Состав для получения противопригарного покрытия литейных форм

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к противопригарным покрытиям преимущественно для форм, изготавливаемых вакуумно-пленочной формовкой (ВПФ) при производстве отливок из черных и цветных сплавов. Цель изобретения - повышение качества покрытия за счет улучшения технологических и противопригарных свойств. Эта цель достигается благодаря содержанию в составе на основе коллоидного графитового препарата (В-1) поливинилацетатной эмульсии и дисульфида молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.%: поливинилацетатная эмульсия 0,5-1,0

дисульфид молибдена 2,5-4,0

коллоидный графит остальное. Благодаря полимеризации и гидролизу органических веществ, сконцентрированных на поверхности полиэтиленовой пленки, с образованием гидрофильного вещества - поливинилового спирта, и солей металлического мыла увеличивается адгезионная и когезионная прочность покрытия и кроющая способность и уменьшаются объемные напряжения в герметизирующем покрасочном слое ВПФ. Упрочнение и предохранение слоя покрытия от растрескивания повышает степень герметизации ВПФ и снижает ее газопроницаемость в требуемых пределах, что устраняет образование ужимин, просечек, газовой пористости и пригара на отливках. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН1 Х

РЕСПУБЛИН (19) (111 (5!}5 22 С 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21 ) 44111 12/23-02 (22) 09.03.88 (46) 23.02.90. Бюл. !! - 7

{71) Одесское производственное объединение тяжелого краностроения им. Январского восстания (72) В.В.Колесихин (53) 621.744.079 (088.8). (56) Патент Японии Ф 52-2684, кл . В 22 С 9/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1102653, кл. В 22 С 3(ОО, 1982.

Авторское свидегельство СССР

Ф 865482, кл. В 22 С 3/00, 1980. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТИВОПРИГАРНОГО ПОКРЫТИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к противопригарным покрытиям преимущественно для форм., изготавливаемых вакуумнопленочной формовкой (ВПФ) при производстве отливок из черных и цветных сплавов. Цель изобретения — повьппение качетва покрытия за счет улучшения технологических и противопригарных

Изобретение относится к "литейному производству, а именно к противопригарным покрытия, преимущественно для форм, изготавливаемых вакуумно-пленочной формовкой при производтсве отливок из черных и цветных сплавов.

Цель изобретения — повышение ка,чества покрытия за счет улучшения технологических и противопригарных свойств.

В составе покрытия используется коллоидно-графитовый препарат (В-I) 2 свойств. Эта цель достигается благодаря содержанию в составе на основе коллоидного графитового йрепа рата (В-I} поливинилацетатной эмульсии и дисульфида молибдена при следующем соотношении компонентов, мас. Ж: поливинилацетатная эмульсия О, 5-1,0; дисульфид молибдена 2,5-4,0; коллоидный графит остальное. Благодаря полимеризации и гидролизу органических веществ, сконцентрированных на поверх. ности полиэтиленовой пленки, с образованием гидрофильного вещества — поливинилового спирта, и солей металлического мыла увеличивается адгезион-: ная и когезионная прочность покрьггия а и кроющая способность и уменьшаются объемные напряжения в герметизирующем покрасочном слое ВПФ. Упрочнение и предохранение слоя покрытия от растрескивания повышает степень герметизации ВПФ и снижает ее газопроницаемость в требуемых пределах, что устраняет образование ужимин, просечек, газовой пористости и пригара на отливках. 5 табл.

ОСТ 6-08-429-74. Его характеристи" ка представлена в табл. 1.

Поливинилацетатная эмульсия (ПВАЭ)это дисперсная взвесь шарообразных час тиц полимера поливинилацетата в воде. "

Поливинилацетат имеет относительно низ- юв кую температуру стеклования (около 28 С) и характеризуется невысокой теплостойкостью, но обладает высокой адгезией к различным материалам, что предопределяет области его применения - клен, покрытия, связущие.

1544522

Дисульфид молибдена — серосодержащее соединение, минерал состава МоБ подобен графиту и имеет пластинчатую структуру. Каждый слой молибдена покрыт слоями серы. Свободные связи внешних атомов серы способствуют прилипанию частичек молибденового дисульфи" да. Оптимальный размер частичек дисульфнда молибдена находится в преде" 10 лах 1-6 мкм.

Основные свойства дисульфида молибдена представлены в табл. 2.

