RU2688038C1 - Suspension for making shell molds in casting on molten models - Google Patents

Suspension for making shell molds in casting on molten models Download PDF

Info

Publication number
RU2688038C1
RU2688038C1 RU2018132258A RU2018132258A RU2688038C1 RU 2688038 C1 RU2688038 C1 RU 2688038C1 RU 2018132258 A RU2018132258 A RU 2018132258A RU 2018132258 A RU2018132258 A RU 2018132258A RU 2688038 C1 RU2688038 C1 RU 2688038C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
suspension
shells
zinc
water
strength
Prior art date
Application number
RU2018132258A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Олегович Леушин
Андрей Юрьевич Субботин
Михаил Алексеевич Гейко
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ)
Priority to RU2018132258A priority Critical patent/RU2688038C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688038C1 publication Critical patent/RU2688038C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04Use 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

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to the foundry. Suspension contains (wt%) ethyl silicate (8.0–15.0), water (1.0–5.5), hydrochloric acid (0.2–0.8), dispersed silica in form of dust from electrostatic precipitators of ferroalloy furnaces (0.5–5.0), organic solvents in the form of acetone or ethyl alcohol (11.0–18.0), orthophosphoric acid (0.2–1.5), liquid waste of chemical treatment of zinc-plated steel scrap from the zinc coating in form of an aqueous solution of zinc chloride (1.5–6.0) and pulverized fire-resistant filler (rest). When drying the shells, the aqueous solution of zinc chloride is hydrolysed to form colloidal zinc hydroxide, which provides faster drying of the suspension in air, increases water resistance and strength of shells in hot water, leads to stress relaxation during tempering and pouring of ceramic molds.EFFECT: higher strength, heat resistance, gas permeability, reduced gas output of shells.1 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к литейному производству, в частности к суспензиям для изготовления оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям. The invention relates to foundry, in particular to suspensions for the manufacture of shell molds in investment casting.

В литье по выплавляемым моделям широко известно применение для изготовления керамических оболочковых форм суспензий на основе гидролизованных растворов этилсиликата, в которых в качестве растворителя этилсиликата используют органические растворители ацетон или этиловый спирт (Литье по выплавляемым моделям / В.Н.Иванов и другие. Под общей редакцией Я.И. Шкленника и В.А. Озерова - 3-изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1984. - С.190-192).In investment casting, it is widely known to use for the manufacture of ceramic shell forms of suspensions based on hydrolyzed solutions of ethyl silicate, in which organic solvent acetone or ethyl alcohol is used as a solvent for ethyl silicate. (Investment casting / VN Ivanov and others. Under the general editorship Ya.I. Shklennik and VA Ozerov - 3rd ed., Revised and extra - M .: Mashinostroenie, 1984. - P.190-192).

Недостатками известных из литературы суспензий на основе связующего материала в виде гидролизованных органическими растворителями растворов этилсиликата (ГРЭТС) являются высокий брак оболочек по трещинам и разрушениям из-за недостаточной их прочности и термостойкости, а также высокий брак отливок по газовым раковинам, связанный с низкой газопроницаемостью и высокой газотворностью керамических оболочек. Для повышения прочности, термостойкости, газопроницаемости и снижения газотворной способности оболочковых форм, изготовляемых из суспензий на основе ГРЭТС, в составах суспензий широко применяют различные технологические добавки.The disadvantages of the suspensions based on binder material in the form of ethyl silicate solutions (GRETS) hydrolyzed with organic solvents (GRETS) are known to have a high scrap of shells in cracks and fractures due to their insufficient strength and heat resistance, as well as a high scrap of castings in gas shells, associated with low gas permeability and high gas content of ceramic shells. To increase the strength, heat resistance, gas permeability and reduce the gas-creating ability of shell forms, produced from GRLTS-based suspensions, various technological additives are widely used in suspension compositions.

Известна суспензия для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям [1], которая для повышения прочности и термостойкости керамических форм, сформированных из суспензий на основе этилсиликата, содержит в качестве растворителя этилсиликата органический растворитель ацетон или этиловый спирт и технологические добавки из смесей материалов с низкой температурой плавления с добавкой тугоплавких соединений с высокой температурой плавления, которые при нагреве способствуют повышению прочности и термостойкости силикатной керамики при высоких температурах.Known suspension for the manufacture of ceramic molds for investment casting [1], which, to increase the strength and heat resistance of ceramic molds formed from ethyl silicate-based suspensions, contains organic solvent acetone or ethyl alcohol and technological additives from mixtures of materials with a low melting point as ethyl silicate with the addition of refractory compounds with a high melting point, which, when heated, increase the strength and heat resistance of silicate chambers ki at high temperatures.

