RU2360764C1 - Способ изготовления керамических форм по удаляемым моделям - Google Patents
Способ изготовления керамических форм по удаляемым моделям Download PDFInfo
- Publication number
- RU2360764C1 RU2360764C1 RU2007143388/02A RU2007143388A RU2360764C1 RU 2360764 C1 RU2360764 C1 RU 2360764C1 RU 2007143388/02 A RU2007143388/02 A RU 2007143388/02A RU 2007143388 A RU2007143388 A RU 2007143388A RU 2360764 C1 RU2360764 C1 RU 2360764C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- refractory
- oxide
- mold
- layer
- fireproof
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии изготовления металлокерамических форм, получаемых по удаляемым моделям, и может быть использовано для получения отливок. Способ включает изготовление модели, послойное нанесение на модель огнеупорной суспензии с сушкой каждого слоя, удаление модели, прокалку керамической формы. После изготовления модели на нее наносят, по меньшей мере, два слоя огнеупорной суспензии на основе оксида металла, а затем наносят несколько слоев огнеупорной суспензии, содержащей гидролизованный раствор этилсиликата, огнеупорный наполнитель и отвердитель на основе полиэтиленполиамина, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: гидролизованный раствор этилсиликата 18-22, отвердитель на основе полиэтиленполиамина 4-10, огнеупорный наполнитель - остальное. При этом огнеупорный наполнитель содержит электрокорунд, муллит и интерметаллид NiAl в виде пудры, причем количество интерметаллида NiAl составляет 10-45% от общего количества огнеупорного наполнителя. В качестве оксида металла может быть использован оксид кремния, или оксид алюминия, или оксид бария, или оксид магния. Прокалку керамической формы осуществляют при температуре 1200-1400°С в течение 4-10 ч. Использование способа обеспечивает повышение прочности и долговечности керамической формы. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии изготовления металлокерамических форм, получаемых по удаляемым моделям, и может быть использовано для получения отливок.
Известен способ изготовления керамических форм по удаляемым моделям, включающий изготовление модели, послойное нанесение на модель огнеупорной суспензии с сушкой каждого слоя, удаление модели, прокалку формы (А.с. №1386355 А1, 07.04.1988, В22С 9/04. - прототип). В данном способе повышение прочности формы обеспечивается за счет использования пропитывающего раствора, в качестве которого используют водный раствор железоаммонийоксалата концентрацией 200-250 г/л.
Недостатком данного технического решения является то, что данный способ не обеспечивает получение необходимых параметров прочности формы, поскольку повышение качества керамической формы осуществляется только за счет стабилизации процесса обезуглероживания поверхности отливки.
Технический результат заявленного изобретения - повышение прочности и долговечности керамической формы.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления керамических форм по удаляемым моделям, включающем изготовление модели, послойное нанесение на модель огнеупорной суспензии с сушкой каждого слоя, удаление модели, прокалку керамической формы, после изготовления модели на последнюю наносят, по меньшей мере, два слоя огнеупорной суспензии на основе оксида металла, а затем наносят слои огнеупорной суспензии, содержащей гидролизованный раствор этилсиликата, огнеупорный наполнитель и отвердитель на основе полиэтиленполиамина, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- гидролизованный раствор этилсиликата 18-22
- отвердитель на основе полиэтиленполиамина 4-10
- огнеупорный наполнитель - остальное до 100%,
при этом огнеупорный наполнитель содержит электрокорунд, мулит и пудру с интерметаллидом NiAl, причем пудра с интерметаллидом NiAl составляет 10-45% от общего количества компонентов огнеупорного наполнителя.
При этом в качестве оксида металла может быть использован оксид кремния, или оксид алюминия, или оксид бария, или оксид магния.
Прокалка керамической формы может быть осуществлена при температуре 1200-1400°С в течение 4-10 ч.
