Суспензия для изготовления керамической формы методом электрофореза

Авторы патента:

Свиридов Андрей Владимирович (RU)

Дмитриев Эдуард Анатольевич (RU)

Евстигнеев Алексей Иванович (RU)

Петров Виктор Викторович (RU)

B22C9/04 - с применением разовых моделей

Владельцы патента RU 2470734:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") (RU)

Изобретение относится к области литейного производства. Суспензия содержит, мас.%: электролит 26-31 и огнеупорный наполнитель - остальное. В качестве электролита используют 0,4-1%-ный водный раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ), а в качестве огнеупорного наполнителя - золу уноса ТЭЦ. Обеспечивается повышение огнеупорности и трещиностойкости форм. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к форетическим суспензиям, используемым для изготовления керамических форм по удаляемым моделям методом электрофореза.

Известны составы форетических суспензий, содержащие в качестве огнеупорного наполнителя смесь маршалита и кварцевого песка (А.с. 329945 СССР, А.с. 459296 СССР, А.с. 488649 СССР, А.с. 564919 СССР и др.), смесь электрокорунда различной зернистости (А.с. 557857 СССР, А.с. 727314 СССР, А.с. 975173 СССР и др.), а также смесь пылевидного и зернистого шамота (А.с. 749534 СССР).

Недостатком известных изобретений является высокая стоимость огнеупорного наполнителя (электрокорунд, шамот) и значительное изменение линейных размеров оболочек на кварцевом песке из-за полиморфных превращений кварца при нагреве, что сдерживает внедрение одного из прогрессивных методов формирования оболочковых форм в литейное производство.

Заявляемое изобретение позволяет снизить стоимость суспензии и повысить качество оболочковых форм. Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что суспензия для изготовления керамической формы методом электрофореза, содержащая огнеупорный наполнитель, в качестве электролита водный раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ), в качестве огнеупорного наполнителя содержит золу уноса ТЭЦ, 0,4-1%-ный водный раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

- 0,4 - 1%-ный водный раствор натриевой соли
карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ):	26-31
- огнеупорный наполнитель:	остальное.

При этом в качестве огнеупорного наполнителя использована зола уноса ТЭЦ, содержащая: 80% SiO₂, 16% C, 3% CaO и 1% MgO, а фазовый состав смеси следующий: 70% частиц размером 0,315 мм, 20% - 0,18 и 10% менее 0,18 мм.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в значительном удешевлении производства оболочковых форм по удаляемым моделям методом электрофореза и улучшении ее технологических свойств.

Использование золы в качестве огнеупорного наполнителя позволяет снизить стоимость суспензии и повысить огнеупорность и трещиностойкость форм из-за содержащегося в золе обожженного кварца с малым коэффициентом термического расширения.

Предлагаемую форетическую суспензию использовали при следующем количественном соотношении ингредиентов, мас.%:

- 0,4 - 1%-ный водный раствор натриевой соли
карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ):	26-31;
- огнеупорный наполнитель:	остальное

Готовят форетическую суспензию следующим образом.

Отмеренное количество NaКМЦ заливают необходимым объемом воды при комнатной температуре и после перемешивания в течение 4-6 минут оставляют на несколько часов, для лучшего ее растворения. После приготовления водного раствора NaКМЦ (например, 0,6%-ного водного раствора, в количестве 28% от массы суспензии) готовят непосредственно саму форетическую суспензию. Для этого в емкость при постоянной температуре заливают необходимое количество водного раствора NaКМЦ, (например, 28% от массы суспензии) и при перемешивании порциями вводят огнеупорный наполнитель. В качестве огнеупорного наполнителя использована зола уноса ТЭЦ, содержащая: 80% SiO₂, 16% C, 3% CaO и 1% MgO, а фазовый состав смеси следующий: 70% частиц размером 0,315 мм, 20% - 0,18 и 10% менее 0,18 мм.