Недостатком этой суспензии является трудность подбора и регулирования состава технологических добавок из материалов с разной температурой плавления, что не обеспечивает надежного повышения прочности и термостойкости оболочек и улучшения качества получаемых в них отливок.The disadvantage of this suspension is the difficulty of selection and regulation of the composition of technological additives from materials with different melting points, which does not provide a reliable increase in the strength and heat resistance of the shells and improve the quality of the castings produced in them.

Также известен способ изготовления форм по выплавляемым моделям [2], по которому при изготовлении форм используют суспензию, в которой для улучшения качества оболочек применяют поверхностно-активное вещество (ПАВ) в виде лигносульфоната, а в качестве технологической добавки - магнийсиликатный порошок.Also known is a method of making molds for investment casting [2], in which a mold is used in the manufacture of a mold, in which a surfactant in the form of lignosulfonate is used to improve the quality of the shells, and magnesium silicate powder is used as a processing aid.

Недостаток этого способа и суспензии состоит в том, что применяемое в суспензии ПАВ в виде лигносульфоната имеет высокую газотворность и приводит к повышению количества газовых раковин в отливках.The disadvantage of this method and the suspension is that the surfactant used in the suspension in the form of lignosulphonate has a high gas efficiency and leads to an increase in the number of gas pockets in the castings.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является суспензия для изготовления оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям, в которой с целью увеличения прочности оболочек, повышения термостойкости и трещиностойкости керамики при прокалке и заливке оболочек в ее состав вводится хлористый алюминий [3]. Суспензия для изготовления оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям включает этилсиликат, растворитель и разбавитель - воду, поверхностно активное вещество - сульфонол, катализатор гидролиза - соляную кислоту, упрочнитель - алюмометилсиликонат натрия, упрочнитель - дисперсный кремнезем - пыль от электрофильтров ферросплавных печей, технологическую добавку в виде хлористого алюминия и пылевидный огнеупорный наполнитель при следующих соотношениях ингредиентов, мас.%:The closest in technical essence and the achieved effect is a suspension for the manufacture of shell molds in investment casting, in which aluminum chloride is introduced into its composition to increase the strength of the shells, increase the heat resistance and crack resistance of ceramics during calcining and pouring the shells [3]. Suspension for the manufacture of shell molds in investment casting includes ethyl silicate, solvent and diluent — water, surfactant — sulfonic acid, hydrolysis catalyst — hydrochloric acid, hardener — aluminomethylsiliconate sodium, hardener — dispersed silica — dust from electrofilters of a stainless steel in-line pattern. the form of aluminum chloride and powdered refractory filler with the following ratios of ingredients, wt.%:

ЭтилсиликатEthyl silicate 4,0-11,74.0-11.7 ВодаWater 18,0-22,718.0-22.7 Поверхностно-активное веществоSurface-active substance 0,1-1,50.1-1.5 Соляная кислотаHydrochloric acid 0,1-0,50.1-0.5 Алюмометилсиликонат натрияSodium aluminomethyl silicate 0,1-1,50.1-1.5 Электрофильтровальная пыль Electrofilter dust ферросплавных печей (ЭП)ferroalloy furnaces (EP) 12,5-0,512.5-0.5 Хлористый алюминийAluminum chloride 0,3-2,50.3-2.5 Пылевидный огнеупорный наполнительDust refractory filler остальноеrest

Недостатками известной суспензии являются: применение компонентного состава суспензии, который обеспечивает проведение лишь, так называемого водного гидролиза этилсиликата; применение в качестве растворителя этилсиликата воды снижает прочность оболочковых форм на основе ГРЭТС; технологическая добавка в виде хлористого алюминия из-за несовместимости с алюмометилсиликонатом натрия разлагается в суспензии уже при ее приготовлении, в результате чего ухудшаются свойства суспензии. Применяемый в составе суспензии алюмометилисликонат натрия при разложении оставляет в керамической оболочке значительное количество органических остатков, которые увеличивают газотворность керамики и также ухудшают прокаливаемость оболочек.The disadvantages of the known suspension are: the use of the component composition of the suspension, which provides only the so-called aqueous hydrolysis of ethyl silicate; the use of water ethylsilicate as a solvent reduces the strength of shell forms based on GRLETS; technological additive in the form of aluminum chloride due to incompatibility with alumomethylsiliconate sodium decomposes in suspension already in its preparation, resulting in deteriorating properties of the suspension. Used in the composition of the suspension alumomethanol or sodium during decomposition leaves a significant amount of organic residues in the ceramic shell, which increase the gas-productivity of ceramics and also impair the hardenability of the shells.

