RU2232664C1 - Способ упрочнения керамических стержней - Google Patents
Способ упрочнения керамических стержней Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232664C1 RU2232664C1 RU2002134672/02A RU2002134672A RU2232664C1 RU 2232664 C1 RU2232664 C1 RU 2232664C1 RU 2002134672/02 A RU2002134672/02 A RU 2002134672/02A RU 2002134672 A RU2002134672 A RU 2002134672A RU 2232664 C1 RU2232664 C1 RU 2232664C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- binder solution
- minutes
- polymer
- carried out
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье лопаток ГТД. Керамические стержни выдерживают в растворе связующего, имеющего следующий состав, мас.%: органическая смола 8-60, отвердитель 1,2-12, ацетон - остальное. Затем стержни сушат при температуре 5-35°С в течение 10-120 минут. После сушки выдерживают стержни в растворе связующего следующего состава, мас.%: кремнийорганический полимер или алюминийорганический полимер 30-75, растворитель органический - остальное. Проводят вторую сушку в течение 15-100 минут при 17-290°С. Обеспечивается повышение прочности стержней как при запрессовке модельной массы, так и при заливке расплава в керамические формы. 13 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к упрочнению керамических стержней, используемых при точном литье лопаток двигателей ГТД.
На всех этапах технологического процесса - при заливке модельной массы в формы, при сушке облицовки и выплавке модели, при прокалке формы и заливке ее расплавленным металлом - стержень должен быть достаточно стабильным по свойствам.
При существующих технологиях получения керамических стержней некоторые стержни, особенно тонкостенные, не обладают достаточной прочностью и ломаются при запрессовке модельной массы в пресс-форму. Количество брака по слому стержней при запрессовке моделей может доходить до 80%.
При заливке керамических форм металлом также наблюдается повышенный брак по слому стержня, который может достигать 30-40%.
Известен способ упрочнения керамических стержней, включающий их выдержку в течение 3-5 минут в растворе связующего, содержащем смолу эпоксидную, отвердитель и ацетон, а также сушку (“Литье по выплавляемым моделям” под общей редакцией В.А.Озерова, Москва, Машиностроение, 1994 г., стр. 266, прототип).
Однако известный способ не позволяет получать керамические стержни, обладающие высокой прочностью как при запрессовке модельной массы в пресс-формы, так и при заливке расплава в керамические формы.
Следует отметить, что при изготовлении моделей лопаток ГТД и отливки этих лопаток в печах необходимо получить достаточную прочность стержней при запрессовке модельной массы в пресс-формы, а также при заливке металла в керамические формы.
При существующей технологии получения керамических стержней некоторые стержни, особенно тонкостенные, не обладают достаточной прочностью и ломаются при запрессовке модельной массы в пресс-форму, поэтому количество брака по слому может достигать 80%.
При заливке керамических форм со стержнями горячим расплавом также наблюдается повышенный брак по слому стержня, который может достигать 30-40%.
В конечном итоге повышенный брак по слому стержней при запрессовке модельной массы и при заливке расплава в керамические формы приводит к большому проценту брака отлитых лопаток. Причиной этого брака является недостаточная прочность на изгиб (σ ) керамических стержней при комнатной температуре и при температуре заливки расплава в керамические формы (t°зал.=1400°С).
Технической задачей предлагаемого способа упрочнения керамических стержней является повышение прочности как при запрессовке модельной массы в пресс-формы, так и при заливке расплава в керамические формы.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе упрочнения керамических стержней, включающем их выдержку в растворе связующего, содержащего смолу органическую, отвердитель и ацетон, и последующую сушку, в котором в качестве раствора связующего используют следующий состав (мас.%);
Органическая смола 8-60
Отвердитель 1,2-12
Ацетон Остальное,
а после сушки осуществляют вторичную выдержку в растворе связующего следующего состава (мас.%):
Кремнийорганический полимер или
алюминийорганический полимер 30-75
Растворитель органический Остальное,
после чего проводят вторую сушку.
Технический результат может быть достигнут при следующих оптимальных режимах.
1. Выдержку в растворе связующего производят в течение 5-60 минут.
2. Сушку производят при температуре 5-35°С в течение 10-120 минут.
3. Вторичную выдержку в растворе связующего осуществляют в течение 10-120 минут.
4. Вторую сушку проводят в течение 15-100 минут при температуре 17-290°С.
