RU2670115C1 - Связующее для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, и способ получения связующего для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов - Google Patents
Связующее для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, и способ получения связующего для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670115C1 RU2670115C1 RU2017136653A RU2017136653A RU2670115C1 RU 2670115 C1 RU2670115 C1 RU 2670115C1 RU 2017136653 A RU2017136653 A RU 2017136653A RU 2017136653 A RU2017136653 A RU 2017136653A RU 2670115 C1 RU2670115 C1 RU 2670115C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- less
- manufacture
- silica sol
- heat
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 16
- 238000005266 casting Methods 0.000 title description 19
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 claims description 15
- 230000003254 anti-foaming effect Effects 0.000 claims description 12
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 claims 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 41
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 20
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 4
- -1 at least 85 Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 abstract 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 8
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 7
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- RVEZZJVBDQCTEF-UHFFFAOYSA-N sulfenic acid Chemical compound SO RVEZZJVBDQCTEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007713 directional crystallization Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству. Связующее содержит в мас.%: водно-коллоидный кремнезоль не менее 85, стабилизатор - поливиниловый спирт не менее 0,002, бактерицид - водный раствор формалина не менее 0,05, смачивающий компонент - алкилбензолсульфокислоту не менее 0,10, антивспенивающий компонент - смесь лапрол 6003 не более 0,05 с пента-475 не менее 0,01, обессоленную воду. Кремнезоль имеет размер частиц 13-15 нм и содержание SiO25-31% в количестве не менее 85%. Обеспечивается хорошая смачиваемость керамической формы, низкая длительность распада пены и высокая прочность на изгиб керамических форм. 2 н.п. ф-лы, 2 табл. 5 пр.
Description
Связующее для второго и последующих слоев керамических форм для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов и способ его получения относится к литейному производству, в частности, к технологии получения керамических форм и может быть использовано в литейном производстве при изготовлении оболочковых керамических форм по выплавляемым моделям для литья высокопрочных жаростойких сплавов.
Керамические формы для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов должны отвечать следующим требованиям: огнеупорность не менее 1700°С, предел прочности на изгиб в сыром состоянии при температуре 20°С не менее 100 кг/см2 предел прочности на изгиб после обжига при температуре испытаний 20°С не менее 150 кг/см2, открытая пористость 14-25%. Для получения таких керамических форм используются термостойкие кремнезольные связующие с определенным размером мицелл SiO2, содержанием Na2O в связующем не более 0,50%.
Известно связующее и суспензия (Патент RU №2185260, МПК В22С 1/16, публ. 20.07.2002) для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, включающие кремнезоль, этилсиликат, сульфонол и пылевидный кварц, бутанол и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %: кремнезоль 41,0-44,0; этилсиликат 1,1-2,0; сульфонол 0,05-0,06; бутанол - 0,3-0,6; пылевидный кварц 51,0-51,5; вода остальное. Способ получения связующего включает следующие операции: введение в реактор при непрерывном перемешивании кремнезоля, затем сульфанола, этилсиликата, пылевидного кварца и бутанола. Смесь перемешивают в течение 30…40 минут с помощью тихоходной мешалки, позволяющей избежать вспенивания суспензии. Затем замеряют вязкость полученной суспензии и вводят воду, доводя суспензию до требуемой вязкости.
Известно также связующее (Патент RU №2191656, МПК В22С 1/16, публ. 27.10.2002) для изготовления литейных оболочковых форм по выплавляемым моделям, включающие основной кремнезоль, этилсиликат, поверхностно-активное вещество и огнеупорный наполнитель, в которой ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас. %: кремнезоль 34,3-29,75; этилсиликат 0,7-5,25; поверхностно-активное вещество 0,1-0,2; огнеупорный наполнитель - остальное. Способ получения связующего включает следующие стадии: введение в реактор при интенсивном перемешивании кремнезоля, далее огнеупорного наполнителя, затем эфира и поверхностно-активного вещества.
Недостатками указанных связующих и способов их получения является токсичность используемого этилсиликата, что приводит к загрязнению воздуха рабочих помещений парами вредного этилсиликата, пожаро- и взрывоопасность, а также склонность к бактериальному разрушению органических компонентов связующего.