Задачей изобретения является создание такой суспензии, которая обеспечивала бы повышение прочности, термостойкости и газопроницаемости керамических оболочковых форм, уменьшение газотворности керамики и брака отливок по газовым раковинам.The objective of the invention is the creation of such a suspension, which would increase the strength, heat resistance and gas permeability of ceramic shell molds, reducing the gas productivity of ceramics and the rejection of castings on gas shells.

Техническое решение достигается тем, что суспензия для изготовления керамических оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям, включающая этилсиликат, растворитель и разбавитель - воду, соляную кислоту, ЭП, пылевидный огнеупорный наполнитель, согласно изобретению дополнительно содержит технологическую добавку - жидкий отход химической очистки оцинкованного стального лома от цинкового покрытия в виде водного раствора хлорида цинка, ортофосфорную кислоту, ацетон или этиловый спирт при следующих соотношениях компонентов, мас.%:The technical solution is achieved by the fact that the suspension for the manufacture of ceramic shell molds in investment casting, including ethyl silicate, solvent and diluent - water, hydrochloric acid, EP, powdered refractory filler, according to the invention further comprises a technological additive - liquid waste chemical cleaning of galvanized steel scrap from zinc coating in the form of an aqueous solution of zinc chloride, orthophosphoric acid, acetone or ethyl alcohol in the following ratios of components, wt.%:

ЭтилсиликатEthyl silicate 8,0-15,08.0-15.0 Ацетон или спиртAcetone or alcohol 11,0-18,011.0-18.0 ВодаWater 1,0-5,51.0-5.5 Соляная кислотаHydrochloric acid 0,2-0,80.2-0.8 ЭПEP 0,5-5,00.5-5.0 Ортофосфорная кислотаOrthophosphoric acid 0,2-1,50.2-1.5 Хлористый алюминийAluminum chloride 0,3-2,50.3-2.5 Жидкий отход химической очистки Liquid chemical waste оцинкованного стального лома отgalvanized steel scrap from цинкового покрытия в виде водногоzinc coating in the form of water раствора хлорида цинкаzinc chloride solution 1,5-6,01.5-6.0 Огнеупорный наполнительRefractory filler остальноеrest

Сущность изобретения состоит в следующем.The invention consists in the following.

При нагревании (просушке оболочек) водный раствор хлорида цинка гидролизуется, образуя коллоидный гидрооксид цинка, который обеспечивает ускорение сушки суспензии на воздухе, повышает гидростойкость и прочность оболочек в горячей воде, приводит к релаксации напряжений при прокалке и заливке керамических форм. Это позволяет сократить по времени цикл формообразования оболочек, уменьшить вероятность разрушения оболочек при выплавке моделей в горячей воде, уменьшить вероятность разрушения оболочек при прокалке и заливке форм металлом, повысить качество и размерную точность отливок. When heated (drying the shells), an aqueous solution of zinc chloride hydrolyzes to form colloidal zinc hydroxide, which accelerates the drying of the suspension in air, increases the hydro resistance and durability of the shells in hot water, and leads to relaxation of the stresses during calcination and pouring of ceramic forms. This makes it possible to shorten the cycle of shell formation over time, reduce the likelihood of shell destruction during the smelting of models in hot water, reduce the likelihood of shell destruction when calcining and pouring molds into metal, improve the quality and dimensional accuracy of castings.