Поставленная задача может решаться также тем, что:
1) в качестве органической смолы используют эпоксидную смолу или полиэфирную смолу;
2) в качестве отвердителя используют полиамин или перекись;
3) в качестве полиамина используют полиэтиленполиамин;
4) в качестве перекиси используют перекись бензоила;
5) в качестве кремнийорганического полимера используют полиметилфенилсилоксан, имеющий структурную формулу
{(С6Н5SiO1,5)1[(СН3)2Sio]0,04}n,
6) в качестве кремнийорганического полимера используют полиэлементоорганосилоксан;
7) в качестве полиэлементоорганосилоксана используют алюмосилоксановый полимер;
8) в качестве алюминийорганического полимера используют полиалюмоксан, имеющий следующую структурную формулу:
СH(СН3)2(СO2)2АlO;
9) в качестве растворителя органического используют растворитель, имеющий следующий состав, мас.%:
Спирт этиловый 25
Ацетон 25
Ксилол 25
Толуол 25
Большое влияние на физико-механические свойства керамических стержней оказывают параметры пропитки и сушки, такие как время выдержки в растворе связующего, время сушки, температура сушки.
Пределы взятых параметров были выбраны из следующих соображений.
Пределы по времени выдержки в первом связующем растворе взяты от 5 до 60 минут. Время выдержки менее 5 минут брать нецелесообразно из-за того, что выдержка менее 5 минут не позволяет полностью пропитать стержень. Максимальное время выдержки взято 60 минут, исходя из того, что более длительное время не приводит к увеличению пропитывающего состава в стержне, а приводит к бесполезному увеличению времени цикла выдержки. Время сушки при заданной температуре выбрано исходя из того, что для получения максимальной степени отверждения органической смолы необходима сушка в течение 10-120 минут. Меньшее время не дает достаточной прочности стержней из-за малой степени отверждения. При сушке более 120 минут прочность образцов не возрастает, поскольку процесс отверждения проходит полностью в первые 2 часа. Основным фактором, влияющим на прочность пропитанных стержней, является количество содержания органической смолы в растворе связующего. Содержание органической смолы менее 8 мас.% практически не дает прироста прочности. Содержание органической смолы в связующем растворе более 60 мас.% дает очень вязкое связующее, которое не может пропитать стержни по всему сечению.
Пример осуществления способа.
Была изготовлена партия керамических форм с опытными стержнями в количестве 50 штук, которые были упрочнены пропиткой по предлагаемому способу. Керамические формы были залиты жаропрочным сплавом ЖС6-У по принятой в производстве технологии.
Результаты приведены в таблицах.
В табл.1 приведены составы композиций для упрочняющей пропитки стержней, которые были изготовлены смешением указанных компонентов.
В табл.2 приведены прочностные характеристики стержней, упрочненных пропиткой по предлагаемому способу.
В качестве органической смолы была взята эпоксидная смола ЭД-10, ЭД-16, в качестве полиэтиленполиамина - ПЭПА, в качестве полиметилфенилсилоксана - КО-075 (ТУ 6-02-567-71).
Проведенный контроль опытной партии деталей показал следующее.
1. Упрочняющая пропитка позволила увеличить выход годного литья при запрессовке моделей до 80%.
2. Поломка стержня при заливке сократилась на 20-25%.
3. Отклонений по геометрическим размерам не наблюдалось.
4. Опытные стержни удалялись по принятой технологии и никаких отклонений в процессе удаления не наблюдалось.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что применение предлагаемого способа упрочнения керамических стержней позволяет повысить прочность (σ ) керамических стержней при запрессовке модельной массы в керамические формы а также при заливке в керамические формы.