При введении полнвинилацетатной

r лульсии и днсульфида молибдена, в результате полимеризации и гкдролиза органических веществ, сконцентрированных на поверхности полИмерной пленки, образуются гидрофильное вещество — поливиниловый спирт и соли металличес кого мыла, которые увеличивают степень молекулярного взаимодействия поверхности с гидрофобными свойствами, Благодаря привитию винилацетата и присоединенио серы по месту двойных связей стеариновой кислоты увеличивается адгезиоиная и когезионная проч. ность покрытия и кроющая способность и уменьшаются объемные напряжения и 30 герметизирующем покрасочном слое вакуумно-пленочной формы.

Составы для проведения сравнитель" ных испытаний покрытий представлены

s "табл. 3. 35

Приготовление составов покрытий (1-

7) табл. 3, осуществляли следующим образом, Расчетное количество непластифици40 рованной поливинилацетатной эмульсии средней вязкости смешивают по составу с порошком дисульфида молибдена до полного смачивания связующим. Полученную кашеобразную зернистую массу 5 порциями1вводят в приготовленный раствор жидкого коллоидного графита (пре" парата Б-1 ) плотностью 1, 10-1, 15 г/см

Ъ при перемешивании в смесителе пропеллерного тика со скоростью вращения мешалки 1420 об/мин в течение 10-15 мин до получения однородной массы.

При приготовлении коллоидно-графитового препарата В-Х для улучшения кроющей способности и адгезии к полимерной пленке вводят графит, грануло55 метрический состав которого по дан,ным на седиментографе CB-3 представ- I лен в табл. 4.

В лабораторных условиях составы представленные в табл. 3, испытаны для определения граничных и оптимальных значений ингредиентов, входящих в состав покрытий, а также для выявЪ пения влияния дисульфида молибдена и поливинилацетатной эмульсии в заявленных пределах на улучшение технологических и противопригарных свойств покрытия.

По результатам испытаний количественные показатели свойств покрытий по предлагаемому (1-7) и известному (8) способам представлены в табл. 5.

Из сравнительных испытаний покрытий указанных составов следует, что при содержании в коллоицно-графитовом препарате В-I поливинилацетатной

-эмульсии менее 0,5X а дисульфида молибдена менее 2,5 ухудшается кроющая способность покрытия и понижается адгезионная и когезионная прочность.

Это объясняется недостаточной степенью молекулярного взаимодействия в процессах, проходящих на границе пленка-покрытие, а также в самом покрытии, Отсутствие активных сильных граничных и промежуточных слоев, недостаточная смазывающая снособность покрытия при его нанесении приводит к возникновению капиллярных волн, образующих пучности и перешейки, в связи с чем и слое покрытия при его формировании в процессе сушки и термообработки возникают дополнительные внутренние напряжения, которые приводят к растрескиванию и снижению прочностных свойств покрытия

Низкая трещиноустойчивость инеудовлетворнтельная укрывистость покрытия наличие остаточных напряжений в синтетической пленке обуславливают увеличение газопроницаемости вакуумной формы при заливке ее расплавом, которая определяет появление трудноудалимого пригара на отливках и ухудшает чистоту и качество их поверхности с появлением:характерных: дефектов в виде ужжин, Б случаях, когда в составе покрытия содержание в коллоидно-графитовом препарате В-Х поливичалацетатной эмульсии более 1,0, а дисульфила молибдена более 4,0, ухудшается кроющая способность соответственно в связи с низкой плотностью красочной суспензия, агрегативной и седиментационной устойчивостью системы покрытия.

5 15445

Увеличение содержания в составе покрытия органического связывающего, образование напряженных участков и очагов с повышенной остаточной влаж5 нос тью после формирования пок рытия на пленке, а также низкой температуры сублимации дисульфида молибдена повышает газотворную способность покрытия при температурах выше 500 С в о процессе заливки расплава в вакуумную форму и кристаллизации отливок.

На основании изложенного повышенная газотворная способность покрытия в процессе заливки расплавом приводит к образованию газовой пористости на литой поверхности и способствует росту гаэопроницаемости вакуумной формы, что обуславливает появление просечек и пригара на отливках. 20

Как видно из результатов сравнительных испытаний покрытий, состав

4 является оптимальным по физико-механическим и технологическим свойствам.