В процессе прокаливания оболочек из гидрооксида цинка образуется оксид цинка, который образовывает в керамическом материале прослойки между частицами кремнезема, способствующие замедлению их кристаллизации при прокалке и обеспечивает релаксацию напряжений при термических деформациях огнеупорного наполнителя, чем способствует повышению термостойкости этилсиликатных оболочек. Кроме этого, в процессе прокаливания оболочек, оксид цинка может частично возгоняться, увеличивая тем самым пористость формы и ее газопроницаемость.In the process of calcination of zinc hydroxide shells, zinc oxide is formed, which forms interlayers between silica particles in the ceramic material, slowing their crystallization during calcination and provides stress relaxation during thermal deformations of the refractory filler, which contributes to the thermal resistance of ethyl silicate shells. In addition, in the process of calcining the shells, zinc oxide can be partially sublimated, thereby increasing the porosity of the form and its gas permeability.

Таким образом, применение в составе суспензии технологической добавки - жидкого отхода химической очистки оцинкованного стального лома от цинкового покрытия в виде водного раствора хлорида цинка позволяет сократить по времени цикл формообразования оболочек, уменьшить вероятность разрушения оболочек при выплавке моделей в горячей воде, уменьшить вероятность разрушения оболочек при прокалке и заливке форм металлом, повысить качество и размерную точность отливок. Также позволяет увеличить пористость и газопроницаемость формы.Thus, the use of a technological additive in a slurry composition — liquid waste from chemical cleaning of galvanized steel scrap from a zinc coating in the form of an aqueous solution of zinc chloride makes it possible to shorten the cycle of shell formation in time, reduce the likelihood of shell destruction during smelting of models in hot water, reduce the likelihood of shell destruction when calcining and metal casting, to improve the quality and dimensional accuracy of castings. Also allows you to increase the porosity and gas permeability of the form.

Применение в составе суспензии ортофосфорной кислоты обеспечивает нейтрализацию щелочных компонентов (кальция, натрия, калия) и оксида железа в дисперсном кремнеземе - пыли от электрофильтров ферросплавных печей.The use of orthophosphoric acid in the composition of the suspension provides neutralization of alkaline components (calcium, sodium, potassium) and iron oxide in dispersed silica - dust from electrostatic precipitators of ferroalloy furnaces.

Применение в составе суспензии совместно с водой органических растворителей ацетона или этилового спирта позволяет увеличить прочность оболочковых форм по сравнению с суспензиями, где в качестве растворителя этилсиликата используется только вода.The use of an organic solvent of acetone or ethyl alcohol in combination with water makes it possible to increase the strength of shell forms in comparison with suspensions, where only water is used as the solvent for ethyl silicate.

Пример реализации изобретения.An example implementation of the invention.

Для приготовления суспензии использовали следующие компоненты, мас.%:For the preparation of suspensions used the following components, wt.%:

ЭтилсиликатEthyl silicate 9,09.0 Ацетон или спиртAcetone or alcohol 12,212.2 ВодаWater 4,04.0 Соляная кислотаHydrochloric acid 0,30.3 ЭПEP 4,04.0 Ортофосфорная кислотаOrthophosphoric acid 0,50.5 Жидкий отход химической очисткиLiquid chemical waste оцинкованного стального лома отgalvanized steel scrap from цинкового покрытия в виде водногоzinc coating in the form of water раствора хлорида цинкаzinc chloride solution 3,03.0 Огнеупорный наполнительRefractory filler ОстальноеRest

Гидролиз этилсиликата проводили совмещенным способом при приготовлении суспензии. Вязкость суспензии для первого слоя составляла 80-90 секунд, для последующих слоев - 35-50 секунд. Сушку каждого слоя проводили в камерах сушки в течение 2,2 часов при температуре 26...27oC и относительной влажности 45-50%. Модели из оболочек удаляли выплавкой в горячей воде при 97-98oC. Готовые формы прокаливали при температуре 850-900oC в течение 4 часов.The hydrolysis of ethyl silicate was carried out in a combined manner when preparing the suspension. The viscosity of the suspension for the first layer was 80-90 seconds, for subsequent layers - 35-50 seconds. Drying of each layer was carried out in drying chambers for 2.2 hours at a temperature of 26 ... 27 o C and a relative humidity of 45-50%. The models from the shells were removed by melting in hot water at 97-98 o C. The finished forms were calcined at a temperature of 850-900 o C for 4 hours.

Контролировали свойства: прочность образцов после сушки, прочность после выплавки моделей, термостойкость по «горячей прочности» при нагреве до 900°С, газотворность образцов при нагреве до 900°С, газопроницаемость образцов при 20°С после предварительной прокалки при 900°С в течение 30 минут и последующего охлаждения.Controlled properties: the strength of the samples after drying, the strength after smelting the models, the heat resistance of “hot strength” when heated to 900 ° C, the gas productivity of the samples when heated to 900 ° C, the gas permeability of the samples at 20 ° C after preliminary calcination at 900 ° C for 30 minutes and subsequent cooling.