Claims (14)
1. Способ упрочнения керамических стержней, включающий их выдержку в растворе связующего, содержащего смолу органическую, отвердитель и ацетон, и последующую сушку, отличающийся тем, что в качестве раствора связующего используют следующий состав, мас.%:
Органическая смола 8-60
Отвердитель 1,2-12
Ацетон Остальное
а после сушки осуществляют вторичную выдержку в растворе связующего следующего состава, мас.%:
Кремнийорганический полимер или
алюминийорганический полимер 30-75
Растворитель органический Остальное
после чего проводят вторую сушку.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выдержку в растворе связующего производят в течение 5-60 мин.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку производят при температуре 5-35°С в течение 10-120 мин.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторичную выдержку в растворе связующего осуществляют в течение 10-120 мин.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторую сушку проводят в течение 15-100 мин при температуре 17-290°С.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органической смолы используют эпоксидную смолу или полиэфирную смолу.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отвердителя используют полиамин или перекись.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве полиамина используют полиэтиленполиамин.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве перекиси используют перекись бензоила.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического полимера используют полиметилфенилсилоксан, имеющий структурную формулу
{(С6Н5SiO1,5)1[(СН3)2SiO]0,04}n.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического полимера используют полиэлементоорганосилоксан.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что в качестве полиэлементоорганосилоксана используют алюмосилоксановый полимер.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве алюминийорганического полимера используют полиалюмоксан, имеющий следующую структурную формулу:
СН(СН3)2(СO2)2АlO.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя органического используют растворитель, имеющий следующий состав, мас.%:
Спирт этиловый 25
Ацетон 25
Ксилол 25
Толуол 25
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002134672/02A RU2232664C1 (ru) | 2002-12-23 | 2002-12-23 | Способ упрочнения керамических стержней |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002134672/02A RU2232664C1 (ru) | 2002-12-23 | 2002-12-23 | Способ упрочнения керамических стержней |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002134672A RU2002134672A (ru) | 2004-06-27 |
RU2232664C1 true RU2232664C1 (ru) | 2004-07-20 |
Family
ID=33413576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002134672/02A RU2232664C1 (ru) | 2002-12-23 | 2002-12-23 | Способ упрочнения керамических стержней |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2232664C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103464676A (zh) * | 2013-09-10 | 2013-12-25 | 西安航空动力股份有限公司 | 一种防止陶瓷型芯发生化学反应的防护方法 |
RU2725314C2 (ru) * | 2016-04-18 | 2020-07-02 | Дестек Корпорейшн | Композиция и способ образования литейных стержней, предназначенных для применения при литье металла |
RU2792102C1 (ru) * | 2022-12-22 | 2023-03-16 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ изготовления легкоудаляемых керамических стержней, используемых для создания внутренних полостей в металлических отливках при литье по выплавляемым моделям |
-
2002
- 2002-12-23 RU RU2002134672/02A patent/RU2232664C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Литье по выплавляемым моделям./Под общей редакцией В.А. ОЗЕРОВА.- М.: Машиностроение, 1994, с.266. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103464676A (zh) * | 2013-09-10 | 2013-12-25 | 西安航空动力股份有限公司 | 一种防止陶瓷型芯发生化学反应的防护方法 |
RU2725314C2 (ru) * | 2016-04-18 | 2020-07-02 | Дестек Корпорейшн | Композиция и способ образования литейных стержней, предназначенных для применения при литье металла |
RU2792102C1 (ru) * | 2022-12-22 | 2023-03-16 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ изготовления легкоудаляемых керамических стержней, используемых для создания внутренних полостей в металлических отливках при литье по выплавляемым моделям |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PT1339512E (pt) | Molde para fundicao por envolvimento e processo de fabrico | |
US6286582B1 (en) | Process for the manufacture of thin ceramic cores for use in precision casting | |
EP0099215A1 (en) | Method for manufacture of ceramic casting moulds | |
US9126264B2 (en) | Method for manufacturing monolithic hollow bodies by means of a casting or injection moulding process | |
RU2232664C1 (ru) | Способ упрочнения керамических стержней | |
EP0648560B1 (fr) | Procédé de fabrication de noyaux céramiques pour fonderie | |
US4143022A (en) | Foundry resin compositions comprising furfuryl alcohol and a copolymer of styrene and allyl alcohol | |
CN110465627B (zh) | 一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法 | |
JP2016514054A (ja) | セラミックコアの補修方法 | |
JP5363216B2 (ja) | 鋳造用中子及び鋳造法 | |
JPS63248775A (ja) | セラミック中子の製造方法 | |
JP2021062406A (ja) | セラミックコア | |
CN111524699A (zh) | 环氧树脂浇注干式变压器绕组的制备方法 | |
WO2018047737A1 (ja) | 鋳型造型方法 | |
JP2015167979A (ja) | 中子の製造方法、及び中子 | |
RU2699346C2 (ru) | Способ изготовления керамического стержня | |
JPS6061138A (ja) | 崩壊性中子の製造方法 | |
SU1252014A1 (ru) | Смесь дл изготовлени литейных стержней | |
CN110076285B (zh) | 一种耐高温抗变形砂芯材料及其制备方法 | |
RU2354490C1 (ru) | Способ упрочнения керамических изделий | |
KR100445223B1 (ko) | 진공정밀주조용 세라믹 코어의 조성물 | |
JP2004268100A (ja) | コールドボックス中子の造型方法 | |
RU2748251C1 (ru) | Способ изготовления керамических форм и стержней по постоянным моделям | |
JP2017087226A (ja) | セラミックス鋳型の製造方法 | |
CN109516787B (zh) | 一种树脂型耐火材料的制样方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20151109 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190424 |