Способ получения композиции для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик о>944724 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14. 06. 76(21) 2376094/22-02 (ЩМ.К . с присоединением заявки Мо

В 22 С 1/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 74. .045(088.8) Опубликовано 230782 Бюллетень йо27

Дата опубликования списания 23 . 07 . 82

В.Г.Арсеньев, А.Б.Красильников, А.А.Пусто

Л.Р.Железняков и Б.A.Ëèïêèíä алов. .:..-. (72) Авторы изобретения \.

Горьковский проектно-конструкторский, тех рддгический (71) Заявитель институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Изобретение относится к литейному производству черных и цветных сплавов, в частности к способам получения композиций, используемых для получения литейных форм.

Известен способ приготовления дуспензий для изготовления оболочковых многослойных форм путем проведения гидролиза этилсиликата при перемешивании в суспензии пылевидного огнеупорного наполнителя (11, Недостатком такого способа является низкая прочность получаемых форм и большие затраты времени на их просушку.

Наиболее бЛизким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления суспензии, используемой при приготовлении форм для литья по выплавляемым моделям, включающий эмульгирование этилсиликата с помощью поверхностно-активных веществ при перемешивании в водной суспензии пылевидного огнеупорного наполнителя, подкисленного минеральной кислотой, и проведение реакции гидролиза на границе глобул этилсиликата при водородном показателе

1-2. Для обеспечения полноты реакции гидролиза этилсиликата перемешивание производится в течение 4560 мин в механической мешалке с числом оборотов пропеллера 15002400 в мин j2)

Недостатком такого состава является то, что полученная известным способом композиция обладает низкой седиментационной устойчивостью из-за малой величины удельного веса жидкой фазы. Седиментационная неустойчивость суспензии проявляется в быстром оседании пылевидного наполнителя, что приводит к изменению вязкости и соответственно к нестабильности толщины и прочности формооболочки. В пылевидных наполнителях присутствует металлическое железо (вследствие помола в агрегатах с железосодержащими или мелющими частями),поэтому для проведения гидролиза этилсиликата необходимо, ° чтобы рН реакционной среды был 1-2. Для до25 стижения такого водородного показателя добавляется минеральная кислота, которая нейтрализует вредную роль металлического железа, присутствующего в пылевидном напоМни30 теле. В результате взаимодействия

944724 металлического железа с серной кислотой. получаются кристаллогидраты FeO 4Н О, которые являются гидроскопичнычи веществами, т.е; легко впитывают влагу и трудно отдают при .сушке, что затрудняет и увеличивает время сушки оболочки иэ-за наличия свободной влаги.

Целью изобретения является увеФ личение прочности форм и сокращение времени их отверждения. 10

Поставленная цель достигается тем, что предварительно подкисляют кремнеэоль кислотой, затем проводят частичный гидролиэ этилсиликата в " кремнеэоле в присутствии бихромата аммония в течение 25-30 мин.

Оптимальная концентрация коллоидального раствора кремниевой кислоты, при которой керамика имеет максимальную прочность, составляет 20

200 г/л, однако возможно применение кремнеэоля с концентрацией 50-220 г/л, обеспечивающей достижение поставленной цели. Для повышения стабильности кислого кремнеэоля и создания опти- 25 мальных условий для гидролиэа этилсиликата рН кремнезоля подцерживают в пределах 0,8-1,2. Для предотвращения коррозии железа, присутствующего в искусственном пылевидном наполнителе, 30 в подкисленный кремнезоль вводят ин" гибитор коррозии железа — бихромат аммония, который стабилизирует рН композиции.

Сущность способа заключается в следующем.

В смеситель емкостью 2 литра вводят коллоидальный раствор кремниевой кислоты с водородным показателем 2 и концентрацией 200 г/л, поверхностно-активное вещество <сульфанол), 40 маршалит искусственный непрокаленный (ПК-3) этилсиликат 40, бихромат аммония. Все это перемешивают в течение 20 мин при скорости пропел лера смесителя 1500 об/мин. Вязкость 45 суспензии 45 с. Присутствие в композиции ингибитора коррозии железа предотвращает реакцию его с кислотой и обраэованне гигроскопических солей, в результате чего заметно 50 ускоряется сушка оболочки.

Повышение удельного веса жидкой фазы суспензии за счет использования коллоидального раствора кремниевой кислоты с удельным весом свыше 1 повышает седиментационную устойчивость суспензии, обеспечивая таким образом стабильность толщины наносимых слоев, что благоприятно сказывается на прочности оболочки. Замена воды на коллоидальный раствор кремниевой кислоты позволяет также уменьшить содержание свободной влаги, так как использование, например, 20-303-ного раствора кремниевой кис- 61 йоты обеспечивает введение в суспензию 20-30%-ной твердой фазы в связи с тем, что коллоидальный раствор представляет собой дисперсию твердых частиц в жидкости. Твердая фаза кремниевой кислоты обеспечивает повышение прочности формооболочки, позволяя вести операцию гидролиза не полностью. Это сокращает время ее проведения до 25-30 мин. Меньшее время проведения гидролиза приводит к понижению прочности, а большее не влияет на прочность. Негидролизованный этилсиликат, обладающий гидрофобными свойствами, адсорбируясь на поверхности наполнителя суспензии и оболочки, повышает тем самым прочность оболочки.

Предлагаемым способом получают многослойные оболочковые формы иэ суспенэии состава, вес.%:

Кремнезоль 24,5

Этилсиликат 4,9

Иаршалит искусственный Остальное сверх 100 вес.Ъ:

Сульфонол 0,1

;. Бихромат аммония 0,7

Время сушки слоев покрытия для первого слоя составляет 45 с, для второго, третьего, четвертого и пятого слоев - 70 с.

Время сушки пятислойной оболочки, высушенной в камере сушки при относительной влажности воздуха

47% и 28 С, составляет 1,62 %, в то время как влажность оболочки, полученной известным способом—

1,983.

Прочность формооболочки, изготовленной предлагаемым способом, составляет 35 кгс/см . Выплавка производится в воде при 95 С в течение

10 мин. При выплавлении и извлечении формы иэ ванны разрушений не наблюдается. Прочность формы после удаления моделей составляет

46 кгс/см, а форм, полученных из суспенэии известным способом, составляет 39 кгс/см . После выплавления модельного состава из формы последняя упрочняется жидким стеклом и после 24 часовой сушки прокаливается и заливается металлом. Разрушений Форм нет.

Реализация изобретения позволит

1повысить прочность форм после выплавления из нее моделей в воде и сократить время их отверждения при сокращенном времени проведения гидролиэа этилсиликата (гидролиз проходит неполностью) с использованием дешевого связующего - кремнезоли с малой концентрацией S10 . Ожидаемый экономический эффект при программе

3,5 тыс.т литья в год составит

75000 руб.

944724

Формула изобретения

Составитель И.Куницкая

Редактор P.Öèöèêà Техред А ° Вабинец Хорректор Е. Рошко

Заказ 5210/11 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитеТа СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения композиций, для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, включающий эмульгирование этилсиликата с по5 мощью поверхностно-активных веществ и проведение гидролиза этилсиликата . при перемешивании в композиции гпялевидного наполнителя, о т л и ч а ющ и и с я .тем, что, с целью увеличе-10 ния прочности форм и сокращения временй их отверждения, предварительно подкнсляют кремнеэоль кислотой, а затем проводят частичный гидролиэ этилсиликата в кремнезоле в присутствии бихромата аммония в течение 2530 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 122586, кл. В 22 С 9/04 1959, 2. Авторское свидетельство СССР

В 426743, кл. В 22 С 9/04, .1972.