CS240855B1

CS240855B1 - Refractory ceramic material for precision castings and cores

Info

Publication number: CS240855B1
Application number: CS842678A
Authority: CS
Inventors: Josef Kapl; Frantisek Hader
Original assignee: Josef Kapl; Frantisek Hader
Priority date: 1984-04-09
Filing date: 1984-04-09
Publication date: 1986-03-13
Also published as: CS267884A1

Abstract

Žáruvzdorná keramická hmota pro výrobu přesných odlitků se používá ve slé- várenství řítit. Gl>). Slouží k získávání přesných odlitků s hladkým povrchem ze slitin barevných kovů, litin a ocelí. Keramická hmota obsahuje jemná i hrubá žáruvzdorná ostřiva, skládající se z jemně mleté křemenné mouky nebo oxidu hlinitého nebo karbidu křemíku a drceného porcelánu. Jako pojivo se použije hydrolyzovaný etoxygolysiloxan. Keramická hmota se může použít ve slévá- renství k výrobě přesných odlitků, ve sklářství k výrobě přesných sklářských forem, ve strojírenství k výrobě zápustek, lisovacích nástrojů apod.The refractory ceramic for the production of precision castings is used in casting. Gl>). It is used to obtain precision castings with a smooth surface of non-ferrous metals, cast iron and steel alloys. Ceramic contains fine and coarse refractory grit, consisting of finely ground quartz flour or alumina or silicon carbide and crushed porcelain. The binder used is hydrolyzed ethoxygolysiloxane. Ceramic mass can be used in the foundry industry for the production of precision castings, in the glass industry for the manufacture of precision glass molds, in the manufacture of dies, stamping tools, and the like.

Description

Vynález se týká žáruvzdorné keramické hmoty pro výrobu přesných odlitků a jader metodou trvalého modelu.The present invention relates to refractory ceramics for the production of precision castings and cores by the permanent model method.

Dosud známé keramické hmoty a žáruvzdorná ostřiva jsou používány jako samonoené skořepiny nebo části forem z přírodních nebo syntetických materiálů, které jsou drahé a těžko doetupn^ jako mullit ( 3 AlgO^ ^{2 s}^°2 » křemičitan zirkoničitý ( Zr SiO^ ) nebo umělý korund ( AlgO^ ). Převážná většina keramických materiálů sestává z jedné složky, kdy zrna mají takovou velikost, že propadnou z 50 % sítem s velikostí ok 3,36 mm a zadrží se sítem s velikostí ok 0,59 mm, přičemž zbylý podíl zrn má rozměr od 0,59 do 0,074 mm a frakce pod 0,074 mm se může vyskytnout nejvýše ve 30 % hmotnostních.Previously known ceramics and refractory sanding materials are used as self-priming shells or mold parts of natural or synthetic materials, which are expensive and difficult to access such as mullite (3 AlgO ^ ^{2 with} ^ 2 → zirconium silicate (Zr SiO ^) or artificial corundum The vast majority of ceramic materials consist of one component, the grains being sized to pass through a 50% sieve with a mesh size of 3.36 mm and retained by a 0.59 mm mesh sieve, with the remaining grain fraction having a dimension of 0.59 to 0.074 mm and a fraction below 0.074 mm may occur at a maximum of 30% by weight.

Zejména syntetické materiály jsou cenově i energeticky náročné a jejich odstraňování z odlitků po odlití tekutým kovem je obtížné.Synthetic materials in particular are costly and energy intensive and difficult to remove from castings after liquid metal casting.

Uvedené nedostatky odstraňuje keramická hmota podle vynálezu, která obsahuje 20 až 50 % hmotnostních drceného porcelánu o velikosti zrn 2 až 0,02 mm, 20 až 50 % hmotnostních jemně mleté křemenné moučky, případně taveného křemene, nebo 20 až 50 % hmotnostních oxidu hlinitého, nejlépe umělého korundu bílého, případně karbidu křemíku o velikosti zrn 0,125 až 0,02 mm, přičemž vždy 2 složky ostřiva dávají součetThe aforementioned drawbacks are remedied by a ceramic composition according to the invention which contains 20 to 50% by weight of crushed porcelain having a grain size of 2 to 0.02 mm, 20 to 50% by weight of finely ground quartz flour or fused quartz, or 20 to 50% by weight of alumina. preferably of artificial white corundum or silicon carbide with a grain size of 0.125 to 0.02 mm, each with two components

- 3 240 855 % hmotnostních a 30 % hmotnostních kapalného pojivá, připraveného hydrolytickým štěpením etoxypolysiloxanů. Uvedená kombinace ostřiv a pojivá zaručuje dobrou rozpadavost formy nebo jádra zhotovených z této keramické hmoty po jejím odlití tekutým kovem.- 3,240,855% by weight and 30% by weight of a liquid binder prepared by hydrolytic cleavage of etoxypolysiloxanes. Said combination of grit and binder guarantees good disintegration of the mold or core made of this ceramic mass after being cast by the liquid metal.

