Раствор для обработки керамических литейных форм
(72) Авторы изобретения
Т.И. Кириллова, Т. В. Иванова, А. В. Абадаев, $54) РАСТВОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ
ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ
Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам растворов для керамических литейных форм, изготовленных по выплавляемым моделям.
Известны растворы для упрочнения керамических литейных Форм, в качестве которых используется водный раствор аммиака.
Аммиак действует как катализатор гидролиза, смещая рН среды в щелочную зону, в которой скорость гидролиза существенно возрастает. Изменение рН среды происходит эа счет взаимо-
15 действия аммиака с хлористым водородом связующего (1).
Однако применение аммиака ведет к ухудшению условий труда. го
Известны также растворы для обработки керамических литейных Форм, содержащие метилсиликат и зтилсиликат (2)и(3).
Метилсиликат и зтмлсиликат в своей структуре содержат связи Si-О-Si которые не стабильны к гидролизу.
При смешивании с водой метилсиликат и зтилсиликат расслаиваются, и реакция гидролиэа протекает при большом местном избытке воды. Образующиеся в результате гидролиза кремниевые кислоты, будучи нестойкими в водной среде, быстро коагулируют, образуя осадок, в результате чего обработка керамических форм в данных растворах нецелесообразна. Кроме того, эти материалы дорогие и дефицитные, а использование органических растворителей для приготовления растворов, содержащих указанные материалы, ведет,к увеличению токсичности, пожаро-взрывоопасности, а также к ухудшению санитарно-гигиенических условий труда.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату
Т а 6 п и ц а 1
Соствы растворов, об.3
Ингредиенты
Предлагаемого
Триэтаноламин
: 53-ная водная эмульсия полиметилсилоксано вой жидкости
25
50 94
70
Вода
3 9"473 к изобретению является раствор для обработки керамических литейных форм, содержащий триэтаноламин, при концентрации его в водном растворе от 3 до 7Ф по объему Г43.
Однако .использование известного раствора для упрочнения керамических литейных форм дает увеличение прочности только сухих образцов до прокаливания. Упрочнение оболочек до- 1в стигается благодаря интенсивному гидролизу этоксильных групп, содержащихся в структуре связующего, а также благодаря собственным связующим свойствам триэтанолвмина. При высоких температурах триэтаноламин выгорает. Это приводит к уменьшению; прочности прокаленных оболочек.
Целью изобретения является повы" аение прочности керамических литейных форм после прокалки и повышение качества отливок.
Для достижения указанной цели раствор для обработки керамических литейных форм., включающий триэтаноламин и воду, дополнительно содержит
53-ную водную эмульсию полиметилсилоксановой жидкости при следующем соотношении ингредиентов, об.3:
Триэтаноламин 10-3.0
5 -ная водная эмульсия полиметилсилоксановой жидкости 15-30
Вода Остальное
Полиметилсилоксановая жидкость содержит связи $1-ÑÌ -St стабильные к гидролизу. В процессе прокаливания
0 . 4 керамические формы, обработанные предлагаемым раствором, упрочняются, так как органические группы, входящие в состав полиметилсилоксановой жидкости,. отщепляются, а на их место присоединяется кислород, создающий новые прочные поперечные связи (силоксановые связи).
Керамические формы готовят, используя суспензию пылевидного кварца в водном этилсиликатном связующем, формы готовят нанесением четырехслойных покрытий, каждое из которых сушат 2 ч. После завершения формования всех четырех слоев керамические формы погружаются на
3-6 с в предлагаемый раствор. Для приготовления предлагаемого раствора пользуют полиметилсилоксановую жид ь (ПМС-100 ГОСТ 13032-77).
П .-100 вводят в предлагаемый раствор в виде 53-ной водной эмульсии в количестве 25 об.В от всего состава.
Предлагаемый раствор готовят перемешиванием триэтаноламина в воде в течение 2-. 3 мин, затем вводят рас- четное количество готовой 53-ной эмульсии и продолжают перемешивание в течение 10-12 мин. Затем керамические формы и образцы сушат, вытапливают в горячей водной среде, прокаливают при 950 С. Форму залиO вают сталью 50 Л, Составы и свойства растворов предлагаемого и известного приведены в табл. 1 и 2.
944730
Таблица 2
Показатели для составов растворов по таб
Свойства .
34,8
34,4
32,6
26,5
20,5
11,4
24,4
12,0
12,2
12,5
Из данных таблиц вытекает, что предлагаемый раствор обеспечивает повышение прочности форм после прокалки и сокращение брака отливок по засору и.растрескиванию керамики.
Уменьшение содержания ПИС в эмульрии менее 53 не эффективно, а увеличение .- экономически нецелесообразно.
Оптимальная добавка .53-ной водной эмульсии полиметилсилоксановой жидкости находится в пределах 1530 об.3, дальнейшее повышение концентрации ее приводит лишь к незначительному возрастанию прочности оболочек, что экономически нецелесообразно. - 3s
Уменьшение содержания водной эмульсией полиме1илсилоксановой жидкости s растворе не дает положительного эффекта в увеличении прочности на изгиб после прокалки и сокраще- В нии брака отливок.
Реализация изобретения позволит .повысить качество отливок, сократить брак по засору и растрескиванию керамики на 503 и увеличить прочность 4$ форм после прокаливания.
Формула изобретения
Раствор для обработки керамических литейных форм, изготавливаемых по выплавляемым моделям, включающий
ВНИИПИ Заказ 5210/11 Тираж 852 Подписное .
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Прочность на изгиб 2, при 950 С, кгс/см 20,4
l, Брак отливок по засору и растрескиванию керамики, 3 триэтаноламин и воду, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения прочности форм после,прокал ки и повышения качества отливок, он дополнительно содержит 53-ную. водную эмульсию полиметилсилоксановой жидкости при следующем соотношении ингредиентов, об:3:
Триэтаноламин 10-30
53-ная водная эмульсия полиметилсилоксановой жидкости 15-30 . Вода Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство НРБ
И 24674, кл. В 22 С 9/12, 1968.
2. Патент Швеции и 421391, кл. 31 с 5/01, опублик. 1963.
3. Патент ГЛР 11 23314, кл. 31 с 5/01, опублик. 1959.
4, Соболев В.Б., Озеров В.А.
Совершенствование изготовления форм для литья по выплавляемым моделям без применения органических растворителей (Труды 11 научно-технической-конференции молодых ученых и специалистов). М., Иосковский авиационный технологический институт, 1978, с. 119-12.
