Состав противопригарного покрытия для литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам противопригарных покрытий, применяемых для окрашивания форм и стержней, изготовленных преимущественно из холоднотвердеющих смесей, при производстве стальных отливок. Цель изобретения - улучшение противопригарных свойств покрытия за счет повышения его термостойкости и прочностных свойств при 1000°С, снижения газотворности покрытия, а также повышения чистоты поверхности отливок. Состав содержит следующие ингредиенты, мас.%: 4-5%-ный раствор поливинилбутираля в органическом растворителе 28,75-29,15

фенолоформальдегидная смола 0,85-1,25

алюминат натрия 6-6,25 и циркон - остальное. При прогреве формы до 700-720°С прочностные свойства покрытия обеспечиваются поливинилбутиралем и смолой ОФ-1. При более высоких температурах прочность покрытия формируется уже за счет спекания нерастворимого в органических растворителях алюмината натрия и имеющего температуру плавления 1650°С. Использование покрытий из составов по изобретению позволяет получать крупные стальные отливки без пригара в формах из холоднотвердеющих смесей, расширяя тем самым область применения этих смесей. 3 табл.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 22 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О П"1РЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4361556/31-02 (22) 11.01.88 (46) 30.04.90, Бюл. 11 16 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой

Октябрьской, социалистической революции (72) С.П.Дорошенко, В.Н.Дробязко, А И.Шейко.и $.В.Тарасюк (53) 621.744.079 (088.8); (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1253708, кл. В 22 С 3/ОО, 1984.

Дорошенко С.П. и др. Получение отливок без пригара в песчаных формах. М,: Машиностроение, 1978, с. 164, табл.37, состав 3, (54) СОСТАВ ПРОТИВОПРИГАРНОГО ПОКРЫТИЯ ДРЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам противопригарных покрытий, применяемых для окрашивания форм и стержней, изготовленных преимущественно из холоднотвердеющих смесей, при производстве стальных отливок.

Изобретение относится к литейному. производству, а именно к.составам противопригарных покрытий, применяемых.для окрашивания форм и стержней, изготовляемых преимущественно из холоднотвердеющих смесей,, при производстве стальных отливок, Цель изобретения — улучшение противопригариых свойств покрытия эа счет повышения его термостой ости

„.Я0„„15603 ? А 1

Цель изобретения - улучшение противопригарных свойств покрытия эа счет повьппейия его термостойкости и прочностных свойств при 1000 С, снижения газотворности покрытия, а также повыпения чистоты поверхности отливок. Состав содержит следующие ингредиенты, мас.Х: 4-5Х раствор поливинилбутираля в органическом растворителе

28,75-29,15; фенолоформальдегидную смолу 0,85"1,25; алюминат натрия 66 25 и циркон - остальное. При проS о греве формы до 700-720 С прочностные свойства, покрытия обеспечиваются поливинилбутиралем и смолой ОФ-1, При более высоких температурах прочность покрытия формируется уже засчет слекания нерастворимого в органических растворителях алюмината натрия и о имеющего т.п. 1650 С. Использование покрытий иэ составов по изобретению

1 позволяет получать крупные стальные отливки без пригара в формах из холоднотвердеющих смесей, расширяя тем самым область применения этих смесей. 3 табл. и прочностных свойств при 10000, снижения газотворности покрытия, а также повьппения чистоты поверхности отливок.

В качестве наполнителя состав содержит циркон.

Для придания седиментационной устойчивости составу используют 4-5Хный раствор поливинилбутираля (ПВБ) в органическом растворителе. При этом

1560357 в качестве последнего можно испольэовать этанол или растворители 646 и 647.

Кроме того ПВБ улучшает кроющую способность состава н служит низкотемпературным связующим.

Фенолформальдегидная смола ОФ-1 способствует повышению прочности покрытия,и обеспечивает хорошее его сцепление с поверхностью форм и стержней при 700-780 С.

Для обеспечения прочности покрытия при более высоких температурах и увеличения его термостойкости в состав вводится алюминат натрия.

Алюминат натрия (NaA10z) представ-. ляет собой неорганическое сОединение, нерастворимое в органических растворителях с т.п. 1650 С. Ю

Составы для получения противопригарного покрытия приведены в табл.1, а их технологические свойства — в табл,2.

"5

Покрытие на формах или стержнях получают путем нанесения состава, приготовленного следующим образом.

Вначале приготавливают 4-5 -ный раствор ПВБ в органическом растворителе, вязкостью 19-21 с по ВЗ-4 полученный раствор вводят смолу ОФ-1 и затем циркон и алюминат натрия при постоянном перемешивании.

Прочность получаемых покрытий и

35 их газотворность приведена в табл.3.. Прочность покрытия формируется после испарения органического раство- 4о рителя за счет отверждения ПВБ .и смолы ОФ-1. Термостойкость связующей композиции "смола-ПВБ" способствует сохранению прочности покрытия при нагреве до 700-720 С. Это связано с образованием кокса при карбонизации смолы, который прочно связывает зерна циркония. При дальнейшем повышении температуры и.времени выдержки происходит газификация коксового остатка, что приводит к разрушению

5О покрытия и возникновению на отливках поверхностных дефектов и засоров, Для увеличения термостойкости покрытия при более высоких температу- .

