RU2297300C1 - Protecting-releasing coating and its application method - Google Patents
Protecting-releasing coating and its application method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2297300C1 RU2297300C1 RU2005139121/02A RU2005139121A RU2297300C1 RU 2297300 C1 RU2297300 C1 RU 2297300C1 RU 2005139121/02 A RU2005139121/02 A RU 2005139121/02A RU 2005139121 A RU2005139121 A RU 2005139121A RU 2297300 C1 RU2297300 C1 RU 2297300C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- mold
- casting
- copper alloys
- chill mold
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству, в частности к защитно-разделительным, теплоизоляционным покрытиям для изготовления центробежным способом литых изделий на основе медных сплавов.The invention relates to foundry, in particular to protective separation, heat-insulating coatings for the manufacture of centrifugal cast products based on copper alloys.
Известен наполнитель и связующее для противопригарных покрытий (патент РФ №2226445 от 2004.04.10, В22С 3/00), представляющий собой смесь следующего состава, %:Known filler and binder for non-stick coatings (RF patent No. 2226445 from 2004.04.10, B22C 3/00), which is a mixture of the following composition,%:
Также состав покрытия содержит металлический алюминий в количестве от 3,4 до 23,2%.Also, the coating composition contains metallic aluminum in an amount of from 3.4 to 23.2%.
Недостатком данного покрытия является его многокомпонентность, что приводит к затруднению контроля состава покрытия, необходимость проведения размола для получения заданного гранулометрического состава. Наличие металлического алюминия в составе покрытия увеличивает его теплопроводность, что также снижает его теплозащитные и противопригарные свойства.The disadvantage of this coating is its multicomponent nature, which makes it difficult to control the composition of the coating, the need for grinding to obtain a given particle size distribution. The presence of metallic aluminum in the composition of the coating increases its thermal conductivity, which also reduces its heat-shielding and non-stick properties.
Изобретение относится к литейному производству, в частности к защитно-разделительным, теплоизоляционным покрытиям для изготовления центробежным способом литых изделий на основе медных сплавов.The invention relates to foundry, in particular to protective separation, heat-insulating coatings for the manufacture of centrifugal cast products based on copper alloys.
Известен способ нанесения сыпучего покрытия на внутреннюю поверхность изложницы при центробежном литье, по которому для улучшения качества покрытия формы применяют теплоизоляционное покрытие со слоем из мелкозернистого сыпучего материала с размером зерен менее 0,1 мм (патент РФ №2048252 от 1995.11.20, B22D 13/10).A known method of applying a granular coating on the inner surface of a mold during centrifugal casting, according to which, to improve the quality of the mold coating, a thermal insulation coating with a layer of fine-grained granular material with a grain size less than 0.1 mm is used (RF patent No. 2048252 dated 1995.11.20, B22D 13 / 10).
Недостатком известного способа является необходимость наличия цилиндрического совка, снабженного механизмом вращения, что усложняет технологию нанесения покрытия. Отсутствие связующего в покрытии делает необходимым обязательное наличие вращения литейной формы при нанесении покрытия, причем скорость вращения формы должна быть определенной для каждого материала покрытия. Это приводит к усложнению технологии нанесения покрытия.The disadvantage of this method is the need for a cylindrical scoop equipped with a rotation mechanism, which complicates the coating technology. The absence of a binder in the coating makes it necessary to have the mold rotate during coating, and the mold rotation speed must be specific to each coating material. This complicates the coating technology.
Известен способ нанесения покрытия на поверхность литейных форм для литья при пониженном давлении (Харитонов Н.П. и др. Рекомендации по применению покрытий из органосиликатных материалов для защиты трубопроводов от коррозии. Жаростойкие и теплостойкие покрытия. - Л.: Наука, 1969, с.393-394).A known method of coating the surface of casting molds for casting under reduced pressure (Kharitonov N.P. and other Recommendations for the use of coatings of organosilicate materials to protect pipelines from corrosion. Heat-resistant and heat-resistant coatings. - L .: Nauka, 1969, p. 393-394).
