CS243290B1 - Fillers for foundry coating compositions - Google Patents

Fillers for foundry coating compositions Download PDF

Info

Publication number
CS243290B1
CS243290B1 CS848551A CS855184A CS243290B1 CS 243290 B1 CS243290 B1 CS 243290B1 CS 848551 A CS848551 A CS 848551A CS 855184 A CS855184 A CS 855184A CS 243290 B1 CS243290 B1 CS 243290B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
filler
weight
coating
parts
iron
Prior art date
Application number
CS848551A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS855184A1 (en
Inventor
Jiri Ulrich
Karel Hruby
Original Assignee
Jiri Ulrich
Karel Hruby
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Ulrich, Karel Hruby filed Critical Jiri Ulrich
Priority to CS848551A priority Critical patent/CS243290B1/en
Publication of CS855184A1 publication Critical patent/CS855184A1/en
Publication of CS243290B1 publication Critical patent/CS243290B1/en

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

Plnivo pro slévárenské nátěrové hmoty na formy a jádra sestává z homogenní směsi oxidu hlinitého, oxidu horečnatého a/nebo chromitého a z práškového železa nebo oxidů železa. Plnivo je použitelné pro přípravu nevodných i vodných nátěrových hmot pro odlévání oceli a hmotných litinových odlitkůFillers for foundry paints the mold and the core consist of a homogeneous mixture alumina, magnesium oxide and / or chromium and powdered iron or oxides irons. The filler is useful for preparation non-aqueous and aqueous paints for casting steel and material cast iron castings

Description

(54) Plnivo pro slévárenské nátěrové hmoty(54) Fillers for foundry paints

Plnivo pro slévárenské nátěrové hmoty na formy a jádra sestává z homogenní směsi oxidu hlinitého, oxidu horečnatého a/nebo chromitého a z práškového železa nebo oxidů železa. Plnivo je použitelné pro přípravu nevodných i vodných nátěrových hmot pro odlévání oceli a hmotných litinových odlitků.The filler for foundry molds and cores consists of a homogeneous mixture of alumina, magnesium oxide and / or chromium oxide and powdered iron or iron oxides. The filler is useful for the preparation of non-aqueous and aqueous paints for casting steel and cast iron castings.

Vynález se týká plniva slévárenských nátěrových hmot pro povrchovou ochranu slévárenských forem a jader.The present invention relates to a filler of foundry paints for surface protection of foundry molds and cores.

Ochranné povlaky vytvořené z nátěrových hmot na slévárenských formách a jádrech mají za cíl zabránit nežádoucím reakcím při odlévání odlitků a potlačit průnik taveniny do pórů formy a jádra. Důležitou roli při plnění tohoto cíle mají plniva nátěrových hmot, které podstatnou měrou určují chování výsledného ochranného povlaku. Pro nejnáročnější účely je používána zirkonsilikátová moučka, jejíž předností je vysoká žáruvzdornost, nízká smáčivost ocelí a dobré slinovací vlastnosti. Nevýhodou je sklon k tvorbě trhlin po tepelném šoku povlaku, neslučitelnost s některými pojivovými systémy podkladu apod. Moučka oxidu hlinitého má sice vysokou žáruvzdornost, nevýhodou je nízká slinovací schopnost za vysokých teplot a sklon k vytváření nepříznivě působících trhlin v povlaku a jeho odlupů od podkladu. ,Protective coatings formed from paints on foundry molds and cores are intended to prevent unwanted casting reactions and to inhibit melt penetration into the mold and core pores. Paint fillers have an important role to play in achieving this goal, which substantially determine the behavior of the resulting protective coating. For the most demanding purposes, zirconium silicate flour is used, whose advantage is high heat resistance, low wettability of steels and good sintering properties. The disadvantage is the tendency to form cracks after the thermal shock of the coating, incompatibility with some bonding systems of the substrate, etc. While alumina flour has high heat resistance, the disadvantage is low sintering ability at high temperatures and tendency to create adverse cracks in the coating and its peeling. ,