Известно силикатное связующее (Патент RU №2222409, МПК В22С 1/18, публ. 27.01.2004), используемое для получения керамических литейных форм содержащее, масс. %: коллоидный раствор высокомодульного силиката натрия - кремнезоля 65-75 с загустителем, стабилизированный поверхностно-активным веществом полиакриламидом 0,005-0,015, пеногаситель 139-282 (ТУ 6-02-1-529-86) и ПГКО-1001 (по ТУ 6-00-05763441-64-92, кремнийорганическая жидкость) 0,015-0,1, поверхностно-активное вещество - жидкий полиметилсилоксан 0,05-0,85, обессоленную воду - остальное. Способ получения связующего осуществляется так, что сначала в реактор загружают кремнезоль. Затем при работающей мешалке вводят раствор полиакриламида. Содержимое перемешивают в течение 25-35 мин. После этого при работающей мешалке в реактор загружают раствор поверхностно-активного вещества. Все перемешивают в течение 25-35 мин. В последнюю очередь при работающей мешалке добавляют пеногаситель. Содержимое перемешивают в течение 25-35 мин. Недостатками связующего и способа его получения являются наличие примесных ионов натрия, которые недопустимы при литье жаропрочных сплавов авиационного назначения, поскольку увеличивают брак отливок, а также склонность к бактериальному разрушению органических компонентов связующего.
Известно связующее и способ для изготовления оболочковых форм (Патент RU №2446910, МПК В22С 1/18, публ. 10.04.2012), принятое за прототип, которое включает кремнезоль, поверхностно-активное вещество, пеногаситель, связующее содержит кремнезоль кислый и дополнительно содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, масс. %: кремнезоль 80-87, поливиниловый спирт 0,4-0,8, поверхностно-активное вещество сульфонол 0,5-0,7, антивспенивающий пента-475 0,1-0,15, обессоленная вода остальное. Получение связующего проводят следующим образом. В реактор загружают кремнезоль кислый. Затем, при работающей мешалке вводят эмульсию поверхностно-активного вещества с пеногасителем. Содержимое перемешивают в течение 20-25 мин. После чего при работающей мешалке добавляют раствор поливинилового спирта и перемешивают в течение 40-50 мин.
Недостатками связующего и технологии его получения являются невысокая смачиваемость материала моделей отливок, недостаточная прочность керамических форм при повышенных температурах (1700°С), отсутствие бактерицидных свойств, предотвращающих развитие колоний бактерий, что приводит к появлению бракованных керамических форм и получаемых отливок, что исключает возможность использования для изготовления литейных форм для выплавки жаропрочных авиационных сплавов методом направленной кристаллизации.
Технической задачей изобретения является связующее для второго и последующих слоев керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов и способ его получения, обеспечивающее хорошую смачиваемость предыдущих слоев керамической формы, низкую длительность распада пены, бактерицидные свойства, предотвращение развития колоний бактерий в связующем, оптимальные значения у литейных форм открытой пористости 14-25%, высокую прочность на изгиб керамических форм в непрокаленном виде ≥100 кгс/см2 а после прокалки ≥150 кгс/см2, высокую огнеупорность форм (≥1700°С).
Техническая задача решается тем, что связующее для второго и последующих слоев керамических форм для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, включающем кремнезоль, стабилизатор - поливиниловый спирт, смачивающий и антивспенивающий компоненты, обессоленную воду, согласно изобретению, дополнительно содержит бактерицид - водный раствор формалина, кремнезоль с размером частиц 13-15 нм, содержанием SiO2 25-31%, в количестве не менее 85%, смачивающий компонент - алкилбензолсульфокислоту, антивспенивающий компонент-смесь пента-475 с лапрол - 6003 при следующем соотношении компонентов, масс. %: кремнезоль не менее 85, алкибензосульфокислота не менее 0,10, пента-475 не менее 0,01, лапрол 6003 0,03-0,05, формалин не менее 0,05, поливиниловый спирт не менее 0,002, обессоленная вода - остальное.