Прочность образцов после сушки и выплавки моделей определяли на стандартных приборах.The strength of the samples after drying and melting of the models was determined on standard instruments.

Термостойкость оболочек оценивалась по горячей прочности при изгибе после нагрева образцов до заданной температуры.The heat resistance of the shells was estimated by the hot flexural strength after heating the samples to a given temperature.

Газотворность определяли при нагреве на приборе с печью «Марса» и системой определения количества выделяющегося газа.Gas was determined by heating on a device with a "Mars" furnace and a system for determining the amount of released gas.

Газопроницаемость образцов фиксировали на стандартном приборе для определения газопроницаемости плоских образцов диаметром 50 мм с повышенным давлением просасывания через образец воздуха 1,5 атм.The gas permeability of the samples was fixed on a standard device for determining the gas permeability of flat samples with a diameter of 50 mm with an increased suction pressure through the air sample of 1.5 atm.

Результаты испытания представлены в таблице 1 и 2.The test results are presented in table 1 and 2.

Таблица 1 Составы испытанных суспензийTable 1 The compositions of the tested suspensions


Наименование ингредиентов

Name of ingredients
Содержание ингредиентов по примерам, мас.%The content of the ingredients in the examples, wt.%

1 (прототип)

1 (prototype)

2

2

3

3

4

four

5

five

6

6

ЭТС

ETS

6,2

6.2

8,0

8.0

9,0

9.0

10,0

10.0

12,0

12.0

15,0

15.0

Ацетон

Acetone

-

-

11,0

11.0

12,2

12.2

14,0

14.0

16,0

16,0

18,0

18.0

АМСР

AMCP

0,8

0.8

-

-

-

-

-

-

-

-

ПАВ (сульфонол)

Surfactant (sulfonic acid)

0,1

0.1

-

-

-

-

-

-

-

-

Вода

Water

18,0

18.0

5,5

5.5

4,0

4.0

3,0

3.0

2,0

2.0

1,0

1.0

Соляная кислота

Hydrochloric acid

0,25

0.25

0,2

0.2

0,3

0.3

0,45

0.45

0,6

0.6

0,8

0.8

ЭП

EP

7,5

7.5

5,0

5.0

4,0

4.0

3,0

3.0

2,0

2.0

0,5

0.5

Ортофосфорная кислота

Orthophosphoric acid

-

-

0,2

0.2

0,5

0.5

0,7

0.7

1,1

1.1

1,5

1.5

Хлорид алюминия

Aluminum chloride

1,2

1.2

-

-

-

-

-

-

-

-

Жидкий отход

Liquid waste

-

-

1,5

1.5

3,0

3.0

4,0

4.0

5,0

5.0

6,0

6.0

Огнеупорный наполнитель

Refractory filler

остальное

rest

Таблица 2 Физико-механические свойстваTable 2 Physico-mechanical properties


Наименование свойств

Property Name
Результаты испытаний по составамThe test results for the compositions

1 (прототип)

1 (prototype)

2

2

3

3

4

four

5

five

6

6

Прочность после вытопки, МПа

Strength after heating, MPa

6,5

6.5

6,8

6.8

7,2

7.2

6,4

6.4

7,6

7,6

8,2

8.2

Горячая прочность при 900°С, МПа

Hot strength at 900 ° C, MPa

5,12

5.12

6,2

6.2

6,5

6.5

5,9

5.9

6,3

6.3

6,9

6.9

Прочность после 3 циклов теплосмен, МПа

Durability after 3 cycles of heat cycles, MPa

0,58

0.58

0,71

0.71

0,66

0.66

0,69

0,69

0,66

0.66

0,72

0.72

Газопроницаемость, ед.