Magnezitová moučka není vhodná pro vodné nátěry a taveniny kovů vytvářejících kyselé strusky. Chromitová moučka má nevýhodu ve vytváření bublin v odlitcích v důsledku uvolňování oxidu uhelnatého z uhlíku oceli. Lupková moučka vykazuje v důsledku nižší žáruvzdornosti zvýšený sklon k penetracím a připékání odlitků. Společnou nevýhodou nátěrových vrstev a nátěrových hmot obsahujících stávající plniva je sklon k vzniku necelistvostí povlaku při lití, ať už vyvolaných rozdílností tepelných dilatací povlaku a podkladu, nebo neschopností povlaku omezit přenos trhlin z podkladu do povlaku či neschopností zacelovat vznikající trhliny a obnovit celistvost ochranného povlaku jako záruky jeho kvalitní ochranné funkce. Výsledkem uvedených nevýhod je určitý nežádoucí sklon povlaku, forem a jader k připékání, výskyt penetrací ve formě či jádru s následovným vzrůstem víceprací v čistírně odlitků a zhoršením kvality povrchu odlitků.Magnesite flour is not suitable for aqueous coatings and molten metal slags. Chromite meal has the disadvantage of forming bubbles in the castings due to the release of carbon monoxide from the carbon of the steel. As a result of lower heat resistance, husk flour shows an increased tendency to penetrate and bake castings. A common disadvantage of coatings and coatings containing existing fillers is the tendency to develop casting imperfections, whether due to differences in thermal dilatation of the coating and the substrate, inability of the coating to limit the transfer of cracks from the substrate to the coating or inability to heal emerging cracks guarantees its high-quality protective function. These disadvantages result in a certain undesirable tendency of the coating, molds and cores to bake, the occurrence of penetrations in the mold or core, with the consequent increase in extra work in the casting treatment plant and deterioration in the quality of the cast surface.

Uvedené nedostatky stávajících používaných druhů plniv pro povrchovou ochranu forem a jader odstraňuje plnivo pro slévárenské nátěrové hmoty podle vynálezu, které je tvořeno 60 až 99,6 hmotnostními díly oxidu hlinitého. Podstata vynálezu spočívá v tom, že plnivo obsahuje 0,1 až 20 hmotnostních dílů práškového železa nebo oxidů železa a 0,3 až 30 hmotnostních dílů oxidu hořečnatého a/nebo chromitého.These drawbacks of the existing filler types used for surface protection of molds and cores are overcome by the filler for the foundry paints according to the invention, which consists of 60 to 99.6 parts by weight of alumina. The filler comprises 0.1 to 20 parts by weight of iron powder or iron oxides and 0.3 to 30 parts by weight of magnesium and / or chromium oxide.

Nátěrové vrstvy obsahující plnivo podle vynálezu mají zlepšené vlastnosti za vysokých teplot, které se projevují sníženým výskytem připečenin a penetrací u odlitků. Podstatou účinku je schopnost výše uvedené homogenní směsi oxidů ve výše uvedených poměrech vzájemně spolu reagovat při ohřevu odlévaným kovem za vzniku produktů o kvalitativně lepších vlastnostech, než mají výchozí použité oxidy. Oxidy železa mohou v plnivu vznikat oxidací práškového železa, který lze do plniva přidat v elementárním stavu namísto v podobě oxidů železa. Reakcí uvedených dvojmocných kovů, oxidu hořečnatého, železnatého, s oxidy trojmocných kovů, oxidem hlinitým, chromitým, železitým, vznikají podvojné látky obecného vzorce RiI[O . R2'O3, které jsou význačné vysokou žáruvzdorností a jejichž vznik je spojen s objemovým nárůstem, který způsobuje zhutnění struktury povlaku a napomůže vyrovnat vysokou dilataci pískového podkladu formy a jádra, čímž snižuje sklon k vytváření trhlin v povlaku po tepelném šoku. Podstatná část příznivého účinku spočívá v tom, že oxidy železa mají schopnost vytvářet s oxidy hořčíku nebo chrómu taveniny o vysoké viskozitě, které zaplňují trhliny povlaku a po zatuhnutí je zacelují. Dále dochází i k vytváření doplňkových ochranných vrstev v podobě hustě tekoucích strusek. Oxidy hořčíku a chrómu rovněž stabilizují oxid železitý, potlačující vznik oxidu železnatého nebo jej váží a desaktivují, čímž omezují reakce oxidu železnatého s oxidem křemičitým, při nichž vzniká nízkoviskózní fajalit, který přispívá k nežádoucím penetracím a připékání.The filler-containing coating layers according to the invention have improved high temperature properties, which are manifested by a reduced occurrence of baking and penetration in the castings. The essence of the effect is the ability of the aforementioned homogeneous mixture of oxides in the aforementioned proportions to interact with each other when heated by the cast metal to produce products having qualitatively better properties than the starting oxides used. Iron oxides can be formed in the filler by oxidation of iron powder, which can be added to the filler in an elemental state instead of in the form of iron oxides. Reaction of the above divalent metals, magnesium oxide, iron oxide, with trivalent metal oxides, alumina, chromium oxide, ferric oxide produces double compounds of the general formula R11 [ O. R2'O3, which are characterized by high refractoriness and which are associated with a volumetric increase which causes the structure of the coating to densify and help to equalize the high dilatation of the sand substrate and core, thereby reducing the tendency to crack in the coating after heat shock. An important part of the beneficial effect is that iron oxides have the ability to form high viscosity melt with magnesium or chromium oxides that fill the cracks of the coating and heal them after solidification. In addition, additional protective layers are formed in the form of dense flowing slags. Magnesium and chromium oxides also stabilize ferric oxide, suppress ferrous oxide, or bind and deactivate it, thereby limiting the reaction of ferrous oxide with silica to form low viscosity fayalite, which contributes to undesirable penetration and baking.

