RU2295418C1 - Suspension prepared for ceramic mold making with use of investment patterns - Google Patents
Suspension prepared for ceramic mold making with use of investment patterns Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295418C1 RU2295418C1 RU2005119226/02A RU2005119226A RU2295418C1 RU 2295418 C1 RU2295418 C1 RU 2295418C1 RU 2005119226/02 A RU2005119226/02 A RU 2005119226/02A RU 2005119226 A RU2005119226 A RU 2005119226A RU 2295418 C1 RU2295418 C1 RU 2295418C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- magnesium silicate
- silicate powder
- refractory filler
- ceramic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью по выплавляемым моделям, и может быть использовано для изготовления керамических оболочковых форм.The invention relates to foundry, in particular to investment casting, and can be used for the manufacture of ceramic shell molds.
Известна суспензия для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, включающая кремнезоль, этилсиликат, сульфанол, бутанол, пылевидный кварц и воду. [Патент RU №2185260. Суспензия для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, МПК В 22 С 1/16, опубл. 20.07.2002 г.].A known suspension for the manufacture of investment casting molds, including silica, ethyl silicate, sulfanol, butanol, pulverized silica and water. [Patent RU No. 2185260. Suspension for the manufacture of investment casting molds, IPC B 22 C 1/16, publ. July 20, 2002].
К недостаткам суспензии относятся длительность твердения и потребность в дополнительном химическом отверждении нанесенных покрытий.The disadvantages of the suspension include the duration of hardening and the need for additional chemical curing of the applied coatings.
Наиболее близким по составу является состав суспензии для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям, содержащий при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: алюмохромфосфатное связующее 12,0-17,0, ортофосфорную кислоту 1,2-2,0, кузнечную окалину углеродистых сталей 10,0-14,0, поверхностно-активное вещество 0,08-0,15, воду 13,5-20,0 и пылевидный огнеупорный наполнитель - ост. [Патент RU №2167022. Суспензия для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям, МПК В 22 С 1/18, С 04 В 35/14, опубл. 20.05.2001 г.].The closest in composition is the composition of the suspension for the manufacture of ceramic molds by investment casting, containing in the following ratio of ingredients, wt.%: Alumochromophosphate binder 12.0-17.0, phosphoric acid 1.2-2.0, blacksmith carbon steel 10 , 0-14.0, surfactant 0.08-0.15, water 13.5-20.0 and dust-like refractory filler - stop. [Patent RU No. 2167022. Suspension for the manufacture of ceramic molds according to investment casting, MPK V 22 C 1/18, C 04 V 35/14, publ. May 20, 2001].
К недостаткам суспензии можно отнести низкое качество поверхности литья из-за большого содержания (10-14%) кузнечной окалины, которая хорошо смачивается металлами и может образовывать химический пригар, недостаточную скорость твердения керамики, а также отрицательные санитарно-гигиенические условия труда, связанные с применением чистой ортофосфорной кислоты и хромсодержащего связующего в большом количестве (12-17%).The disadvantages of the suspension include the low quality of the casting surface due to the high content (10-14%) of blacksmith scale, which is well wetted by metals and can form a chemical burnout, insufficient ceramic hardening rate, as well as negative sanitary and hygienic working conditions associated with the use of pure phosphoric acid and a chromium binder in large quantities (12-17%).
Задача изобретения - получение суспензии для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям с ускоренным сроком твердения, а также повышение качества поверхности литья.The objective of the invention is to obtain a suspension for the manufacture of ceramic molds by investment casting with an accelerated hardening period, as well as improving the quality of the casting surface.
Для достижения поставленной задачи предлагаемая суспензия для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям, включающая фосфатное связующее, воду, поверхностно-активное вещество, отвердитель и пылевидный огнеупорный наполнитель, согласно изобретению содержит в качестве фосфатного связующего - алюмоборфосфат, а в качестве отвердителя - магнийсиликатный порошок при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:To achieve the task, the proposed suspension for the manufacture of ceramic molds by investment casting, including a phosphate binder, water, a surfactant, a hardener and a dust-like refractory filler, according to the invention contains alumina borophosphate as a phosphate binder, and magnesium silicate powder as a hardener in the following ratio of ingredients, wt.%:
Магнийсиликатный порошок содержит оксид магния, оксид кремния и оксиды кальция, хрома, алюминия при следующем соотношении, мас.%:Magnesium silicate powder contains magnesium oxide, silicon oxide and oxides of calcium, chromium, aluminum in the following ratio, wt.%:
MgO≥75MgO≥75
SiO2≤20SiO 2 ≤20
CaO, Cr2O3, Al2О3≤5CaO, Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 ≤5
Суспензия в качестве пылевидного огнеупорного наполнителя содержит электрокорунд.The suspension as a dust-like refractory filler contains electrocorundum.
Отличием заявляемого решения от известного является введение в суспензию вместо алюмохромфосфата алюмоборфосфат и замена кузнечной окалины на магнийсиликатный порошок, которые в составе с известными компонентами улучшают технический результат.The difference between the proposed solution and the known one is the introduction of aluminoborophosphate into the suspension instead of aluminochromophosphate and the replacement of blacksmith scale with magnesium silicate powder, which together with known components improve the technical result.
Пример изготовления суспензии. Для получения суспензии были приготовлены три смеси [табл.1].An example of a suspension. To obtain a suspension, three mixtures were prepared [Table 1].
Для изготовления суспензии алюмоборфосфат (ТУ 113-08-606-83) растворяется в расчетном количестве воды (ГОСТ 51232-98) до плотности около 1250 кг/м3, далее добавляется поверхностно-активное вещество, в качестве которого использован лигносульфонат технический жидкий (ЛСТ ТУ 13-0281036-029-94) в количестве 0,1-0,5%, вводится пылевидный огнеупор - электрокорунд (ГОСТ 28818-90) и суспензия перемешивается. В таком виде суспензия обладает продолжительным сроком живучести (не менее 14 суток), что выгодно отличает ее от прототипа, у которого живучесть составляет 6 часов.To make a suspension, aluminoborophosphate (TU 113-08-606-83) is dissolved in the calculated amount of water (GOST 51232-98) to a density of about 1250 kg / m 3 , then a surfactant is added, which is used as a technical liquid lignosulfonate (LST) TU 13-0281036-029-94) in an amount of 0.1-0.5%, a pulverized refractory is introduced - electrocorundum (GOST 28818-90) and the suspension is mixed. In this form, the suspension has a long shelf life (at least 14 days), which distinguishes it from the prototype, in which the survivability is 6 hours.
Последним ингредиентом в суспензию, непосредственно перед изготовлением керамической оболочковой формы, вводится отвердитель - магнийсиликатный порошок, полученный помолом боя форстеритовых огнеупорных изделий (ГОСТ 14832-96), содержащий оксид магния ≥75%, оксид кремния ≥20% и оксиды кальция, хрома, алюминия ≥5% в количестве 3,5-5%.The last ingredient in the suspension, immediately before the manufacture of the ceramic shell mold, is a hardener - magnesium silicate powder obtained by grinding forsterite refractory products (GOST 14832-96) containing magnesium oxide ≥75%, silicon oxide ≥20% and oxides of calcium, chromium, aluminum ≥5% in the amount of 3.5-5%.
Процесс твердения происходит в результате химической реакции алюмоборфосфатного связующего с оксидом магния и кремния с образованием водного раствора фосфатов алюминия, магния, кремния и бора, который так же как алюмохромжелезофосфатное связующее в известном решении твердеет при комнатной температуре. Отличие в том, что скорость химической реакции выше и поэтому в состав суспензии не требуется добавлять ортофосфорную кислоту для ее повышения, кроме этого, применение ортофосфорной кислоты в чистом виде нежелательно по санитарным условиям.The hardening process occurs as a result of a chemical reaction of an aluminum-borophosphate binder with magnesium oxide and silicon to form an aqueous solution of aluminum, magnesium, silicon and boron phosphates, which, like the aluminum-chromium iron phosphate binder, in the known solution hardens at room temperature. The difference is that the speed of the chemical reaction is higher and therefore, phosphoric acid is not required to be added to the suspension to increase it, in addition, the use of phosphoric acid in its pure form is undesirable under sanitary conditions.
Свойства составленных суспензий и полученных из них керамических форм приведены в табл.2.The properties of the prepared suspensions and ceramic forms obtained from them are given in Table 2.
Из данных табл.2 следует, что время твердения предлагаемой керамической суспензии составляет 22,5 мин против 42 мин у известного решения и зависит от толщины слоя. Время твердения и живучесть суспензии также зависит от количества отвердителя. Оптимальное содержание магнийсиликатного порошка экспериментально установлено в пределах 3,5-5,0%.From the data of table 2 it follows that the hardening time of the proposed ceramic suspension is 22.5 minutes versus 42 minutes for the known solution and depends on the thickness of the layer. The hardening time and survivability of the suspension also depends on the amount of hardener. The optimum content of magnesium silicate powder was experimentally established in the range of 3.5-5.0%.
Вязкость суспензии регулируется содержанием алюмоборфосфата. При превышении содержания его свыше 18% смачиваемость и растекаемость становятся чрезмерными (растекаемость >8,15, угол <32°), а при содержании менее 16% они становятся недостаточными для технологичного нанесения покрытия (растекаемость <7,5, угол >45°).The viscosity of the suspension is controlled by the content of aluminoborphosphate. When the content exceeds 18%, the wettability and spreadability become excessive (spreadability> 8.15, angle <32 °), and when the content is less than 16%, they become insufficient for technological coating (spreadability <7.5, angle> 45 °) .
Также из данных табл.2 следует, что керамическая форма на основе предлагаемой суспензии обладает высокой лиофобностью к жидкому металлу, которая выражена через большой краевой угол смачивания (135 градусов) и малую работу адгезии фаз (208 МДж/м2). Несмачивание металлом поверхности керамической формы способствует повышению качества литья, а также простоте выбивания отливки из формы.Also from the data of Table 2 it follows that the ceramic form based on the proposed suspension has a high lyophobicity to liquid metal, which is expressed through a large contact angle of wetting (135 degrees) and a small work of phase adhesion (208 MJ / m 2 ). Non-wetting of the metal surface of the ceramic mold improves the quality of casting, as well as the ease of knocking the casting out of the mold.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволит повысить качество поверхности литья и увеличить скорость изготовления оболочковой формы.Thus, the use of the invention will improve the quality of the cast surface and increase the speed of manufacture of the shell mold.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005119226/02A RU2295418C1 (en) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | Suspension prepared for ceramic mold making with use of investment patterns |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005119226/02A RU2295418C1 (en) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | Suspension prepared for ceramic mold making with use of investment patterns |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2295418C1 true RU2295418C1 (en) | 2007-03-20 |
Family
ID=37994015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005119226/02A RU2295418C1 (en) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | Suspension prepared for ceramic mold making with use of investment patterns |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2295418C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794067C1 (en) * | 2022-12-29 | 2023-04-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Composition for manufacturing casting molds |
-
2005
- 2005-06-21 RU RU2005119226/02A patent/RU2295418C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794067C1 (en) * | 2022-12-29 | 2023-04-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Composition for manufacturing casting molds |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104894466A (en) | High-strength, high-elasticity modulus and low-stress gray cast iron and manufacturing method thereof | |
EP1839773B1 (en) | Heat-resistant material for low-melting metal casting machine | |
KR20140073576A (en) | Coating compositions for inorganic casting molds and cores, containing salts, and use thereof | |
GB2450855A (en) | Method of continuous casting of high-aluminium steel and mold powder | |
RU2412019C1 (en) | Method of producing ceramic shell moulds for investment casting | |
RU2295418C1 (en) | Suspension prepared for ceramic mold making with use of investment patterns | |
RU2358827C1 (en) | Suspension for manufacturing of ceramic shell moulds into foundring by dispensable pattern | |
CN116532614B (en) | Mold core for precision casting and preparation method thereof | |
CN113811405B (en) | Investment powder | |
KR20070122240A (en) | Dry-spray products for protecting centrifugal casting molds of cast iron pipes in association with a wet-spray product | |
SU1380844A1 (en) | Compound for obtaining protective coating on ingot moulds | |
RU2281830C2 (en) | Sand for making casting molds and cores | |
Eigenfeld et al. | Integrated magnesium technology | |
CN115028435B (en) | High-density tundish dry material and preparation method thereof | |
SU1168313A1 (en) | Cold-hardening moulding sand for manufacturing casting moulds and cores | |
SU1009603A1 (en) | Suspension for making shell moulds with use of investment pattern | |
SU697245A1 (en) | Anti-stick coating for steel and iron casting moulds and cores | |
US11975382B2 (en) | Use of a particulate material comprising a particle-shaped synthetic amorphic silicon dioxide as an additive for a molding material mixture, corresponding method, mixtures, and kits | |
RU2274510C1 (en) | Suspension for ceramic molds produced with use of investment patterns | |
RU2167022C1 (en) | Suspension for manufacture of investment ceramic molds | |
SU1761378A1 (en) | Slag-forming material for continuous casting of aluminium- containing steels | |
SU1107948A1 (en) | Binder for making ceramic investment moulds and method of preparing same | |
RU2187405C2 (en) | Cold settable sand for making casting molds and cores | |
SU1340881A1 (en) | Composition for modifying the surface of castings in mould | |
RU2354489C1 (en) | Cold hardening mixture for casting moulds and rods |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100622 |