Смесь для изготовления литейных стержней

 

Союз Советских

Социал исти мвских

Республик

О П И С А Н И Е ((() 668764

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свод-ву— (22) Заявлено 30.12.77 (21) 2564577/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.2

В 22 С!/00

В22С 9/10

1 асуднрственный квинтет

СССР но делам нэебретеннй н OTKp(NTNN (53) 621.742. .4 (088.8) Опубликовано 25.06.79. Бюллетень №23

Дата опубликования описания 03.07.79

В А. Шевченко, В. В. Назаренко, Н. Г. Ма)(ашонок, В. М. Симановский, Г. Ф. Мяльница, О. С. Костырко, М. А. Путилин и А. И. Приступа (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт проблем литья Украинской CCP (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕ Й

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения керамических стержней литых лопаток из жаропрочных и жаростойких сплавов газотурбинных установок.

Известна смесь для изготовления стержней на основе электрокорунда и маршалита с добавками карбида кремния, полиорганоалюмосилоксановой смолы, а также спиртового раствора хлористого кальция (1).

Однако эта смесь не обеспечивает необходимую прочность стержней, используемых для получения полостей газотурбинных лопаток, и требует сравнительно продолжительного цикла обжига.

Наиболее близкой по технической су(цности и достигаемому результату является смесь, которая содержит маршалит, пластификатор ПП вЂ” 15, электрокорунд М вЂ” 5 и электрокорунд М вЂ” 40 (2) .

Однако при обжиге железо не сразу вступает в реакцию с огнеупорными составляющими, а по мере повышения температуры окисляется в окислы, взаимодействуя с кислородом воздуха, а затем в виде окислов взаимодействует с маршалитом и электрокорундом, т. е. процесс обжига можно представить в данном случае двухэтапным, что приводит к увеличению времени этого процесса. В зависимости от условий обжига окисление железа может быть частичным

5 и это препятствует полному спеканию компонентов в стержневой смеси, вследствие чего снижается механическая прочность стержней.

Продолжительное время обжига, а также дороговизна чистого мелкод.(сперсного железа приводят к высокой себестоимости стержней данного состава.

Цель изобретения — повышение прочности стержней, ускорение процесса спекания и снижение их себестоимости.

Это достигается тем, что стержневая смесь, в состав которой входят электрокорунд, маршалит, легкоплавкий пластификатор ПП вЂ” 15 (смесь парафина и полиэтилена), в качестве железосодержащего элемен20 та смесь содержит производн ю железа в виде его окисла при следующем соотношении ингредиеHTов, вес.%:

Маршалит 8 — !О

Легкоплавкий пластификатор 17 — 9

668764

Окись ж леза, вес ти ектрок нд Мес. %

Р ве

30 16 Остальное

1430

17 Остальное

40 18 Ос таль ное

25 14, 5 Остальное

44 17 Остальное

10

890

920

Технология изготовления предлагаемой о смеси не отличается от технологии изготовления известной смеси.

Формула изобретения

Окись железа 16 — 29

Электрокорунд Остальное

Особенностью этого состава является то, что в керамическую массу введен порошкообразный окисел железа и поэтому при прокатке стержней взаимодействие будет проходить не между металлом и огнеупорными составляющими, а непосредственно между основным окислом Fe@Oq и огнеупорными окислами, при этом снижается температура начала спекания тройной системы.

Если известный состав предполагал двухэтапность обжига стержней, то предлагаемый состав исключает необходимость первой ступени обжига, т. е. окисление железа, а по мере повышения температуры происходит непосредственное взаимодействие окиси железа с огнеупорными составляющиКак видно из таблицы, состав стержневой смеси с содержанием окиси железа более

40 /О, нецелесообразен, так как необходимое увеличение прочности достигается при количестве окиси железа до 40%. Количество окиси железа менее 30% приводит к короблению и хрупкости стержней.

Маршалит является окислом кислотного характера и способствует процессу разрушения стержней под действием раствора щелочи при их удалении из лопаток.

Количество маршалита менее 8% замедляет процесс выщелачивания стержней из лопаток, а содержание его в смеси более

10% приведет к снижению прочности стержней.

Электрокорунд является основным составляющим стержневой смеси.

8 10% электрокорунда М вЂ” 5 введе но для более плотной упаковки стержневой смеси, в связи с чем содержание его менее

8% ухудшает обжиг стержней, а количество его в смеси более 10% снижает прочность стержней.

Легкоплавкий пластификатор ПП вЂ” 15 введен для придания стержневой смеси ми, что значителb÷о сокраLUàåт время обжига стержней. В связи с тем, что в балансе себестоимости стержней обжиг занимает основное место, то снижение времени обжига приводит к значительному снижению их себестоимости.

Полное взаимодействие введенной в состав стержневой смеси окиси железа с огнеупорными составляющими приводит к.повышению механической прочности получаемых стержней, которые в 1,2 — 1,3 раза прочнее стержней из известной смеси!

Для получения с1ерж ней смеси оптимального состава, обеспечи вающей необходимую прочность стержней, были подготовлены пять смесей ингредиентов.

В таблице приведены показатели прочности полученных образцов. свойств текучести. Содержание его в смеси менее 10% приводит к недопрессовке стержней и их хрупкости. Количество же более 10% дает трещинообразование после обжига и коробление стержней.

Увеличение прочности стержней в 1,2—

1,3 раза, а также сокращение времени их обжига по сравнению с известными снижает себестоимость стержней на 10%.

Смесь для изготовления литейных стержней, используемых для получения полостей газотурбинных лопаток, включающая железо, электрокорунд, маршалит, легкоплавкий пластификатор ПП вЂ” 15 (смесь парафина и полиэтилена), отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности стержней, ускорения процесса спекания и снижения их себестои мости, в качестве железосодержащего элемента смесь содержит производ668764 его окисла при следуюнгредиентов, вес. /о..

8 — 10

17 — 19

16 — 29

Остальное

Составитель А. Приступа

Редактор С. Суркова Техред О. Луговая Корректор M. Шароши

Заказ 3554/8 Тираж 944 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, оаушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ную железа в виде щем соотношении и

Марш алит

Легкоплвкий пластификатор

ПП вЂ” 15

Окись железа

Электрокорунд

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 474386, М. Кл В 22 С 1/22, 1973.

2. Заявка № 2461141/02, М. Кл. "

В 22 С 9/04, 28.09.77, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.