55 рах в состав вводится алюминат натрия, обеспечивающий спекание покрытия под действием тепла заливаемого в форму металла, Анализ прочности противопрнгарных покрытий при изгибе.при 1000 С (табл.3) показывает, что в начапьный период нагрева (выдержка до 45 с) происходит резкое снижение прочности, что объясняется выгоранием ПВБ и смолы ОФ-I. При дальнейшей выдержке при

1000 С наблюдается повышение прочно"

Р сти покрытия вследствие их спекания эа счет алюмината натрия.

При увеличении содержания алюмината натрия прочность покрыТий на изгиб при длительных выдержках (120180 с) увеличивается. Оптимальной следует считать добавку 6,0-6,25 алюмината натрия, так как при содержании менее 6% величина прочности недостаточна, а увеличение содержания алюмината натрия сверх 6,25 приводят к существенному повышению прочности покрытия.

Газотворность покрытий вследствие снижения содержания смолы значительно ниже газотворности известных покрытий, содержащих 2-3 смолы ОФ-1.

Принимая во внимание характер изменения газотворности при увеличении содержания смолы ОФ-1, максимальным ее содержанием следует принять 1,25Х.

Технологические пробы, изготовленные из холоднотвердеющих смесей (жидкой самотвердеющей смеси с жидким стеклом или КБЖ, самотвердеющей смеси на смоле ОФ-1 и т.д.) и окрашенные составами по изобретению, пригара, ужимин и других поверхностных дефектов не имели, Таким образом, покрытия, получаемые из составов по изобретению обладают более высокими прочностными свойствами и высокой прочностью сцеп-. ления с поверхностью форм и стержней, при высоких температурах их использования получают крупные отливки беэ пригара в формах из холоднотвердеющих смесей, расширяя тем самым область применения этих смесей, Формула изобретения"

Состав противопригарного покрытия для литейных форм и стержней преимущественно иэ холоднотвердеющих смесей при производстве стальных отливок, содержащий циркон, раствор поливинилбутираля в органическом раство-. рителе и фенолформальдегидную смолу, отличающийся тем, что, 1560357

28,7529,15

4-5Х-ный раствор поливинилбутираля в орга" ническом растворителе

Фенолформальдегидная смола

Алюминат натрия с целью улучшения противопригарных свойств покрытия за счет повышения его термостойкости и прочностных о свойств при 1000 С, снижения газотворности покрытия, а также повн,ипения чистоты лове рхнос ти отливок, он дополнительно содержит алюминат натрия,при следующем содержании ингредиентов, мас,Ж:

О, 852,25

6, 006,25

Ос тальное

Цирк он

Таблица!

Содержание ингредиентов, мас ° 7 составов

Ингредиенты

2 3 4 5 6 т, 64,00 64,00 64,00 63,75 63,75 63,75

Цирк он 4-5Е-ный раствор

flB8 в органическом растворителе

Смола ОФ-1

Алюминат натрия

29115 29, 00 28, 75

Ор85 I 00 1,25

6,25 6 ° 25 6,25

29,00 28,75

1,00 1,25

6,00 6;-ОО

29 ° I5

0,85

6,00

Таблица 2

Свойства состава

Состав покрытий

Т Т Г Т !

3 4 5 6

Вязкость по ВЗ-4 с

Плотность, г/см э

Расслоение, через: 1 ч

3 ч

24 ч

55 56

56

I j89 I 89 1,89 1,88 1,89

1,90

Х

99

98 98 98 99 98

95 94 94 94 94

84 84 84 83 84

Таблица Э

Прочность покрытия при изгибе, ИПа, при 1000 С после въпермки, с с

Сос тав °

Гаэотворность покрытий, си /г

30 45 60 90 120 150 180

0,16

0,191

0,234

0,168

0,188

0,232

Составитель В.Решетов

Редактор А.Долинич Техред М.Ходанич Корректор Т.Малец

Заказ 942 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат ".Патент", r.Óærîðîä, ул. Гагарина, 1О1

2..

4

4,15

5,18

6,30

4,32 ,5, 39

6,27

0,03

О, 047

Oil l

0,029

0,044

0,096

О, 006

0,007

0,022

О, 008

О, 015

О, 025

О, 006

О, 008

0„009

0,007

О, 008

0,010

О, 010

0,011

0,010

О, 009

0» 01 0

0,010

0,014

Î> 014

0,015

0,016

0,018

Oi 0 1 7

0,010

О, 018

О, 020

0,023

О, 024

0 ° 022

0,022

О, 024

О, 024

О, 029

0,028

0,30

18,0

21,0

24,0

18,2

20 ° 8

23,9