Ochranná vrstva hustě tekoucích strusek může zvyšovat svou tloušťku pohlcováním a vyvažováním oxidů železa z taveniny kovu, neboť vrstva obsahuje aktivní oxidy, pocházející z plniva nátěru. Proto může být obsah oxidů železa v povlaku nízký, v množství potřebném pro iniciaci vzniku ochranné strusky. Pro získání výše uvedených účinků je nutné, aby příznivě působící reakce oxidů byly co nejrychlejší. Tomu napomůže použití směsi oxidů v homogenním stavu, kdy se dosáhne co největší styčné reakční plochy částic oxidů v plnivu. Homogenizaci kladně ovlivňuje společné mletí směsi oxidů, čímž se nejenom zmenší rozměr částic, ale styčný povrch reakčních komponent vzroste i vzájemným roztíráním povrchů částic po sobě. K tomu dochází například při mletí korundu železnými mlecími elementy.The protective layer of dense flowing slag can increase its thickness by absorbing and balancing iron oxides from the metal melt, since the layer contains active oxides derived from the paint filler. Therefore, the iron oxide content of the coating may be low in an amount necessary to initiate the formation of protective slag. In order to obtain the above-mentioned effects, it is necessary that the favorable reactions of the oxides be as fast as possible. This is aided by the use of a mixture of oxides in a homogeneous state, whereby the greatest possible contact area of the oxide particles in the filler is achieved. Homogenization is positively influenced by the co-milling of the oxide mixture, thus not only reducing the particle size, but also increasing the contact surface of the reaction components by spreading the surfaces of the particles one after the other. This occurs, for example, when grinding corundum with iron grinding elements.

Dále pak je vhodné, aby složka plniva, tvořící podvojné spinely s oxidy železa, co nejvíce vsakovala do podkladu formy jádra, čímž dojde k obalení a inertizaci povrchu pískových zrn. Tento požadavek velmi dobře splňuje pigmentový oxid chromitý.Furthermore, it is desirable that the filler component forming the double spinels with iron oxides soaks as much as possible into the core mold substrate, thereby coating and inerting the sand grain surface. Pigmented chromium oxide meets this requirement very well.

Plnivo podle vynálezu má zlepšené i další vlastnosti. Oxid chromitý snižuje smáčivost povlaku taveninou a omezuje reakce s legovanými ocelemi, oxid hořečnatý a spinelové reakční produkty napomáhají slinutí povlaku.The filler according to the invention has further improved properties. Chromium trioxide reduces the wettability of the coating by the melt and limits reactions with alloyed steels, magnesium oxide and spinel reaction products help the sintering of the coating.

Oxid hlinitý může být použit v různých krystalových modifikacích, s výhodou jako alfa-oxid hlinitý, tj. korund. Jednotlivé složky plniva mohou být před přípravou nátěrové suspenze předmíchány a homogenizovány mletím. Uvedenou možnost splňuje korundový prášek, do kterého byl při jeho zjemňování přimlet železný prach. Za oxi243290 dačních podmínek panujících v povlaku při lití dochází pak k vytvoření oxidů železa v různých oxidačních stupních, které pak jsou velmi reaktivní s dalšími uvedenými složkami povlaku.The alumina can be used in various crystal modifications, preferably as alpha-alumina, ie corundum. The individual filler components may be premixed and homogenized by grinding prior to preparation of the coating suspension. Corundum powder, to which iron dust has been ground during refining, fulfills this possibility. Under the oxidation conditions prevailing in the casting coating, iron oxides are formed in various oxidation stages, which are then very reactive with the other components of the coating.