Нанесение после изготовления модели, по меньшей мере, двух слоев огнеупорной суспензии на основе оксида металла, и последующее нанесение слоев огнеупорной суспензии, содержащей гидролизованный раствор этилсиликата, огнеупорный наполнитель и отвердитель на основе полиэтиленполиамина, при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидролизованный раствор этилсиликата 18-22, отвердитель на основе полиэтиленполиамина 4-10, огнеупорный наполнитель, содержащий электрокорунд, мулит и пудру с интерметаллидом NiAl - остальное до 100%, позволяет получить форму, обладающую повышенной прочностью, что соответственно увеличивает ее долговечность.
Нанесение на модель слоев огнеупорной суспензии на основе оксида металла обеспечивает получение защитных слоев. В качестве оксида металла может быть использован оксид кремния, или оксид алюминия, или оксид бария, или оксид магния.
Количество последующих наносимых на модель слоев огнеупорной суспензии зависит от необходимой толщины формы. Оптимальной является толщина слоя, равная 2-4 мм, поскольку нанесение менее 2 слоев не обеспечивает необходимую прочность получаемой формы.
Огнеупорный наполнитель необходим в составе суспензии, поскольку он является несущим керамическим каркасом. В качестве огнеупорного наполнителя используют состав, содержащий электрокорунд, мулит и пудру с интерметаллидом NiAl. При этом оптимальное количество интерметаллида составляет 10-45%. Указанное количество объясняется тем, что наличие NiAl менее 10% не обеспечивает необходимую прочность формы, а наличие NiAl более 45% приводит к повышенной прочности формы, что может привести в дальнейшем к появлению трещин в ней.
В качестве связующего в заявленном способе используется раствор гидролизованного этилсиликата, например, ЭТС-40. Связующее определяет основные технологические свойства формовочной смеси, и его использование при изготовлении керамической формы необходимо для склеивания зерен наполнителя. Этилсиликат является основой для приготовления связующего при литье по выплавляемым моделям и обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, прочностью, термостойкостью, и одновременно податливостью. При использовании в заявляемой суспензии гидролизованного этилсиликата меньше 18% может произойти разупрочнение керамики, что ухудшит способность формы противостоять заливаемому металлу, а при использовании более 22% - прочность керамики увеличивается настолько, что это приведет к повышению остаточных термических напряжений в отливке и соответственно к образованию трещин в последней.
Полиэтиленполиамин используется в качестве отвердителя и обладает рядом преимуществ перед другими отвердителями: дает более высокие физико-механические свойства, обладает высокой теплостойкостью и низкой экзотермичностью.
Причем при включении в состав суспензии полиэтиленполиамина менее 4% - не происходит его отверждения, а при использовании более 10% - повышается жесткость керамики и соответственно увеличивается количество трещин при изготовлении формы.
Прокалка керамической формы осуществляется в вакууме, поскольку в противном случае может произойти окисление формы. Оптимальными параметрами прокалки керамической формы являются температура 1200-1400°С и время 4-10 ч. Температура менее 1200°С не обеспечивает достаточного упрочнения формы, а при температуре выше 1400°С может произойти расплавление формы. Выбор времени прокалки обусловлен тем, что прокалка менее 4 ч не обеспечивает необходимого спекания формы, а проведение прокалки более 10 ч является нецелесообразным.
Способ изготовления керамических форм по удаляемым моделям осуществляют следующим образом.
