность суспензии, кг/смз

Седиментационная устойчивость, Ж

Толщина покрытия, мкм

Огнеупорность, С

Адгезионная прочность, кг/см2

Термостойкость покрытия (количество наливов) Окись алюминия 1-10

Вода Остальное

Полученную суспензию наносят на рабочую поверхность изложниц и кокиБ лей пульвериэацией или кистью с последующей сушкой покрытия при температуре около 300 С.

Реализация изобретения повышает качество слитков и отливок, исклю10 чает образование на поверхности излож ниц сетки .разгара, повышает срок службы изложниц и кокилей, снижает на 10-157 расход металла на их изготовление и значительно упрощает тех15 нологию получения покрытий. Экономический эффект составляет 0,7 р. на

1 т. отливок.