Gas permeability, units

8,5

8.5

9,5

9.5

10,5

10.5

11,0

11.0

10,5

10.5

10,0

10.0

Газотворность, см3

Gas content, cm 3 / g

11,5

11.5

10,8

10.8

9,6

9.6

9,1

9.1

10,2

10.2

9,8

9.8

Нижний предел содержания ЭТС принят 8 мас.%, так как при меньшем содержании прочность керамики сильно снижается и, при изготовлении сложных по конфигурации оболочек, может привести к их разрушению. Содержание ЭТС более 15 мас.% экономически нецелесообразно, ввиду того, что достигаемая прочность керамики достаточно высока для самых сложных по конфигурациям оболочек.The lower limit of the content of ETS is adopted 8 wt.%, Since with a lower content the strength of ceramics is greatly reduced and, in the manufacture of shells with complex configuration, can lead to their destruction. The content of ETS more than 15 wt.% Is not economically feasible, since the achievable strength of ceramics is high enough for the most complex shells.

Количество растворителя (ацетон или этиловый спирт) принимается в соответствии с количеством ЭТС. При содержании ЭТС 8 мас.% требуется 11 мас.% ацетона, при содержании ЭТС 15 мас.% требуется 18 мас.% ацетона.The amount of solvent (acetone or ethyl alcohol) is taken in accordance with the amount of ETS. When the content of ETS 8 wt.% Required 11 wt.% Acetone, when the content of ETS 15% wt. Required 18 wt.% Acetone.

Содержание ЭП принимается в соответствии с содержанием ЭТС: чем меньше содержание ЭТС, тем необходимо больше вводить ЭП. Для содержания ЭТС в суспензии 8 мас.% необходимая прочность керамики достигается при содержании ЭП 5,0 мас.%. Более высокое содержание ЭП экономически нецелесообразно. При содержании ЭТС 15,0 мас.% содержание ЭП 0,5 мас.% обеспечивает необходимые прочность и газопроницаемость керамики.The content of the electronic signature is accepted in accordance with the content of the ETS: the smaller the content of the electronic telephone exchange, the more it is necessary to enter the electronic signature. For the content of ETS in suspension 8 wt.% The required strength of ceramics is achieved when the content of EP with 5.0 wt.%. A higher content of ES is not economically feasible. When the content of the ETS 15.0 wt.% The content of the EP 0.5 wt.% Provides the necessary strength and gas permeability of ceramics.

Верхний и нижний пределы содержания соляной кислоты приняты по рекомендуемым расчетам (Литье по выплавляемым моделям // Под. общ. ред. Я.И. Шкленника и В.А.Озерова / 3 изд. перер. и доп. - М.: Машиностроение. -1984.- С. 216). При этом 0,2 мас.% применяют при содержании ЭТС в суспензии 8 мас. %, а 0,8 мас.% при его содержании 15,0 мас.%.The upper and lower limits of the content of hydrochloric acid according to the recommended calculations (Casting on investment casting models // Pod. Obsc. Ed. Ya.I. Shklennik and V.O. Ozerova / 3 ed. Re. And additional. - M .: Mashinostroenie. -1984.- p. 216). While 0.2 wt.% Used when the content of ETS in suspension 8 wt. %, and 0.8 wt.% when its content is 15.0 wt.%.

Использование в составах суспензий ортофосфорной кислоты совместно с дисперсным кремнеземом в виде пыли ферросплавных печей во всех случаях обеспечивает повышение физико-механических свойств оболочек. Однако из экономических соображений верхний предел содержания ортофосфорной кислоты ограничен 1,5 мас.%.Use in the compositions of suspensions of orthophosphoric acid together with dispersed silica in the form of dust of ferroalloy furnaces in all cases provides an increase in the physical and mechanical properties of the shells. However, for economic reasons, the upper limit of the orthophosphoric acid content is limited to 1.5 wt.%.

Количество воды принимается в зависимости от количества жидкого отхода, добавляемого в суспензию. Чем больше жидкого отхода вводится в суспензию, тем меньше требуется воды добавлять в суспензию. При добавлении 1,5 мас.% жидкого отхода требуется 5,5 мас.% воды, при добавлении ЭТС 6 мас.% жидкого отхода требуется 1 мас.% воды.The amount of water is taken depending on the amount of liquid waste added to the slurry. The more liquid waste is introduced into the slurry, the less water is required to add to the slurry. When adding 1.5% by weight of liquid waste, 5.5% by weight of water is required, while adding ETS 6% by weight of liquid waste, 1% by weight of water is required.