Сначала изготавливают модель, затем на модель наносят, по меньшей мере, два слоя огнеупорной суспензии на основе оксида металла, например оксида кремния. Далее наносят слои огнеупорной суспензии, содержащей гидролизованный раствор этилсиликата, отвердитель на основе полиэтиленполиамина и огнеупорный наполнитель, содержащий электрокорунд, мулит и пудру с интерметаллидом NiAl, в заявленном процентном соотношении всех указанных выше компонентов. При этом послойное нанесение на модель огнеупорной суспензии осуществляют с сушкой каждого слоя. Огнеупорную суспензию на основе оксида металла, также как и огнеупорную суспензию, содержащую гидролизованный раствор этилсиликата, отвердитель на основе полиэтиленполиамина и огнеупорный наполнитель, содержащий электрокорунд, мулит и пудру с интерметаллидом NiAl, получают путем перемешивания всех входящих в ее состав компонентов до получения однородной массы. После нанесения всех слоев огнеупорной суспензии, осуществляют сушку керамической формы. Сушку керамических изделий можно осуществить, например, на открытом воздухе, при этом для получения максимальной степени отверждения осуществляют сушку керамической формы при температуре 18-22°С в течение 0,5-1,5 ч. Затем осуществляют удаление модели и прокалку керамической формы. Параметры прокалки керамических изделий, такие как температура и время прокалки, влияют на качество получаемых керамических изделий. Оптимальными являются осуществление прокалки при температуре 1200-1400°С в течение 4-10 ч в вакууме.
В таблице приведены примеры конкретного осуществления способа, с использованием заявленных и выходящих за пределы заявленных соотношений используемых компонентов
№ | Состав слоев огнеупорной суспензии | Параметры прокалки, t,°C время, ч. | Кач-во получаемой керамической формы и отливок при заливке | ||
Гидролизованный раствор этилсиликата, % | Отвердитель на основе полиэтиленполиамина, % | Огнеупорный наполнитель, % (в том числе количество NiAl, %) | |||
17 | 7 | Остальное до 100 (27) | 1300,7 | Форма не достаточно прочная - большое кол-во брака из-за разрыва формы при ее заливке металлом | |
20 | 7 | Остальное до 100 (27) | 1300,7 | Форма достаточно прочная, при этом она имеет структуру, не препятствующую в дальнейшем усадке отливки | |
1 | |||||
23 | 7 | Остальное до 100 (27) | 1300,7 | Форма имеет повышенную твердость и хрупкость - большое кол-во брака из-за появления трещин и разрушения формы при ее заливке металлом | |
2 | 20 | 3 | Остальное до 100 (27) | 1300,7 | Форма имеет рыхлую структуру из-за неотверждения полиэтиленполиамина - большое кол-во брака из-за разрыва формы при ее заливке металлом |
20 | 7 | Остальное до 100 (27) | 1300,7 | Форма достаточно прочная, при этом она имеет структуру, не препятствующую в дальнейшем усадке отливки | |
20 | 11 | Остальное до 100 (27) | 1300,7 | Форма имеет повышенную твердость - большое кол-во брака из-за появления трещин в форме при ее заливке металлом | |
20 | 7 | Остальное до 100 (9) | 1300,7 | Форма не достаточно прочная - большое кол-во брака из-за разрыва формы при ее заливке металлом | |
3 | 20 | 7 | Остальное до 100 (27) | 1300,7 | Форма достаточно прочная, при этом она имеет структуру, не препятствующую в дальнейшем усадке отливки |
20 | 7 | Остальное до 100 (46) | 1300,7 | Форма имеет повышенную твердость и хрупкость - большое кол-во брака из-за появления трещин в форме при ее заливке металлом |
Таким образом, нанесение на модель огнеупорной суспензии на основе оксида металла и последующее нанесение слоев огнеупорной суспензии, содержащей гидролизованный раствор этилсиликата, отвердитель на основе полиэтиленполиамина и огнеупорный наполнитель, содержащий электрокорунд, мулит и пудру с интерметаллидом NiAl в заявленном соотношении компонентов позволяет повысить прочность керамики и тем самым повысить ее долговечность.
Claims (4)
1. Способ изготовления керамических форм по удаляемым моделям, включающий изготовление модели, послойное нанесение на модель огнеупорной суспензии с сушкой каждого слоя, удаление модели, прокалку керамической формы, отличающийся тем, что после изготовления модели на последнюю наносят, по меньшей мере, два слоя огнеупорной суспензии на основе оксида металла, а затем наносят несколько слоев огнеупорной суспензии, содержащей гидролизованный раствор этилсиликата, огнеупорный наполнитель и отвердитель на основе полиэтиленполиамина, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
гидролизованный раствор этилсиликата 18-22
отвердитель на основе полиэтиленполиамина 4-10
огнеупорный наполнитель остальное
при этом огнеупорный наполнитель содержит электрокорунд, муллит и интерметаллид NiAl, причем количество интерметаллида NiAl составляет 10-45% от общего количества огнеупорного наполнителя.