1. Суспензия для изготовления керамической формы методом электрофореза, содержащая огнеупорный наполнитель, а в качестве электролита - водный раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ), отличающаяся тем, что в качестве огнеупорного наполнителя использована зола уноса ТЭЦ, при этом электролит - в виде 0,4-1%-ного водного раствора натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

0,4-1%-ный водный раствор натриевой соли
карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ)	26-31
огнеупорный наполнитель	остальное

2. Суспензия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве огнеупорного наполнителя использована зола уноса ТЭЦ, содержащая: 80% SiO₂, 16% C, 3% CaO и 1% MgO, при следующем фазовом составе смеси: 70% частиц размером 0,315 мм, 20% - 0,18 мм и 10% менее 0,18 мм.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для фасонного литья точных отливок из высоколегированных сплавов. .

Способ получения отливок с заданными свойствами требуемых участков поверхности на заданную глубину при литье по газифицируемым моделям, в частности, бурового и режущего инструмента // 2455103

Изобретение относится к области литейного производства. .

Способ изготовления многослойных оболочковых литейных форм по выплавляемым моделям // 2433013

Изобретение относится к литейному производству, а именно к получению отливок по выплавляемым моделям. .

Способ введения модификаторов и легирующих добавок при литье по газифицируемым моделям // 2427442

Изобретение относится к литейному производству. .

Способ изготовления монокристаллических зародышей одновременно с литьем монокристаллических деталей // 2422564

Изобретение относится к области изготовления деталей, имеющих направленную кристаллографическую ориентацию. .

Способ изготовления форм в литье по выплавляемым моделям // 2418648

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью по выплавляемым моделям, и может быть использовано в машиностроительной отрасли. .

Способ изготовления оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям // 2418647

Способ изготовления керамических оболочковых форм для литья по выплавляемым моделям // 2412019

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления керамических оболочковых форм по выплавляемым моделям при производстве особо ответственных отливок из химически активных сталей и сплавов.

Способ изготовления бескремнеземных керамических форм для точного литья металлов по выплавляемым моделям // 2411104

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для изготовления бескремнеземных оболочковых форм по выплавляемым моделям при производстве особо ответственных отливок из жаропрочных и тугоплавких металлов с направленной и монокристаллической структурой.

Способ удаления легкоплавкой модели из литейной формы // 2381862

Изобретение относится к области литейного производства. .

Способ получения отливок с заданными свойствами требуемых участков поверхности заданной глубины литьем по газифицируемым моделям // 2473411

Изобретение относится к области литейного производства

Способ легирования поверхности металлических изделий // 2475331

Изобретение относится к литейному производству

Способ изготовления выплавляемых моделей для получения оболочковых форм методом электрофореза // 2488459

Изобретение относится к области литейного производства

Способ изготовления детали лопаточного аппарата // 2497627

Изобретение относится к изготовлению металлических лопаточных аппаратов низкого давления газотурбинного двигателя, в котором лопатки имеют внутреннюю полость, предназначенную для размещения в ней датчика детектирования газов или для сообщения с таким датчиком. Лопатка 1 имеет отверстие 9, выполненное в стенке, обеспечивающее проход газов из зоны низкого давления газотурбинного двигателя в направлении внутренней полости и размещение датчика. Способ включает установку в литейную форму сердечника, соответствующего внутренней полости лопатки, и заливку расплавленного металла в литейную форму. Сердечник для каждого отверстия 9, сообщенного с внутренней полостью лопатки, выполняют с выступом, проникающим через внутреннюю поверхность литейной формы и образующим единственный элемент удержания сердечника в литейной форме. Обеспечивается повышение качества лопаток за счет исключения операции сверления отверстий. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ изготовления керамических форм по растворяемым моделям // 2499651

Изобретение относится к области литейного производства. Способ включает нанесение на модель методом погружения нейтральной гидрофобной пленки из материала на основе воска, послойное формирование на модели огнеупорной оболочки, удаление модели, сушку и обжиг керамической формы. Гидрофобная пленка имеет более низкую температуру плавления, чем материал модели. Удаление модели осуществляют выдержкой формы с моделью в печи, выдержкой в воде при ее температуре, не превышающей температуру каплепадения материала пленки, и промывкой формы в воде при температуре, превышающей температуру каплепадения материала пленки, за два или три цикла с выдержкой в течение 2-3 минут. Выдержку формы с моделью в печи осуществляют при температуре, превышающей температуру каплепадения материала гидрофобной пленки, но ниже температуры плавления материала растворяемой модели в течение 3 минут на 1 мм толщины формы. Обеспечивается повышение качества поверхности керамической формы, повышение производительности процесса и снижение расхода материалов. 2 табл.