Упрочнение и предохранение слоя 25 покрытия от растрескивания повышает степень герметизации вакуумно-пленочной формы и снижает ее газопроницаемость в требуемых пределах, что устраняет образование ужимин, просечек, 30 газовой пористости на отливках, Такого состава покрытие может быть использовано при изготовлении точных отливок. и литых иэделий в вакуумнопленочных формах например моделей, кокилей, штампов, .матриц пресс-форм и т.п, 22 6 и дисульфид молибдена, при следующем соотношении ингредиентов, мас,1:

Полив инила це татка я эмульсия 0 5-1,0

Дисульфид молибдена 2,5-4,0

Коллоидный графит Остальное.

Таблица I

Состав и свойства препарата

В-I

1,5Х-ный раствор аммиака

Вязкость, рК

Плотность г/см й

Таблица2:

Свойства Мо

Плотность, г/см

4,8

Твердость по Моосу

1,0-1,5

Температура начала сублимации, С

450

Графит

Желатин

Хлорное железо

Сахар-глюкоза

Соотношение составляющих и показатели свойств

20-22

2,0-3,0

0,4-0,6

3,0-4,0

Остальное

0,15-0,20

1,10 1,15

Температура плаво ления, С

1185

40 Химическая стой кость

45 формула изобретения

Состав для получения противопригарного покрытия литейных форм, включающий коллонцный графит, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества покрытия за,счет улучшения технологических и противопригарных свойств, он дополнительно содержит поливинилацетатную эмульсию

Растворим в царской водке, окисляется в концентрированных Н $0 и ННОЕ. На воэду-. хе NoS окисляется до МоОэ и серы или SOq

1544522

Таблица3

Содержание покрытия, мас.Я

1 2 3 4 5 6 7

Сос тав

Полив инилацетатная эмульсия 02 08 05 08 1,0 08 1,2

3020.2530404530

96,8 97,2 97,0 96,2 95,0 94,7 95,8

Таблица4

Размеры частиц, Содержание, X мкм аблица5

Показатели свойств для составов

2 3 4 5 6

Свойства

Плотность, г/смз 1,18 1,21 1,26 1,26 1,26 !,25 1,14

1,20 1,24 1,28 1,28 1 28 1,26 1,17

Седиментационная устойчивость, 7. 95

96 94

97

Хор. Хор, Неуд. Неуд.

Неуд, Неуд. Хор, Нет Нет

Нет 1

Нет 1

Нет

Нет

Нет

Нет Нет Нет

2 1 Нет

4 3 Нет

Прочность, число изгибов: дл я на руше ния когезин

Дис уль фид молибдена (;,ья )

Колло идный графит (препарат

В-I)

Вода

Кроющая способность

Трещиноустой> чнвость после подсушки через, мнн:

i — 2

2 — 3

3 — 4

4 — 5

l0 — 15

35- 45

20 — 30

20 — 30

1544522

Продолжение табл.5

Свойства

) ля нарушения адгезии

Укрыв истопть: ср. ед. незначительные наплывы средние наплывы з начительные

50 47 42

140 136 132

4l . 49 52

130 142 146

130

10,2 9,94 9,0

l9,6. 19,2 17,5

8,17 8,3 13, О 13,6

17,2 17,6 30,0 28,4

0,65

Шероховатая ужнмнны

0,32 0,20

Слегка Гладкая шерохо матовая натая дефекты

О ° 18 Оэ21 Ое?5 0 ° 8

Гладкая Гладкая Шероховатая блестя- желтого- газовая пощая цвета ристость просечка в виде ужнмин

P едак тор С, П ат рушева

Э аказ 457 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 наплывы незначительные подтеки слабые подтеки значительные подтеки

Остаточная влажность после подсушки через, мин:

l0

Газопроницаемость. ед. при термообработке:

700-720оС

950-IOOO C

Газовыделение, 3 о см, при,т С

500-520

700-?20

Средняя веЛичина пригара на отливке, г

Состояние поверх ности отливки

Показатели свойств для составов

2 3 4 5 6

1э! 1э1 1у0 Оэ9 1э0 112 1в3

I ý0 «О 0 ° 75 Оэ8 О ° 8 I ðO I 2

Оэ8 016 015 Оэ5 0>55 0,9 I >0

Составитель И. Куницкая

Хехред Л. Сердюкова. Корректор Э.Лончакова