Příznivého účinku plniva se dosáhne vhodnou volbou obsahu jeho složek v plnivu, které se řídí druhem odlitku, hmotností odlitku a charakterem atmosféry na rozhraní povlak — odlévaný kov. Obsah oxidů hořčíku, chrómu a železa a jeho oxidů je ohraničen shora, neboť při překročení mezního obsahu se může rušit příznivý účinek kombinace, spočívající ve vytvoření reakčních produktů, a naopak se může uplatnit nepříznivý účinek samotných oxidů hořčíku, tj. nadměrná hydratace, nadměrná reakce s podkladem, chrómu, tj. vysoká plynotvornost, elementárního železa a oxidů železa, tj. reakce s podkladem, snížení viskozity strusek. Pro prostředí silně oxidační lze doporučit vyšší obsahy oxidu hořečnatého nebo směsi oxidu hořečnatého a chromitého. Je-li dosaženo souladu v dilatacích povlaku a podkladu a reaktivita mezi oxidem hliníku a oxidem hořčíku nebo chrómu je vysoká, či oxid chrómu je velmi jemný, může být obsah železa nebo jeho oxidů užit v hodnotách blížících se spodní hranici. Vyšší množství železa nebo jeho oxidů se mohou uplatnit v silně oxidačních prostředích a při vysoké reaktivitě oxidu hořčíku.The beneficial effect of the filler is achieved by a suitable choice of the content of its components in the filler, which is governed by the type of casting, the weight of the casting and the nature of the atmosphere at the coating-cast metal interface. The content of magnesium, chromium and iron oxides and their oxides is limited from the top, since if the limit content is exceeded, the beneficial effect of the combination of reaction products can be abolished, and the adverse effect of magnesium oxides alone may be exerted. with a substrate, chromium, ie, high gas-forming, elemental iron and iron oxides, ie, reaction with the substrate, reducing the viscosity of slag. Higher levels of magnesium oxide or mixtures of magnesium oxide and chromium can be recommended for highly oxidizing environments. If consistency is achieved in the coating and substrate dilatations and the reactivity between the aluminum oxide and the magnesium or chromium oxide is high or the chromium oxide is very fine, the iron or its oxides may be used at values close to the lower limit. Higher amounts of iron or its oxides can be used in strongly oxidizing environments and with high reactivity of magnesium oxide.

Provedení vynálezu je patrné z následujících příkladů:An embodiment of the invention is evident from the following examples:

Příklad 1Example 1

Plnivo pro nátěrové suspenze se získá smícháním 94 hmotnostních dílů kysličníku hlinitého s 3 hmotnostními díly oxidu chromitého a 3 hmotnostními díly oxidu železitého, načež se provede homogenizace mletím. Vzniklé plnivo se použije pro přípravu nátěrové suspenze tak, že 100 hmotnostních dílů plniva se smíchá s 20 hmotnostními díly nosné lihové kapaliny na bázi oktadecylaminu a kalafuny za současného dořeďování denaturovaným lihem.The filler for the coating suspensions is obtained by mixing 94 parts by weight of alumina with 3 parts by weight of chromium oxide and 3 parts by weight of iron oxide, and then homogenizing by grinding. The resulting filler is used to prepare the coating suspension by mixing 100 parts by weight of the filler with 20 parts by weight of a carrier alcohol based on octadecylamine and rosin while diluting with denatured alcohol.

Příklad 2Example 2

Plnivo pro nátěrové suspenze se získá smícháním 93 hmotnostních dílů korundu s 1 hmotnostním dílem oxidu železitého a 6 hmotnostními díly oxidu hořečnatého, načež se plnivo rozmíchá v 30 hmotnostních dílech lihu za přidání 3 hmotnostních dílů polyvinylacetátové disperze obsahující povrchově aktivní látky použité při výrobě této disperze.The filler for coating suspensions is obtained by mixing 93 parts by weight of corundum with 1 part by weight of iron oxide and 6 parts by weight of magnesium oxide, then blending the filler in 30 parts by weight of alcohol, adding 3 parts by weight of a polyvinyl acetate dispersion containing surfactants.

Příklad 3Example 3

Plnivo pro nátěrové suspenze se získá smícháním 89 hmotnostních dílů práškového umělého korundu, do kterého bylo přimleto 1 hmotnostní díl elementárního prachového železa s 10 hmotnostními díly oxidu hořečnatého, načež se plnivo rozmíchá s 20 hmotnostními díly nosné kapaliny na bázi oktadecylaminu a kalafuny a homogenizace se provede intenzívním mícháním rychloběžným míchadlem.The filler for coating suspensions is obtained by mixing 89 parts by weight of artificial corundum powder to which 1 part by weight of elemental iron powder has been ground with 10 parts by weight of magnesium oxide, then the filler is mixed with 20 parts by weight of octadecylamine-rosin carrier liquid. vigorous stirring with a high speed stirrer.