Количество жидкого отхода ограничено 6,0 мас.%, ввиду того, что при большем количестве жидкого отхода, вводимого в суспензию, увеличивается количество воды, вводимого в составе жидкого отхода, что снижает вязкость суспензии и приводит к уменьшению толщины наносимого на модель слоя суспензии, уменьшению общей толщины оболочки и ее прочности.The amount of liquid waste is limited to 6.0 wt.%, Because with a larger amount of liquid waste introduced into the suspension, the amount of water introduced into the liquid waste increases, which reduces the viscosity of the suspension and leads to a decrease in the thickness of the slurry applied to the model, reduce the overall thickness of the shell and its strength.

Результаты испытания, приведенные в таблице 2, показали, что предлагаемая суспензия в сравнении с суспензией по прототипу обеспечивает лучшие параметры по качеству оболочек в пределах изменений количества жидкого отхода.The test results in table 2 showed that the proposed suspension in comparison with the suspension of the prototype provides the best parameters for the quality of the shells within the changes in the amount of liquid waste.

Использование в составах суспензий жидкого отхода химической очистки оцинкованного стального лома оцинкового покрытия в виде водного раствора хлорида цинка, органического растворителя ацетона или этилового спирта, ортофосфорной кислоты совместно с дисперсным кремнеземом в виде пыли ферросплавных печей во всех случаях обеспечивает повышение физико-механических свойств оболочек. The use of liquid waste chemical cleaning of galvanized steel scrap of a zinc coating in the form of an aqueous solution of zinc chloride, an organic solvent of acetone or ethyl alcohol, orthophosphoric acid together with dispersed silica in the form of dust from ferroalloy furnaces in all cases provides improved physical and mechanical properties of the shells.

Промышленная применимость изобретения. Industrial applicability of the invention.

Суспензия может быть применена в технологиях литья по выплавляемым моделям с использованием связующих материалов на основе гидролизованных растворов этилсиликатов в производстве литых изделий из чугуна, стали и цветных металлов.The suspension can be applied in investment casting technologies using binder materials based on hydrolyzed ethyl silicate solutions in the production of cast iron, steel and non-ferrous metals.

Цитируемые источники:Cited sources:

1. RU 2283720C1. Суспензия для изготовления керамических форм по выплавляемым моделям. Ю.С.Елисеев, В.А. Поклад, О.Г. Оспенникова, В.В.Деев. 1. RU 2283720C1. Suspension for the manufacture of ceramic molds for investment casting. Yu.S.Eliseev, V.A. Poklad, OG Ospennikova, V.V. Deev.

2. RU 2295419 С1. Способ изготовления форм по выплавляемым моделям. В.Г. Бабкин, К.Ю. Калугин.2. RU 2295419 C1. A method of making molds for investment casting. V.G. Babkin, K.Yu. Kalugin.

3. RU 2146983 C1. Суспензия для изготовления оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям. С.А. Никифоров, Н.Н. Терентьев, И.Б. Гилевич, М.В. Никифорова.3. RU 2146983 C1. Suspension for the manufacture of shell molds in investment casting. S.A. Nikiforov, N.N. Terentyev, I.B. Gilevich, M.V. Nikiforov.

Claims (2)

Суспензия для изготовления керамических оболочковых форм для литья по выплавляемым моделям, включающая этилсиликат, воду, соляную кислоту, дисперсный кремнезем в виде пыли от электрофильтров ферросплавных печей, пылевидный огнеупорный наполнитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ортофосфорную кислоту, органические растворители в виде ацетона или этилового спирта, жидкий отход химической очистки оцинкованного стального лома от цинкового покрытия в виде водного раствора хлорида цинка, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Suspension for the manufacture of ceramic shell molds for investment casting, including ethyl silicate, water, hydrochloric acid, dispersed silica in the form of dust from electrostatic precipitators of ferroalloy furnaces, dust-like refractory filler, characterized in that it additionally contains orthophosphoric acid, organic solvents in the form of melts ethanol, liquid waste chemical cleaning galvanized steel scrap from zinc coating in the form of an aqueous solution of zinc chloride, in the following ratio of ENTOV, wt.%: ЭтилсиликатEthyl silicate 8,0-15,08.0-15.0 Ацетон или спиртAcetone or alcohol 11,0-18,011.0-18.0 ВодаWater 1,0-5,51.0-5.5 Соляная кислотаHydrochloric acid 0,2-0,80.2-0.8 Пыль электрофильтров ферросплавных печейDust electrostatic precipitators of ferroalloy furnaces 0,5-5,00.5-5.0 Ортофосфорная кислотаOrthophosphoric acid 0,2-1,50.2-1.5 Жидкий отход химической очистки Liquid chemical waste оцинкованного стального лома от galvanized steel scrap from цинкового покрытия в виде водногоzinc coating in the form of water раствора хлорида цинкаzinc chloride solution 1,5-6,01.5-6.0 Огнеупорный наполнительRefractory filler ОстальноеRest
RU2018132258A 2018-09-11 2018-09-11 Suspension for making shell molds in casting on molten models RU2688038C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132258A RU2688038C1 (en) 2018-09-11 2018-09-11 Suspension for making shell molds in casting on molten models