при этом огнеупорный наполнитель содержит электрокорунд, муллит и интерметаллид NiAl, причем количество интерметаллида NiAl составляет 10-45% от общего количества огнеупорного наполнителя.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве оксида металла используют оксид кремния, или оксид алюминия, или оксид бария, или оксид магния.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что интерметаллид NiAl используют в виде пудры.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что прокалку керамической формы осуществляют при температуре 1200-1400°С в течение 4-10 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007143388/02A RU2360764C1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Способ изготовления керамических форм по удаляемым моделям |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007143388/02A RU2360764C1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Способ изготовления керамических форм по удаляемым моделям |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2360764C1 true RU2360764C1 (ru) | 2009-07-10 |
Family
ID=41045674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007143388/02A RU2360764C1 (ru) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Способ изготовления керамических форм по удаляемым моделям |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2360764C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2739041C1 (ru) * | 2020-07-15 | 2020-12-21 | Акционерное общество «ОДК-Авиадвигатель» | Керамическая суспензия для лицевого слоя литейной формы |
-
2007
- 2007-11-26 RU RU2007143388/02A patent/RU2360764C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2739041C1 (ru) * | 2020-07-15 | 2020-12-21 | Акционерное общество «ОДК-Авиадвигатель» | Керамическая суспензия для лицевого слоя литейной формы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9381564B2 (en) | 3-D printed casting shell and method of manufacture | |
CN106132588B (zh) | 铸模及其制造方法以及TiAl合金铸造产品及其铸造方法 | |
WO2017114064A1 (zh) | 一种环保精铸模壳的制备方法 | |
WO2017114065A1 (zh) | 一种环保铸造材料的制备方法 | |
WO2017114071A1 (zh) | 一种透气型壳的制备方法 | |
EP1392461B1 (en) | Method of forming investment casting shells | |
US3196506A (en) | Method of making a shell mold by lost wax process | |
US20160186290A1 (en) | Metallurgical slag coatings for refractory substrates | |
CN108031789A (zh) | 高脱壳性硅溶胶型壳制壳工艺 | |
RU2411104C1 (ru) | Способ изготовления бескремнеземных керамических форм для точного литья металлов по выплавляемым моделям | |
RU2412019C1 (ru) | Способ изготовления керамических оболочковых форм для литья по выплавляемым моделям | |
RU2360764C1 (ru) | Способ изготовления керамических форм по удаляемым моделям | |
RU2674273C1 (ru) | Способ изготовления керамической формы для литья по выплавляемым моделям | |
JPH11156482A (ja) | 精密鋳造用鋳型 | |
RU2603402C2 (ru) | Состав керамического слоя для изготовления литейных форм и других изделий | |
CN113894251B (zh) | 一种铸造用高惰性模壳及其制备方法和提高镁合金铸件精度的方法 | |
RU2532764C1 (ru) | Способ изготовления многослойных оболочковых литейных форм по выплавляемым моделям | |
JP4925289B2 (ja) | 鋳造用石膏鋳型の製造方法 | |
RU2729229C9 (ru) | Способ изготовления керамической формы для литья по выплавляемым моделям | |
RU2152842C1 (ru) | Способ получения покрытия | |
RU2333070C1 (ru) | Суспензия для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям | |
RU2332278C1 (ru) | Суспензия для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям | |
KR100348713B1 (ko) | 정밀주조용 알루미나계 주형 및 그 제조방법 | |
RU2343038C1 (ru) | Способ изготовления керамических форм по удаляемым моделям (варианты) | |
RU2295419C1 (ru) | Способ изготовления форм по выплавляемым моделям |
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: 20170116 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191127 |