Příklad 4Example 4

Plnivo, sestávající z 90 hmotnostních dílů oxidu hlinitého, 8 hmotnostních dílů oxidu hořečnatého, 2 hmotnostních dílů oxidu chromitého a 0,5 hmotnostních dílů oxidu železitého, se mele s kusovým pojivém na bázi novolaků, v poměru 98 hmotnostních dílů tohoto směsného plniva a 2 hmotnostních dílů pojivá. Prášek o jemnosti pod 40 mikrometrů slouží k zhotovení nátěrové suspenze přidáním ředidla na potřebnou konzistenci a dobrým rozmícháním suspenze.The filler, consisting of 90 parts by weight of alumina, 8 parts by weight of magnesium oxide, 2 parts by weight of chromium trioxide and 0.5 parts by weight of iron oxide, is milled with lump binder based on novolaks, in a proportion of 98 parts by weight of this mixed filler and 2 parts by weight. binder parts. Powders with a fineness below 40 microns are used to make the coating suspension by adding the diluent to the required consistency and by stirring the suspension well.

Využití vynálezu je při přípravě nevodných i vodných nátěrových suspenzí pro povrchovou ochranu forem a jadei’ pro lití oceli nebo hmotných litinových odlitků.The use of the invention is in the preparation of non-aqueous and aqueous coating suspensions for surface protection of molds and jade for casting steel or cast iron castings.

Claims (1)

pRedmětSubject Plnivo pro slévárenské nátěrové hmoty na formy a jádra, tvořené 60 až 99,6 hmotnostními díly oxidu hlinitého, vyznačené tím, že obsahuje 0,1 až 20 hmotnostních dílů prášVYNÁLEZU kového železa nebo oxidů železa a 0,3 až 30 hmotnostních dílů oxidu hořečnatého a/nebo chromitého.Fillers for foundry molds and cores consisting of 60 to 99.6 parts by weight of alumina, characterized in that it contains 0.1 to 20 parts by weight of iron or iron oxide powder and 0.3 to 30 parts by weight of magnesium oxide, and / or chromium.
CS848551A 1984-11-09 1984-11-09 Fillers for foundry coating compositions CS243290B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS848551A CS243290B1 (en) 1984-11-09 1984-11-09 Fillers for foundry coating compositions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS848551A CS243290B1 (en) 1984-11-09 1984-11-09 Fillers for foundry coating compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS855184A1 CS855184A1 (en) 1985-08-15
CS243290B1 true CS243290B1 (en) 1986-06-12

Family

ID=5436210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS848551A CS243290B1 (en) 1984-11-09 1984-11-09 Fillers for foundry coating compositions

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS243290B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS855184A1 (en) 1985-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109128013A (en) Zirconia toughened mullite is the steel moulder's paint and preparation method thereof of refractory aggregate
CN115026249B (en) Covering slag for producing low-carbon steel with high pulling speed of sheet billet and preparation method thereof
US4131475A (en) Fabrication of shell investment molds
CN110423103A (en) A kind of middle water containing opening environmentally friendly chamotte and preparation method thereof
CS243290B1 (en) Fillers for foundry coating compositions
WO2009062070A1 (en) Material used to combat thermal expansion related defects in high temperature casting processes
JP4641807B2 (en) Ladle sliding opening and closing device
CN114833300B (en) Sialon ceramic type shell surface layer slurry and its preparation method and application
JPH09301780A (en) Lightweight monolithic refractory
JP2008207238A (en) Casting mold
JP3523524B2 (en) Nozzle filler for steel making and manufacturing method thereof
JP4667110B2 (en) Filling material for ladle sliding opening and closing device
US8663379B2 (en) Coating for machine parts used in the production of pig iron or steel
JPS6111906B2 (en)
JPS5935068A (en) Basic castable
JP3232227B2 (en) Modified magnesia fine powder for amorphous refractories and amorphous refractories containing magnesia
JPS6051659A (en) Porous nozzle
JPH0158156B2 (en)
JPS6065778A (en) Porous slag
JP3579231B2 (en) Zirconia / graphite refractories containing boron nitride
JP2005088022A (en) Filling material for ladle sliding opening and closing device
JP3536886B2 (en) Method for producing porous refractory for gas-blown porous plug
RU2130358C1 (en) Suspension for production of shell molds in investment casting
JP3232205B2 (en) Magnesia-carbon refractories
JPH03177366A (en) Raw material for cementless monolithic refractory and production of cementless monolithic refractory using the same raw material