Керамическая смесь для изготовления литейных стержней

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам керамических смесей для изготовления стержней в производстве точных отливоко Цель изобретения - улучшение качества смеси за счет повьшения ее прочности и теплопроводности при температурах кристаллизации металла, а также снижение окислительной способности смеси по отношению к углероду металла Состав смеси, масо%: окись алюминия 3-4; карбид бора 4-8; модельный состав РЗ на основе нефтяного парафина, церезина синтетического , воска буроугольного и кубовых остатков термического крекинга парафина 17 - 18; стеарин 1-2; пылевидный кварц остальноео За счет введения в состав смеси карбида бора ее прочность при статическом изгибе и теплопроводность (при температурах кристаллизации сплавов типа нержавеющих сталей ) повышены соответственно в2-2,6ив2,5-4 раза о Обезуглероженный слой на поверхности точных отливок из нержавеющей стали практически отсутствует, 3 табл о ю (Л

„„Я0„„1366275 А1

COtO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 22 С 1/00 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4111512/22-02 (22) 20.08,86 (46) 15.01.88. Бюл. ¹ 2 (71) Производственное объединение

"Ждановтяжмаш" (72) В.Л.Ежов и Л.А.Щегловитов (53) 621.742.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 435048, кл. В 22 С 9/04, С 04 В 35/14. 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹- 456674, кл. В 22 С 1/00, В 22 С 9/10, 1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 505488э кл. В 22 С )/00, В 22 С 9/00, 1974. (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам керамических смесей для изготовления стержней в производстве точных отливок, Цель изобретения — улучшение качества смеси за счет повышения ее прочности и теплопроводности при температурах кристаллизации металла, а также снижение окислительной способности смеси по отношению к углероду металла. Состав смеси, мас,Е: окись алюминия 3 — 4, карбид бора

4 — 8; модельный состав РЗ на основе нефтяного парафина, церезина синтетического, воска буроугольного и кубовых остатков термического крекинга парафина 17 — 18; стеарин 1 — 2, пылевидный кварц остальное, За счет введения в состав смеси карбида бора ее прочность при статическом изгибе и теплопроводность (при температурах кристаллизации сплавов типа нержавеющих сталей ) повышены соответственно в 2 — 2,6 и в 2,5 — 4 раза.

Обезуглероженный слой на поверхности точных отливок из нержавеющей стали практически отсутствует.

3 табл.

66275 2 ления 850К (577 С ), что обеспечивает качественное спекание стержней без зон скопления легкоплавкой фазы, Составы предлагаемых смесей при5 ведены в табл,1 °

Физико-механические и технологические свойства керамических смесей, в том числе и теплопроводность, определялись по общеизвестным методикам. Величину обезуглероженного слоя определяли при помощи микроскопа

МИМ-7, В табл .2 приведены основные свойства смесей 11 1 — 3 (cM,табл,1), а в табл.3 приведена характеристика состояния поверхности отливок из легированной стали, полученных с использованием смесей Р 1 — 3, прочности и теплопроводности при температурах кристаллизации металла, а также снижение окислительной способности смеси по отношению к углероду металла.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В предлагаемой смеси карбид бора является огнеупорным наполнителем (Т,„ = 2623К или 2350 С) и одновременно борсодержащей добавкой, которая проявляет свойство повышения прочности и теплопроводности смеси при температурах кристаллизации, а также предотвращает поверхностное обезуглероживание отливки.

Прочность смеси при температурах кристаллизации повышается эа счет выделения тонкой пленки окиси бора на зернах наполнителя в результате реакции разложения карбида бора.

Окись бора одновременно является легкоплавким компонентом смеси при жидкостном спекании.

Теплопроводность смеси повышает" ся эа счет карбида бора, причем положительное влияние карбида бора на . теплопроводность сохраняется при нагреве смеси вплоть до температур кристаллизации металла.

Взаимное действие быстрого отвода тепла от отливки и создания нейтральной атмосферы позволяет предотвратить обеэуглероживание поверхности отливки.

Керамическая смесь приготавливается в обогреваемом смесителе, для чего в расплавленный пластификатор, (модельный состав P-3 ) и стеарин вводят предварительно перемешанные. порошкообразные составляющие наполнителя и доводят до однообразной массы. Готовую смесь запрессовывают в стержневой ящик и затем спекают при температуре 1200-1300К в порошкообразном глиноземе. Процесс спекания стержней:,. происходит следующим образом: после выгорания пластификатора начинается реакция окисления карбида бора с выделением окиси бора уже в расплавленном виде (температураппав30 Формула

17-18

1-2

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам керамических смесей для изготовления стержней в производстве точных отливок.

Цель изобретения — улучшение качества смеси за счет повышения ее

Смесь предлагаемого состава обладает повышенной прочностью при статическом изгибе в 2-2,6 раза (при температурах кристаллизации ) и теплопроводностью в 2,5-4 раза. Обеэуглероженный слой на отливках штампов из стали 50Х2Н2МФЛ практически отсутствует. изобретения

Керамическая смесь для изготовления литейных стержней, содержащая пылевидный кварц, окись алюминия, борсодержащую добавку, модельный сос35 тав на основе .углеводородов и кубо вых остатков термического крекинга парафина, стеарин, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью улучше40 ния качества смеси за счет повышения ее прочности и теплопроводности при температурах кристаллизации металла, а также снижения окислительной способности смеси по отношению

45 к углероду металла, смесь в качестве борсодержащей добавки содержит кар-: бид бора при следующем соотношении ингредиентов, мас, :

Окись алюминия 3-4

Карбид бора 4-8

Модельный состав на основе углеводородов и кубовых остатков термического крекинга парафина

Стеарин

Пылевидный кварц Остальное

1366275

Таблица1

Продолжение табл.

Ингредиенты

Содержание ингредиентов мас Ж в э ° 5

Ингредиенты смесях N одержание ингреиентов, мас.7 в смесях Н- ! 2 ) 3 (г ) з

Пылевидный кварц

72 71 71

Модельный состав Р3

Окись алюминия

15 Стеарин

Карбид бора

Таблица 2

Содержание ингредиентов в смесях, Ф

Свойства смеси

1 2 3

293

293 29,1 30,8 28,3

7,4 6,7

0,5 0,6

1573

Линейная усадка,7.

Газ опр оницаемо сть, ед, 6-10

5,9

0,5

8-10 10-1 2

Таблица 3

Величина обезуглероженного слоя на отливках из стали 50Х2Н2МФЛ по структурным составляющим, мм

Смесь

1Ф

Феррит с включе- Бейнит Суммар ная ниями перлита и бейнита

Феррит

1 Отсутствует 0,03-0,05 0,05-0,07 О, 12

2 Отсутствует Отсутствует Отсутствует Отсутствует

3 Отсутствует Отсутствует. Отсутствует Отсутствует

П р и м е ч а н и я, Смесь Ф l. Величина обезуглероженного слоя не превышает допуска на доводку по размерам.

Смесь У 3 ° В поверхностных слоях наблюдаются бориды железа и хрома, Коэффициент теплопроводности

Вт/(М,К), при

Т, K

1573

Предел прочности при с та ти че ском изгибе, МПа, при

Т, К

088 1 29 154

1,71 2,37 2,72

18 17,5 17

2 . 1,5 1