Техническая задача решается тем, что в способе получения связующего для второго и последующих слоев керамических форм для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, заключающийся в том, что загружают в реактор кремнезоль, перемешивают, добавляют антивспенивающий, смачивающий компоненты, стабилизатор, обессоленную воду до заданного состава, согласно изобретению, перед загрузкой кремнезоля реактор обрабатывают бактерицидом - водным раствором формалина, вводят последовательно при температуре 20°С кремнезоль с размером частиц 13-15 нм, содержанием SiO2 25-31%, при этом перемешивают со скоростью не менее 40 об/мин, далее в реактор при температуре при температуре 22-26°С и при перемешивании вводят алкилбензолсульфокислоту, пента-475 и лапрол 6003, поливиниловый спирт, раствор формалина, перемешивают по окончании загрузки в течение 4 часов, затем осуществляют контроль связующего.
В способе получения связующего, в отличии от прототипа, включающем загрузку в реактор кремнезоля, добавок пеногасителя, смачивающего компонента, стабилизатора, осуществляют таким образом, что перед загрузкой кремнезоля реактор обрабатывают бактерицидом, а компоненты связующего вводят в определенных пропорциях и следующей последовательности: сначала кремнезоль, затем смачиватель, далее пеногаситель, стабилизатор и бактерицид.
Введение в состав связующего кремнезоля с размером частиц 13-15 нм, содержанием SiO2 25-31%, в количестве не менее 85%) позволяет обеспечить нанесение методом окунания на роботизированной линии ровных второго и последующих слоев керамических оболочек и получить керамические литейные формы с высокой прочностью в непрокаленном (более 100 кгс/см2) и в прокаленном виде (более 350 кгс/см2), с открытой пористостью (14-25%), устойчивые при длительных воздействиях высоких температур литья жаропрочных сплавов проводили методом направленной кристаллизации.
Уменьшение размера частиц кремнезоля ниже 13 нм приводит к снижению стабильности связующего. Повышение размера частиц кремнезоля выше 15 нм, поддержание содержания SiO2 за пределами 25-31% и снижение количества вводимого кремнезоля менее 85% приводит к некачественному воспроизводству «тонких» элементов модели отливки.
Обработка реактора бактерицидом перед загрузкой кремнезоля в реактор и использование в качестве бактерицидной добавки водного раствора формалина, в количестве не менее 0,05% в пересчете на 100%-ный формалин позволяет предотвратить развитие колоний бактерий, разрушающих органические компоненты связующего.
Использование в качестве смачивающего компонента алкилбензолсульфокислоты в количестве не менее 0,1% обеспечивает хорошую смачиваемость поверхности выплавляемых моделей суспензией связующего. Введение в качестве антивспенивающего компонента смеси лапрола 6003 в количестве 0,03-0,05% и пента-475 - в количестве не более 0,01% устраняет пенообразование в связующем.
Использование поливинилового спирта в составе связующего в количестве не менее 0,002% способствует упрочнению непрокаленных керамических литейных форм без ухудшения других характеристик связующего (смачиваемости, вспенивания, развития бактерий).
Обработка реактора бактерицидом перед загрузкой кремнезоля в реактор и введение компонентов связующего в следующей последовательности: сначала кремнезоль, затем смачиватель, далее пеногаситель, стабилизатор и бактерицид- обеспечивают получение непенящегося связующего, хорошо смачивающего материал выплавляемых моделей, без бактерий, разрушающих керамические органические компоненты связующего.
Для приготовления связующего используют следующие вещества: кремнезоль с размером частиц 13-15 нм с массовой долей диоксида кремния 25-31%, массовой долей оксида натрия 0,05%, рН=10-11, плотностью при 20°С 1,17-1,21 г/см3, содержанием бактерий, 103-105 КОЕ/мл; вода дистиллированная, ГОСТ 6709;
смачивающий агент: алкилбензолсульфокислота (АБСК), ТУ 2481-015-71150986;
антивспенивающий компонент: Лапрол 6003-2Б-18, ТУ 2226-020-10488057;
антивспенивающий компонент: Пента-475, ТУ 2229-095-40245042;
стабилизатор: поливиниловый спирт (ПВС), ГОСТ 10779;
бактерицид: водный раствор формалина, ГОСТ 1625.