Formy a jádra vyrobené z keramické hmoty podle vynálezu odolávají metalostatickému tlaku vlévaného kovu, mají vysokou odolnost proti eroxivnímu působení proudu tekutého kovu při lití a jsou odolné proti penetraci do teploty 1400°C při použití křemenného ostřiva a do teploty 16OO°C při použití ostřiva oxidu hlinitého nebo karbidu křemíku. Další výhodnou vlastností je rozměrová stálost po zahřátí na 1000°C a opětovné zchladnutí na 20°C, kdy dochází ke změně lineárních rozměrů formy nebo jádra v rozsahu 0,1 až 0,2 %.The molds and cores made of the ceramic according to the invention resist the metallostatic pressure of the cast metal, have a high resistance to the eroxic action of the liquid metal stream during casting and are resistant to penetration up to 1400 ° C using quartz sand and up to 1600 ° C aluminum or silicon carbide. Another advantageous feature is the dimensional stability after heating to 1000 ° C and re-cooling to 20 ° C, whereby the linear dimensions of the mold or core vary in the range of 0.1 to 0.2%.

Výhody keramické hmoty podle vynálezu spočívají v její snadné dostupnosti, láci, rozměrové stálosti a především v dobré rozpadavosti formy z ní vyrobené po jejím odlití tekutým kovem. Snadnou přípravu a míchání jednotlivých složek lze provádět na běžném strojním zařízení sléváren.The advantages of the ceramic composition according to the invention lie in its ease of availability, cheapness, dimensional stability and, in particular, the good disintegration of the mold produced therefrom after being cast by the liquid metal. The easy preparation and mixing of the individual components can be carried out on conventional foundry machinery.

Příklady provedení :Examples:

Podle způsobu použití lze keramickou hmotu podle vynálezu rozdělit na dva základní druhy.According to the method of use, the ceramic mass according to the invention can be divided into two basic types.

- 4 240 855- 4 240 855

a) Keramická hmota pro odlitky náročné na dokonalou hladkost a přesnou reprodukovatelnost tvarů·a) Ceramic material for castings demanding perfect smoothness and precise shape reproducibility ·

Příklad složení s % hmotnostních drceného porcelánu o velikosti zrn 2 až 0,02 mm % hmotnostních jemně mleté křemenné moučky nebo mletého taveného křemene % hmotnostních kapalného pojivá, připraveného hydrolytickým štěpením etoxypolysiloxanůExample of a composition by weight of crushed porcelain with a grain size of 2 to 0.02 mm by weight of finely ground quartz flour or ground fused quartz% by weight of liquid binder prepared by hydrolytic cleavage of etoxypolysiloxanes

Keramická hmota odolává teplotám tekutého kovu do 1400°C a při zahřátí na 1000°C a opětovném zchládnutí dochází ke změně lineárních rozměrů formy nebo jádra od 0,15 do 0,20 %.The ceramic mass resists liquid metal temperatures up to 1400 ° C and when heated to 1000 ° C and recooled, the linear dimensions of the mold or core change from 0.15 to 0.20%.

b) Keramická hmota pro odlitky náročné na rozměrovou přesnost.b) Ceramic material for castings with high dimensional accuracy.

Příklad složení :Example composition:

% hmotnostních drceného porcelánu o velikosti zrn 2 až 0,02 mm % hmotnostních oxidu hlinitého nebo karbidu křemíku o velikosti zrn 0,125 až 0,02 mm % hmotnostních kapalného pojivá, připraveného hydrolytickým štěpením etoxypolysiloxanůby weight of crushed porcelain with a grain size of 2 to 0.02 mm by weight of alumina or silicon carbide with a grain size of 0.125 to 0.02 mm by weight of a liquid binder prepared by hydrolytic cleavage of etoxypolysiloxanes

- 5 240 8S5- 5 240 8S5

Keramická hmota odolává teplotám tekutého kovu do 1600°C a při zahřátí na 1000°C a opětovném zchladnutí dochází ke změně lineárních rozměrů formy nebo jádra od 0,10 do 0,15 %·Ceramic mass resists liquid metal temperatures up to 1600 ° C and when heated to 1000 ° C and cooled again, the linear dimensions of the mold or core change from 0.10 to 0.15% ·

Žáruvzdornou keramickou hmotu lze použít v kombinači s organickými i anorganickými pojivý, zejména je vhodná při použití s hydrolyaováným roztokem etoxypolysiloxanů jako pojivém. Použití kombinace ostřiv jako drceného porcelánu a křemenné moučky, případně taveného křemene nebo oxidu hlinitého případně karbidu křemíku a jejich zrnitostí v uvedených mezích, zaručuje rozměrovou přesnost a vyšší rozpadavost formy nebo jádra po odlití.The refractory ceramic composition can be used in a combination of organic and inorganic binders, particularly suitable for use with a hydrolyzed solution of etoxypolysiloxanes as binder. The use of a combination of grit such as crushed porcelain and quartz flour, optionally fused quartz or alumina or silicon carbide and their grain size within these limits ensures dimensional accuracy and higher disintegration of the mold or core after casting.

Keramickou hmotu lze použít pro výrobu odlitků z litin a slitin neželezných kovů.The ceramic mass can be used for the production of castings from cast iron and non-ferrous metal alloys.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

240 855

Refractory ceramic mass for the production of precision castings and cores by the permanent model method, characterized in that it contains 20 to 50% by weight of crushed porcelain with a grain size of 2 to 0.02 mm, 20 to 50% by weight of finely ground quartz flour or fused quartz; up to 50% by weight of alumina, preferably artificial white corundum or silicon carbide, with a grain size of 0.125 to 0.02 mm, each with two components of the aggregate giving a total of 70% and 30% by weight of a liquid binder prepared by hydrolytic cleavage of etoxypolysiloxanes