Керамическая смесь для стержней — SU 1614883 (original) (raw)
СООЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 51)5 В 22 С И Е И ЗОБЕЕТЕ В ИЯ ин, А.И,Чече. - ов и С.А.ГаевГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(56) Авторское свидетельство СССР М 172964, кл, В 22 С 1/02, 1964.Авторское свидетельство СССР М 589062, кл. В 22 С 1/02, 1977,(54) КЕРАМИЧЕСКАЯ СМ .СЬ ДЛЯ СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к составам керамических смесей, применяемых в литейном производстве для изготовления стержней, образующих геометрически сложные внутренние каналы в отливках пс выплавленным лоделям. Цель изобоетеИзобретение относится к составам керамических смесей, применяемых в литейном производстве для изготовления стержней, образующих геометрически сложные внутренние каналы в отливках по выплавляемым моделям.Цель изобретения - улучшение выбиваемости стержней из отливок, снижение температуры и времени прокачивания стержней,Спекание (упрочнение) керамического стержня из предлагаемого состава происходит в присутствии жидкой фазы за счет химического взаимодействия технической соды и пылевидного кварца при температуре обжига. Количество жидкой фазы прямо зависит от содержания соды,Состав керамической смеси и свойства стержней после .прокалывания при 800 С представлен в таблице,ния - улучшение выбиваемости стержнеи из отливок, снижение температуры и времени проках;Рвения стержней. Смесь содержит, мас.% . -:ылевидньй кварц 77-85; техническая сада 2 - 8; органический пластификатор ПП13-15, Стержни запрессовывают в металлические пресс-формы притемпературе смеси 60 С и давлении 2 МПа, Прочность стержней от 10-28 ЫПа, 0 изч 7-21 МПа. Пракал:;вают стержни в коробах с засыпкой ;линоземам при 800 С в течение 8 - 10 ч. Стержни удаляют из отливок в автоклаве в растворе щелочи при 150 - 180 С в течение 5 - 8 ч, Геаметрическач точность отливок .+ 0,2 мл, шероховатость поверхности до 20 мкм, По вине стержней брак отсутствует, Я 1 табл,Техническая сода (МагСОз) в предлагаемых составах керамической смеси при повышении температуры (в процессе и рокалки стержней) разлагается на СОг (газ) и оксид натрия (йагО), который реагирует с ЯОг с образованием силиката натрия РНагЯцг 05), имеющим температуру плавления около 860 С, Образовавшаяся жидкая фаза (ИагЯ гОБ смачивая зерна пылевидного кварца, обеспечивает спекание (упрочнение,: керамики при охлаждении, Количество жидкой фазь, пряма зависящее от содержания сады, определяет прочность керамики и качества литейных стержней.При малом содержании соды (менее 2 мас,%) для керамики характерна низкая прочность, чта можно обьяснить малым количеством жидкой фазы при спекании, так как жидкой фазы КагЯг 05 недостаточнодля смачивания твердых частиц и заполненияпор между ними, Этим вызвана низкая гпрочность и повышенная пористость, что затрудняет работу с литейными стержнями ,в заводских условиях.При большом содержании соды (свыше ,8 мас.) образуется много жидкой фазы, в , результате чего получают твердую, хрупкую керамику при сохранении уровня механических свойств,Органический пластификатор (ПП)является низкотемпературным связующим порошкообразных компонентов (кварца и соды) и обеспечивает возможность прессования из этого состава геометрически сложных литейных стержней. В процессе прокэдки (при повышении температуры) пластификатор полностью удаляется из стержня. Количество этого компонента прямо зависит от размеров и сложности стержня, толщины его кромок и устанавливается опытным путем, Так, содержание пластификатора менее 13 мас. не обеспечивает получение (четкого оформления) кромок литейного стержня требуемой толщины 1 мм, содержание же пластификатора свыше 15 мас.существенно ухудшает качество стержня (повышает пористость), .так как пластификатор полностью удаляется из стержня.Для другой геометрии стержня содержание пластификатора может несколько меняться,Стержни изготавливают следующим образом,В обогреваемой емкости расплавляют парафин, в расплав при непрерывном перемешивании вводят. порошкообразный полиэтилен, температуру смеси доводят до 125 - 140 С, Готовый пластификэтор сливают в изложницы и охлаждают, Состав пластификаторэ, мас, ; парафин 85; стабилизированный полиэтилен 15, Затем навески подготовленных порошков пыле- видного кварца и технической соды смешивают в течение 2 - 4 ч в обогреваемом вращающемся конверторе при 135 - 140 С.В нагретую смесь вводят навеску расплавленного пластификаторэ ПП, после чего перемешивание продолжают 2 ч. Готовую смесь разливают по изложницам и охлаждают,Стержни запрессовывэют в металлические пресс-формы при температуре смеси 60 С и давлении пуансона 2 МПа,Прокаливание стержней проводят в коробах в засыпке стабилизированным глиноземом по режиму: нагрев до 550"С соскоростью подъема температуры 50 град/ч;5 нагрев до 800 С с произвольной скоростьюподъема температуры, выдержка при 800 Св течение 8 - 10 ч, охлаждение с печью до300 - 400 С; охлаждение в печи с открытойзаслонкой до 80 С.10 Удаление керамических стержней извнутренней полости отливок производят вавтоклаве в растворе щелочи при 150 - 180 Сза 5 - 8 ч.Использование литейных стержней из15 силикатных составов показывает их пригодность для получения сложных полостей вотливках из жаропрочных сплавов. При этомникакого разупрочнения стержней при вторых нагревах не происходит. Литейный20 стержень длиной примерно 250 мм сложнойгеометрии укладывают на две опоры и прогревают до 100 С. Отклонений по геометриипри зтом не обнаружено, Стержень изготавливают из предлагаемого состава, форма из25 злектрокорунда либо из материалов на основе двуокиси кремния, Температура прокалки форм перед заливкой 950 С,температура заливаемого металла (стали)1500-1550 С,30 Геометрическая прочность отливок. 0,2 мм, шероховатость поверхности науровне до 20 мкм (2 - б класс),При литье опытной партии ни одна отливка не забракована по вине стержня, слу 35 чаев поломки стержней нет.Формула изобретенияКерамическая смесь для стержней, 40 включающая пылевидный кварц, органиче-.ский легкоплавкий пластификатор на основе парафина с. содержанием 15 мас полиэтилена (ПП), техническую соду, о тл и ч а ю ща я с ятем, что, с целью улучшения 45 выбиваемости стержней из отливок, снижения температуры и времени прокалывания стержней, компоненты взяты при следующем соотношении, мас, ,:Пылевидный кварц 77-85 50 Техническая сода 2 - 8Указанный органическийпластификатор (ПП) 13-151614 В 83Составитель В. Иванов Редактор И. Дербак Техред М.Моргентал Корректор И. Муска Заказ 3946 Тираж 630 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101