Приготовление термостойкого связующего производится в реакторе с перемешивающим устройством, предварительно обработанном раствором бактерицида (формалином), при скорости перемешивания не менее 40 об/мин закачивают заранее взвешенный объем кремнезоля. Далее в реактор при температуре 22-26°С и перемешивании вводятся расчетные количества добавок, в следующей последовательности: смачивающий - АБСК, антивспенивающий лапрол 6003 и пента-475, стабилизатор - поливиниловый спирт, бактерицид - водный раствор формалина, обессоленную воду до заданного состава. По окончанию загрузки, перемешивание продолжают в течение 4 часов. После перемешивания производят контроль водно-коллоидного связующего на соответствие следующих показателей: массовая доля диоксида кремния, % масс; смачиваемость восковой модели (угол смачивания), испытание на пенообразование, с; содержание бактерий, КОЕ/мл. Определение зараженности материала различными бактериальными культурами производили с помощью погружных слайдов Easicult. Одна сторона слайд-теста покрыта агаром ТТС (желтого цвета), другая сторона слайда агаром Розовый Бенгальский (розового цвета, поддерживает рост грибов и дрожжей). Аэробные бактерии растут на среде ТТС и дают красные колонии.
Изготовление керамических форм для литья жаропрочных сплавов по выплавляемым моделям проводили также методом направленной кристаллизации, включающую очистку поверхности модельного блока от смазок и загрязнителей методом распыления на модельный блок водного раствора моющего средства, нанесение манипулятором керамической суспензии на линии «Shell-O-Matic» лицевого слоя на модельный блок методом окунания. Далее проводили повторные циклы нанесения слоя керамической суспензии, обсыпки огнеупорным материалом в пескосыпе дождевального типа, с последующей сушкой каждого из нанесенных слоев в потоке осушенного воздуха. Всего наносили 9 слоев керамической суспензии. Последующую вытопку модельной массы из керамической формы проводили в бойлер-клаве с парами воды при температуре ~ 170°С. Далее осуществляли термическую обработку керамической формы при температуре 1700°С. У полученных образцов керамических литейных форм испытывали технологические характеристики: прочность непрокаленной формы, кгс/см2; прочность прокаленной формы, кгс/см2; огнеупорность, °С; открытая пористость, %; растрескивание и отслоение лицевого слоя. Нормативные требования к характеристикам связующих и литейных форм в таблице 1.
Примеры конкретного осуществления
Пример 1. Готовят связующее, включающее, масс. %:
| кремнезоль | 85,0 |
| размеры частиц SiO2, в кремнезоле, нм | 13-15 |
| смачиватель АБСК | 0,10 |
| антивспениватель лапрол 6003 | 0,03 |
| пента-475 | 0,01 |
| бактерицид формалин | 0,05 |
| стабилизатор ПВС | 0,002 |
| вода обессоленная | остальное |
Пример 2. Готовят связующее, включающее, масс. %:
| кремнезоль | 88,0 |
| размеры частиц SiO2, в кремнезоле, нм | 13-15 |
| смачиватель АБСК | 0,15 |
| антивспениватель лапрол-6003 | 0,05 |
| пента 475 | 0,01 |
| бактерицид формалин | 0,10 |
| стабилизатор ПВС | 0,004 |
| вода обессоленная | остальное |
Пример 3. Готовят связующее, включающее, масс. %:
| кремнезоль | 80,0 |
| размеры частиц SiO2, в кремнезоле, нм | 8-10 |
| смачиватель АБСК | 0,05 |
| антивспениватель лапрол 6003 | 0,015 |
| пента-475 | 0,005 |
| бактерицид формалин | 0 |
| стабилизатор ПВС | 0,001 |
| вода обессоленная | остальное |
Пример 4. Готовят связующее, включающее, масс. %:
| кремнезоль | 85,0 |
| размеры частиц SiO2 в кремнезоле, нм | 13-15 |
| смачиватель АБСК | 0,05 |
| антивспениватель лапрол 6003 | 0,05 |
| бактерицид формалин | 0,05 |
| стабилизатор ПВС | 0,001 |
| вода обессоленная | остальное |
Пример 5. Готовят связующее, включающее, масс. %:
| кремнезоль | 85,0 |
| размеры частиц SiO2, в кремнезоле, нм | 13-15 |
| смачиватель АБСК | 0,05 |
| антивспениватель Лапрол 6003 | 0,05 |
| бактерицид формалин | 0,05 |
| стабилизатор ПВС | 0 |
| вода обессоленная | остальное |
Результаты измерений характеристик связующих в таблице 2.