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132258A RU2688038C1 (en) 2018-09-11 2018-09-11 Suspension for making shell molds in casting on molten models

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688038C1 true RU2688038C1 (en) 2019-05-17

Family

ID=66578782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018132258A RU2688038C1 (en) 2018-09-11 2018-09-11 Suspension for making shell molds in casting on molten models

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688038C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2815552A (en) * 1951-11-15 1957-12-10 Vickers Electrical Co Ltd Method of making a mold by the lost-wax process
RU2098217C1 (en) * 1996-03-12 1997-12-10 Челябинский государственный технический университет Suspension for manufacturing shell molds based on ethyl silicate binder
RU2146983C1 (en) * 1999-01-18 2000-03-27 Южно-Уральский государственный университет Suspension for manufacture of shell molds in investment casting
RU2358827C1 (en) * 2008-03-05 2009-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Suspension for manufacturing of ceramic shell moulds into foundring by dispensable pattern

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2815552A (en) * 1951-11-15 1957-12-10 Vickers Electrical Co Ltd Method of making a mold by the lost-wax process
RU2098217C1 (en) * 1996-03-12 1997-12-10 Челябинский государственный технический университет Suspension for manufacturing shell molds based on ethyl silicate binder
RU2146983C1 (en) * 1999-01-18 2000-03-27 Южно-Уральский государственный университет Suspension for manufacture of shell molds in investment casting
RU2358827C1 (en) * 2008-03-05 2009-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Suspension for manufacturing of ceramic shell moulds into foundring by dispensable pattern

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2528643C1 (en) Composition for producing heat-resistant composites
CN104446564B (en) A kind of preparation method of the zircon corundum brick containing chromium oxide
RU2521005C1 (en) Composition for manufacturing heat resistant composites
RU2688038C1 (en) Suspension for making shell molds in casting on molten models
RU2411104C1 (en) Method of producing silicaless ceramic moulds for precise metal investment casting
RU2412019C1 (en) Method of producing ceramic shell moulds for investment casting
CN109020607B (en) Dedusting ash ceramsite sand and preparation method and application thereof
RU2521244C1 (en) Composition for production of heat resistant composites
RU2358827C1 (en) Suspension for manufacturing of ceramic shell moulds into foundring by dispensable pattern
CN103302249B (en) The mould manufacturing method of cast steel gear blank
RU2532764C1 (en) Manufacturing method of multilayer shell-type casting moulds as per molten out models
CN109970438A (en) A kind of side-wall material
CN113173780B (en) Magnesia-bonded refractory castable containing in-situ spinel and preparation method thereof
JP6762663B2 (en) Method for manufacturing compositions and molds for addition manufacturing equipment
US9764377B2 (en) Method for the production of core sand and/or molding sand for casting purposes
JP7247172B2 (en) Refractory batch, method for producing monolithic refractory ceramic product from said batch, monolithic refractory ceramic product obtained by said method
TW201609599A (en) Batch for manufacturing a refractory ceramic product, method for applying a gunning mass or casting mass onto a surface, method for manufacturing a refractory ceramic product, a refractory ceramic product, and the use of a batch
RU2478453C1 (en) Method of mould making by investment patterns (versions)
RU2626488C1 (en) Composition for producing heat-resistant composites
RU2673873C1 (en) Suspension for manufacture of easy-clean casting ceramic forms
RU2602542C1 (en) Composition for making heat-resistant composites
RU2146983C1 (en) Suspension for manufacture of shell molds in investment casting
RU2332278C1 (en) Suspension for making ceramic moulds on consumable patterns
RU2274510C1 (en) Suspension for ceramic molds produced with use of investment patterns
RU2812326C1 (en) Refractory sintered product, raw material, barch and method for its manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200912