На поверхность литейной формы наносят слой грунта на основе оксида магния, а на поверхность грунта наносят слой огнеупора на основе оксида алюминия или оксида циркония.A soil layer based on magnesium oxide is applied to the surface of the mold, and a layer of refractory based on aluminum oxide or zirconium oxide is applied to the surface of the soil.
Недостатком известного способа является дорогостоящая технология получения шликерного покрытия.The disadvantage of this method is the expensive technology for the production of slip coatings.
Наиболее близким к заявляемому покрытию является теплоизоляционное покрытие для изложниц центробежного литья труб (патент РФ №2089327 от 1997.09.10, В22С 3/00), содержащее мас.%: диатомит 20-40; бентонит 0.5-3.0; жидкое стекло 2-6; углеродсодержащую добавку 0.1-0.5; тетраборнокислый натрий 0.1-1.0; вода остальное. При этом углеродсодержащие добавки имеют удельную поверхность на уровне 3 м2/г.Closest to the claimed coating is a thermal insulation coating for molds of centrifugal pipe molding (RF patent No. 2089327 from 1997.09.10, B22C 3/00), containing wt.%: Diatomite 20-40; bentonite 0.5-3.0; liquid glass 2-6; carbon-containing additive 0.1-0.5; sodium tetraborate 0.1-1.0; water the rest. In this case, carbon-containing additives have a specific surface area of 3 m 2 / g.
Недостатком данного покрытия является сложность состава покрытия и усложнение технологии в процессе приготовления состава покрытия (требуется дополнительное технологическое оборудование для приготовления и смешивания краски), а также невысокое качество поверхности готовых изделий из-за большого выделения газов при кристаллизации отливки. Также предлагаемое покрытие содержит большое количество металлического алюминия, что значительно повышает теплопроводность и снижает теплоизоляционные свойства.The disadvantage of this coating is the complexity of the coating composition and the complexity of the technology in the process of preparing the coating composition (requires additional processing equipment for the preparation and mixing of the paint), as well as the low surface quality of the finished products due to the high gas evolution during crystallization of the casting. Also, the proposed coating contains a large amount of aluminum metal, which significantly increases thermal conductivity and reduces thermal insulation properties.
Задачей прелагаемого изобретения является повышение качества поверхности отливки при минимальных затратах в процессе приготовления и нанесения защитно-разделительного теплоизоляционного покрытия.The objective of the proposed invention is to improve the quality of the surface of the casting at minimal cost during the preparation and application of a protective-separation heat-insulating coating.
Для достижения указанного технического результата в способе получения защитно-разделительного покрытия для рабочей поверхности кокиля при центробежном литье медных сплавов предлагается использовать раствор ультрадисперсного порошка диоксида циркония с удельной поверхностью не менее 30 м2/г в индустриальном масле.To achieve the technical result in the method of obtaining a protective-release coating for the working surface of the chill mold during centrifugal casting of copper alloys, it is proposed to use a solution of ultrafine zirconia powder with a specific surface area of at least 30 m 2 / g in industrial oil.
При этом в качестве ультрадисперсного порошка диоксида циркония используется порошок плазмохимического синтеза со средним размером частиц 0.2-0.3 мкм и удельной поверхностью не менее 30 м2/г. Раствор порошка в индустриальном масле готовят непосредственно перед нанесением его на рабочую поверхность литейной формы. Состав раствора включает 80-85% индустриального масла и 15-20% порошка диоксида циркония. Такое соотношение компонентов объясняется тем, что при большем количестве масла в покрытии оно не будет обладать достаточной вязкостью и будет стекать с покрываемой поверхности, а при меньшем количестве масла покрытие будет более густым по составу, и не будет обеспечивать равномерное нанесение покрытия на стенки литейной формы. Раствор наносят на рабочую поверхность литейной формы, предварительно подогретой до температуры 150-170°С, толщиной 0.05-0.15 мм.In this case, a plasma-chemical synthesis powder with an average particle size of 0.2-0.3 μm and a specific surface area of at least 30 m 2 / g is used as an ultrafine zirconia powder. A powder solution in industrial oil is prepared immediately before applying it to the working surface of the mold. The composition of the solution includes 80-85% of industrial oil and 15-20% of zirconia powder. This ratio of components is explained by the fact that with a larger amount of oil in the coating it will not have sufficient viscosity and will drain off the surface to be coated, and with less oil the coating will be more dense in composition and will not ensure uniform coating on the walls of the mold. The solution is applied to the working surface of the mold, preheated to a temperature of 150-170 ° C, a thickness of 0.05-0.15 mm.
Сущность изобретения заключается в следующем: нанесенный на поверхность литейной формы защитно-разделительный слой препятствует непосредственному контакту расплавленного металла с металлической формой. Во-вторых, диоксид циркония обладает очень низкой теплопроводностью, поэтому расплавленный металл, не соприкасаясь со стенками формы, будет дольше находиться в расплавленном состоянии в литейной форме. Большее время нахождения в форме в расплавленном виде позволяет эффективнее удалить газы из расплавленного металла. Увеличению времени нахождения в расплавленном состоянии заливаемого металла в литейной форме будет способствовать и выгорание индустриального масла из защитно-разделительного покрытия. Высокая удельная поверхность порошка способствует адсорбции большего количества масла на его поверхности, что и приводит к увеличению времени выгорания. Учитывая тот факт, что порошок имеет очень маленькие размеры частиц, поверхность отливки имеет гладкую ровную поверхность, а более существенное удаление газов из расплавленного металла способствует получению более качественной поверхности отливки и не содержит газовых пор. При введении в покрытие большего или меньшего количества масла, чем заявляемое, задача изобретения не достигается. Введение большего количества масла в покрытие приводит к сильному его разжижению, что не позволяет получать равномерное покрытие на всей поверхности формы. Уменьшение количества вводимого масла в состав покрытия будет способствовать получению более густого состава, что также приводит к получению неравномерного покрытия и снижению качества поверхности отливки.The invention consists in the following: a protective separation layer applied to the surface of the mold prevents the molten metal from directly contacting the metal mold. Secondly, zirconium dioxide has a very low thermal conductivity, therefore, the molten metal, not in contact with the walls of the mold, will be longer in the molten state in the mold. A longer residence time in the molten form allows more efficient removal of gases from the molten metal. The time spent in the molten state of the poured metal in the mold will also increase the burning out of industrial oil from the protective-release coating. The high specific surface of the powder promotes the adsorption of a greater amount of oil on its surface, which leads to an increase in burn-out time. Given the fact that the powder has very small particle sizes, the surface of the casting has a smooth, even surface, and the more significant removal of gases from the molten metal contributes to a better surface of the casting and does not contain gas pores. When introducing into the coating more or less oil than claimed, the objective of the invention is not achieved. The introduction of more oil into the coating leads to its strong dilution, which does not allow to obtain a uniform coating on the entire surface of the mold. A decrease in the amount of oil introduced into the coating composition will contribute to a denser composition, which also leads to an uneven coating and a decrease in the surface quality of the casting.
ПримерExample
В плазмохимический порошок ZrO2 вводят 82% индустриального масла, например И-20А, и перемешивают раствор до получения равновесного состояния. Далее полученный раствор наносят на подогретую до температуры 150°C литейную форму до формирования покрытия толщиной порядка 0.1 мм. Затем литейную форму закрепляют в установке, придают ей вращательное движение и заливают в нее расплавленный сплав. По окончании заливки литейная форма продолжает вращаться до полной кристаллизации отливки. После этого вращение формы останавливают и извлекают отливку.82% of industrial oil, for example, I-20A, is introduced into the plasma-chemical powder of ZrO 2 and the solution is stirred until an equilibrium state is obtained. Next, the resulting solution is applied to a casting mold heated to a temperature of 150 ° C until a coating with a thickness of about 0.1 mm is formed. Then the mold is fixed in the installation, it is given a rotational movement and molten alloy is poured into it. Upon completion of casting, the mold continues to rotate until the casting crystallizes completely. After this, the rotation of the mold is stopped and the casting is removed.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005139121/02A RU2297300C1 (en) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | Protecting-releasing coating and its application method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005139121/02A RU2297300C1 (en) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | Protecting-releasing coating and its application method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2297300C1 true RU2297300C1 (en) | 2007-04-20 |
Family
ID=38036795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005139121/02A RU2297300C1 (en) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | Protecting-releasing coating and its application method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2297300C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2133165A1 (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-16 | ITN Nanovation AG | Method for casting copper and alloys containing copper |
| MD521Z (en) * | 2012-01-26 | 2013-01-31 | Виталие ПАНЧЕНКО | Device and process for working of casting molds with powdered lubricant |
| RU2478019C1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-03-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Non-stick thermostable paint for sand and metal moulds (versions) |
| RU2481922C1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of forming multicomponent bronze structure |
| RU2520282C1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Directional hardening of metal teemed in mould |
| RU2781346C1 (en) * | 2021-10-27 | 2022-10-11 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (АО "НПО "ЦНИИТМАШ") | Non-stick thermal insulation coating for centrifugal casting molds |
-
2005
- 2005-12-14 RU RU2005139121/02A patent/RU2297300C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2133165A1 (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-16 | ITN Nanovation AG | Method for casting copper and alloys containing copper |
| RU2478019C1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-03-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Non-stick thermostable paint for sand and metal moulds (versions) |
| RU2481922C1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of forming multicomponent bronze structure |
| MD521Z (en) * | 2012-01-26 | 2013-01-31 | Виталие ПАНЧЕНКО | Device and process for working of casting molds with powdered lubricant |
| RU2520282C1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Directional hardening of metal teemed in mould |
| RU2781346C1 (en) * | 2021-10-27 | 2022-10-11 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (АО "НПО "ЦНИИТМАШ") | Non-stick thermal insulation coating for centrifugal casting molds |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0482984B1 (en) | Refractory material bonded by a sialon matrix and process for its production | |
| US20090218066A1 (en) | Water-based wash containing a nucleating agent | |
| RU2297300C1 (en) | Protecting-releasing coating and its application method | |
| JP2010530353A (en) | AZS fire resistant composition | |
| Karimian et al. | Effect of pattern coating thickness on characteristics of lost foam Al–Si–Cu alloy casting | |
| JPS5919067B2 (en) | High durability casting nozzle | |
| Aćimović-Pavlović et al. | Refractory coating based on cordierite for application in new evaporate pattern casting process | |
| UA125088C2 (en) | Use of a size composition containing an acid in the foundry industry | |
| CZ304714B6 (en) | Aqueous composition for the manufacture of insulating refractory material and article having a body of refractory material | |
| JPH0117781B2 (en) | ||
| CN110387478B (en) | Semi-continuous casting method of aluminum-silicon alloy cast ingot | |
| CN105562591B (en) | A kind of ingot mould coating and preparation method | |
| US11027328B2 (en) | Refractory coating composition for making facings on temporary molds or on cores for iron and steel casting operations | |
| RU2367538C1 (en) | Coating for casting moulds at centrifugal casting of copper alloys | |
| JP2016501131A (en) | Composition of ceramic layers for making molds and other products | |
| CA3021710A1 (en) | Ceramic refractory coatings | |
| RU2453391C1 (en) | Antipenetration and low-conductivity coating for moulds of centrifugal casting | |
| US20180141868A1 (en) | Article made from refractory material for contact with a liquid metal or alloy, a method for manufacture, use and method of use of same | |
| KR20070122240A (en) | Dry-spray products for protecting centrifugal casting molds of cast iron pipes in association with a wet-spray product | |
| CN113231598B (en) | Coating for casting and preparation method thereof | |
| EP3050858B1 (en) | A method for lining metallurgical vessels using self hardening refractory material | |
| TWI819248B (en) | CaO-ZrOT composition, manufacturing method of CaO-ZrOT composition, refractory containing CaO-ZrOT and nozzle for casting | |
| SU1340880A1 (en) | Composition for heat-insulaing coat of ingot moulds of centrifugal casting machine | |
| RU2152841C1 (en) | Suspension for manufacturing ceramic molds and mold cores | |
| SU1199425A1 (en) | Composition for coating ingot moulds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071215 |