Согласно примерам №1-2, проводимым использованием в составе связующего кремнезоля с размером частиц диоксида кремния 13-15 нм в количестве не менее 85%, бактерицидной добавки - водного раствора формалина в количестве не менее 0,05% в пересчете на 100%-ный формалин, смачивающего компонента - алкилбензолсульфокислоты (АБСК) в количестве не менее 0,1%, антивспенивающего компонента - смеси лапрол 6003 в количестве 0,03-0,05%) и пента-475 - в количестве не более 0,01%, стабилизатора- поливинилового спирта в количестве не менее 0,002% и осуществление заявляемого способа позволяет получить термостойкое непенящееся связующее, хорошо смачивающее материал выплавляемых моделей, без бактерий, разрушающих керамические органические компоненты связующего. Изготовление из такого связующего керамических литейных форм для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, например, методом направленной кристаллизации обеспечивает получение высококачественных огнеупорных (выдерживающие более 1700°С), прочных литейных форм (с прочностью на изгиб 105-113 кгс/см2 в непрокаленном виде и прочностью 357-384 кгс/см2 в прокаленном виде), без брака, при отсутствии отслоений и трещин, в которых можно проводить прецизионное литье.
Таким образом, предлагаемая группа изобретений связующее для второго и последующих слоев керамических форм для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов и способ его получения обеспечивают хорошую смачиваемость предыдущих слоев керамической формы, низкую длительность распада пены, бактерицидные свойства, высокую прочность на изгиб керамических форм и огнеупорность форм.
Claims (3)
1. Связующее для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, содержащее водно-коллоидный кремнезоль, стабилизатор - поливиниловый спирт, смачивающий и антивспенивающий компоненты, обессоленную воду, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит бактерицид - водный раствор формалина, кремнезоль с размером частиц 13-15 нм и содержанием SiO2 25-31% в количестве не менее 85%, причем в качестве смачивающаго компонента оно содержит алкилбензолсульфокислоту, а в качестве антивспенивающего компонента - лапрол 6003 с пента-475 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
2. Способ получения связующего для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, включающий загрузку кремнезоля в реактор, перемешивание, добавку антивспенивающего и смачивающего компонентов, стабилизатора, обессоленной воды до заданного состава, перемешивание, отличающийся тем, что перед загрузкой кремнезоля осуществляют обработку реактора бактерицидом - водным раствором формалина, последовательно вводят при температуре 20°С кремнезоль с размером частиц 13-15 нм и содержанием SiO2 25-31%, перемешивают со скоростью не менее 40 об/мин, вводят в реактор при температуре 22-26°С смачивающий компонент в виде алкилбензолсульфокислоты, антивспенивающий компонент в виде лапрола 6003 и пента-475, стабилизатор в виде поливинилового спирта и бактерицид - водный раствор формалина и по окончании загрузки перемешивают в течение 4 часов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136653A RU2670115C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Связующее для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, и способ получения связующего для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136653A RU2670115C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Связующее для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, и способ получения связующего для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2670115C1 true RU2670115C1 (ru) | 2018-10-18 |
Family
ID=63862591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017136653A RU2670115C1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Связующее для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, и способ получения связующего для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2670115C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2696614C1 (ru) * | 2019-01-31 | 2019-08-06 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Способ смачивания восковых моделей |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3832370A1 (de) * | 1988-04-29 | 1989-11-09 | Giulini Chemie | Neue, zur herstellung von mit wasser auswaschbaren kernen und formen geeignete keramische mischungen |
