Раствор для обработки керамических форм и стержней

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ (АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>933177

Сотоз Севетскик . Соцмапметичесиик

Реетту6итфи (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 11. 80 (21) 3005216/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 08. 06. 82 (51)М. Кл.

В 22 С 3/00

В 22 С 1/16

1ввуаарвтвкквыа 4

CCCP ве дмам вэввретевкЯ и вткрыткв

l (53) УДК 621.

° 744.37(088.8) (54) РАСТВОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ КЕРАМИ4ЕСКИХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

Изобретение относится к области литейного производства и используется преимущественно для упрочнения форм и стержней, изготовляемых иэ огеливаемых керамических масс на этилсиликатном связующем.

Известны растворы для упрочнения керамических форм и стержней пропиткой из огеливаемых масс ) содержащие от 25 до 503 ортофосфорйой кислоты в спирте (1).

Однако при использовании этого раствора необходимо проводить высокотемпературную прокалку пропитан-. ных форм и стержней для предотвращения потери прочности иэ-за насыщения их влагой воздуха.

Для повышения точности стержней, применяемых в оболочковых формах, которые. получают по выплавляемым моделям, желательно снизить температуру такой обработки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к

2 изобретению является раствор, содержащий, мас.4:

Ортофосфорную кислоту 25-45

Алюмохлорид 25-45 . Этиловыи спирт -Остальное (2J, Этот раствор рекомендуется использовать для обработки жидкостекольных форм.

Однако этот раствор не обеспечивает стабильной прочности стержней

10 при вытапливании в воде модельного состава.

Целью изобретения является снижение гигроскопичности смеси и сни15 жение разупрочнения обработанной смеси при хранении и при удалении модельной массы в воде из оболочки.

Эта цель достигается тем, что раствор, включающий ортофосфорную кислоту, растворимое соединение алюминия органический растворитель, содержит в качестве растворимого соединения алюминия азотнокислый

3 93 алюминий при следующем соотношении

I компонентов, мас.4:

Ортофосфорная кислота 25-40

Азотнокислый алюминий 20-40

Растворитель, Остальное

Для получения раствора испьльзовалась ортофосфорная кислота

ГОСТ 6552-58, азотнокислый алюминий.

ГОСТ 3757-75. В качестве растворителя использовался этиЛовый спирт.

Кроме спирта в качестве .растворителя может быть использована также вода, но при использовании спирта проникающая способность раствора в поры стержней и форм выше. Для получения раствора азотнокислый алюминий растворяется в спирте или воде, затем добавляется кислота. Раствор использовался для пропитки стержней и образцов размером 40 ° 20 ° 5 мм, полученных из огеливаемых керамических масс на гидролизованном растворе этилсиликата с содержанием окиси кремния 253, пылевидного и зернистого электрокорундового наполнителя и щелочного раствора. После затвердевания в оснастке и выжигания легколетучих продуктов из образцов проводилась их пропитка раствором в течение 15 мин, а затем их подвергали соответствующей термообработке с целью придания образцам (стержням) необходимых свойств.

Повышенное содержание ортофосфорной кислоты приводит к возрастанию прочности пропитанных этим раствором стержней. При содержании, ее в растворе более 403 ухудшается выбиваемость и податливость стержней. При содержании кислоты .в растворе менее

253 упрочнение такими растворами стержней недостаточно.

8 табл. 1 приведены составы предлагаемых растворов с содержанием компонентов согласно изобретению (2-4), раствора с предлагаемыми компонентами, но с содержанием их не о изобретению (1), известных. (1 и 2 растворов (в табл. 1 соответственно 5 и 6).

Свойства обработанных стержней указанными е табл, 1 составами раст воров приведены в табл. 2, Гигроскопичность стержней, пропитанных этими растворами, определя

3177 ф лась при относительной влажности воэ духа 954.

Как видно гигроскопичность стержней, пропитанных растворами, имеющих состав согласно изобретению, ниже, чем пропитанных известными растворами.

С гигроскопичностью связано и разупрочнение пропитанных стержней

10 .при их хранении. Хранение образцов до равновесной гигроскопичности проводилось при относительной влажности воздуха

95>

Иэ приведенных данных видно, что разупрочнение стержней при хранении существенно меньше, чем при применении известных растворов.

При концентрации в растворе азстнокислого алюминия менее 203 происходит сильное разупрочнение пропитанных и высушенных стержней при их хранении и при обработке оболочки в горячей воде. При концентрации

А1(МО ) 9Н О более 40 растворы вязкие, появляются трудности в растворении самого материала в растворителе. Предпочтительно содержаwe в растворе примерно равного со-!

З< отношения кислоты, растворителя и аэотнокислого алюминия. 8язкость такого раствора составляет 12-14 сст, плотность 1,2-1,23 г/см . Стержни, пропитанные раствором, обладают высокой прочностью и. в горячем состоя-. нии; так при пропитке стержней таким раствором прочность при 900 составила 140-148 кгс/см при 1300 не менее 123-128 кгс/см . Стержни, изготовленные из огеливаемых керамических смесей, пропитывают раствором о после сушки при 450-500 С устанавливают в пресс-форму и эапрессовывают модельной массой. Готовые модели со стержнями используют для получения оболочковых форм, из которых модельную массу удаляют в воде. Прокаленные формы со стержнями заливают металлом.

Реализация изобретения за счет снижения гигроскопичности и повышения прочности после сушки и вытапливания моделей в воде позволит снизить брак отливок. Экономический эффект в условиях предприятия составит

12-15 тыс.руб.

933177

Таблица

Содержание компонентов, мас., в составах

Компоненты

1 2 3 4 5 6

Ортофосфорная кислота

42,5 40 35 25 50 33

Азотнокислый алюминий

20 30 40 0

Растворитель (спирт этиловый) 35 50 34

"2 5 40 35

Алюмохлорид

Таблица 2

Показатели свойств смесей, пропитанных растворами составов по табл. 1

Свойства

2 3 4 5 6

Гигроскопичность стержней, /, термообработанных йри 500 С в течение 1 ч

6,1 3,84

1,6

6,0 3 1 2,1

81

65 63

65 85

36 83

9,0 24 термообработанных при

500 С и после выплавки в воде в течение

1 ч

81

70 15 37

Формула изобретения

Раствор для обработки керамических форм и стержней на этилсиликатном связующем, включающий ортофос.форную кислоту, растворимое соединение алюминия и органический растворитель, отличающийся тем, что, с целью снижения гигроскопичности смеси и снижения разупрочнения обработанной смеси при хранении и при удалении модельной массы в воде из оболочки, в качестЗаказ 4012/9 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Прочность на изгиб, кгс/см, термообраЬртанных при 500 С, термообработанных

° при 500 С и находящихся на хранении до равновесной гигросколичности (9 сут) 1 ве растворимого соединения он содержит азотнокислый алюминий при следующем соот ношении компонентов, ма с, 3:

Ортофосфорная кислота 25-40

Азотнокислый алюминий 20-40

Растворитель Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Информационный листок ВИИИ

N 79-1955, серия Т6-10-10, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

5> и 599910, кл. В 22 С 9/04, 1978.

Тираж 852 Подписное