Способ изготовления бескремнеземной керамической формы для литья по выплавляемым моделям // 2502578

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для литья из жаропрочных сплавов преимущественно на основе никеля, кобальта и ниобия лопаток газотурбинных двигателей и газотурбинных установок. На модельный блок наносят по крайней мере два слоя огнеупорной суспензии, следующего состава, мас.%: эпоксидная смола 2,0-10,0, отвердитель аминного типа 0,4-3,0, органический растворитель 10,0-30,0, огнеупорный наполнитель, выбранный из группы оксидов редкоземельных металлов, гафния, циркония или их смесь - остальное. Затем наносят слои суспензии на основе алюмоорганического связующего и электрокорунда. После нанесения каждого слоя суспензии проводят сушку при температуре 40-100°С. Прокалку керамической формы осуществляют при температуре 1400-1900°С. Обеспечивается повышение качества отливок вследствие измельчения структуры сплавов, а также сокращение времени сушки керамического покрытия. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Дисперсия, суспензия и способ получения формы для точного литья с использованием суспензии // 2504452

Суспензия для получения литейной формы содержит от 50 до 80 мас.% термостойких частиц, средний размер которых составляет от 0,5 до 150 мкм, от 5 до 35 мас.% частиц оксида алюминия, средний диаметр которых составляет менее 300 нм, и от 5 до 35 мас.% воды, pH указанной суспензии составляет от 5 до 12. Суспензию получают путем смешивания водной дисперсии, содержащей частицы оксида алюминия, с термостойкими частицами, средний размер которых составляет от 0,5 до 150 мкм, и, если это необходимо, с добавками. Средний диаметр частиц оксида алюминия в дисперсии составляет менее чем 300 нм в твердом виде, содержание частиц оксида алюминия составляет более чем 15 мас.%, а pH составляет от 5 до 12. С использованием суспензии получают литейную форму для точного литья. Обеспечивается повышение устойчивости суспензии, сокращение времени сушки формы, повышение прочности формы и упрощение ее изготовления. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 табл., 5 пр.

Способ изготовления форм для литья по выплавляемым моделям // 2505376

Изобретение относится к области литейного производства. Способ включает изготовление огнеупорной оболочки путем нанесения на выплавляемую модель суспензии на основе огнеупорного материала с применением в качестве связующего этилсиликата. При формовке в опоку на поверхность огнеупорной оболочки предварительно наносят графит из расчета 1 грамм на 1 см2 площади без учета поверхности литниково-питающей системы. Остальной объем опоки заполняют шамотной крошкой и герметизируют поверхностным слоем, состоящим из шамотной крошки и жидкого стекла толщиной не менее 50 мм. Последующее вакуумирование огнеупорной оболочки, заформованной в опоку, осуществляют после прокалки перед заливкой жидкой сталью. Обеспечивается производство отливок без поверхностного окисления и питтинга. 1 табл.

Способ изготовления упрочненных стальных и чугунных деталей // 2508959

Изобретение относится к литейному производству. На внешнюю поверхность газифицируемой модели наносят предварительно разведенную в жидкости до пастообразного состояния обмазку, содержащую, мас.%: карбид бора 55-75; фторид натрия, 1-5; диборид титана 25-45. Производят сушку на воздухе до получения твердой корки. Высушенную газифицируемую модель формуют в опоке, засыпая сухим кварцевым песком, заливают расплав и получают отливку с упрочненным керамическим слоем, под которым находится упрочненный диффузионный слой. Обеспечивается повышение износостойкости и коррозионной стойкости. 1 табл.

Способ изготовления оболочковой огнеупорной формы // 2509622

Изобретение относится к области литейного производства. Способ включает изготовление восковой выплавляемой модели, формирование огнеупорной оболочковой формы путем послойного нанесения на восковую модель огнеупорного покрытия с сушкой каждого из слоев и выплавление восковой модели. Для предотвращения растрескивания оболочковых форм перед выплавлением восковой модели из оболочковой формы восковую модель с нанесенной на нее оболочковой формой охлаждают на 7-16°C. 1 табл., 6 пр.