| RU2043852C1 (ru) * | 1992-07-17 | 1995-09-20 | Акционерное общество "КамАЗ" | Пресс-форма для литья под давлением отливок с поднутрениями |
| RU2446910C1 (ru) * | 2010-12-28 | 2012-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "КОМПАС" | Связующее для изготовления оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям |
| RU2532583C1 (ru) * | 2013-07-29 | 2014-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Способ изготовления керамических оболочковых форм для литья по выплавляемым моделям |
-
2017
- 2017-10-17 RU RU2017136653A patent/RU2670115C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3832370A1 (de) * | 1988-04-29 | 1989-11-09 | Giulini Chemie | Neue, zur herstellung von mit wasser auswaschbaren kernen und formen geeignete keramische mischungen |
| RU2043852C1 (ru) * | 1992-07-17 | 1995-09-20 | Акционерное общество "КамАЗ" | Пресс-форма для литья под давлением отливок с поднутрениями |
| RU2446910C1 (ru) * | 2010-12-28 | 2012-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "КОМПАС" | Связующее для изготовления оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям |
| RU2532583C1 (ru) * | 2013-07-29 | 2014-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Способ изготовления керамических оболочковых форм для литья по выплавляемым моделям |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2696614C1 (ru) * | 2019-01-31 | 2019-08-06 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Способ смачивания восковых моделей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105964891B (zh) | 一种具有高流动性的磷酸盐无机粘结剂砂及其制备方法 | |
| RU2697678C1 (ru) | Способ изготовления керамических форм для литья по выплавляемым моделям | |
| KR20140071439A (ko) | 무기물 주조 주형과 주조 심형을 위한 코팅 조성물, 이의 용도 및 사이징 방법 | |
| JP2014534074A (ja) | 塩を含有する無機鋳型及び中子のためのコーティング組成物及びその使用方法 | |
| KR20140077196A (ko) | 포름산 에스테르를 포함하는 무기물 주조 주형 및 주조 심형 코팅 조성물, 및 이의 용도 | |
| CN1895814A (zh) | 高效熔模铸造复合涂料 | |
| US8834622B2 (en) | Investment casting | |
| RU2670116C1 (ru) | Связующее для изготовления керамических форм, используемых для равноосного литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов | |
| RU2670115C1 (ru) | Связующее для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов, и способ получения связующего для изготовления керамических форм, используемых для литья по выплавляемым моделям жаропрочных сплавов | |
| RU2671520C1 (ru) | Противопригарная краска для литейных форм и стержней | |
| RU2446910C1 (ru) | Связующее для изготовления оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям | |
| RU2603402C2 (ru) | Состав керамического слоя для изготовления литейных форм и других изделий | |
| RU2532764C1 (ru) | Способ изготовления многослойных оболочковых литейных форм по выплавляемым моделям | |
| KR840000923B1 (ko) | 주형 처리용 합성물 | |
| KR20160150530A (ko) | 사형 주조용 주형 및 이의 습식 제조방법 | |
| RU2358827C1 (ru) | Суспензия для изготовления керамических оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям | |
| KR101905802B1 (ko) | 삼성분계 무기 바인더를 이용한 고강도 주조 주형의 제조방법 | |
| JP2021169124A (ja) | 無機鋳型および中子の造型方法 | |
| RU2179492C1 (ru) | Суспензия для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям и способ ее получения | |
| RU2748251C1 (ru) | Способ изготовления керамических форм и стержней по постоянным моделям | |
| RU2697680C1 (ru) | Противопригарная краска для песчаных форм и стержней, используемых при литье магниевых сплавов | |
| RU2760029C1 (ru) | Способ изготовления керамических форм и стержней по постоянным моделям | |
| RU2773245C1 (ru) | Противопригарная краска для литейных форм и стержней | |
| JPH0848561A (ja) | 溶融ガラス用クレ−パ−ツ | |
| RU2673873C1 (ru) | Суспензия для изготовления легкоочищаемых литейных керамических форм |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |