RU2784436C1 - Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней - Google Patents
Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784436C1 RU2784436C1 RU2022113928A RU2022113928A RU2784436C1 RU 2784436 C1 RU2784436 C1 RU 2784436C1 RU 2022113928 A RU2022113928 A RU 2022113928A RU 2022113928 A RU2022113928 A RU 2022113928A RU 2784436 C1 RU2784436 C1 RU 2784436C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- bentonite
- dextrin
- stick coating
- metallurgy
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims abstract description 9
- HWKQNAWCHQMZHK-UHFFFAOYSA-N Trolnitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCCN(CCO[N+]([O-])=O)CCO[N+]([O-])=O HWKQNAWCHQMZHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 239000002694 phosphate binding agent Substances 0.000 claims description 4
- YQOPHINZLPWDTA-UHFFFAOYSA-H [Al+3].[Cr+3].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [Al+3].[Cr+3].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O YQOPHINZLPWDTA-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000844 transformation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001131 transforming Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- -1 iron-carbon Chemical compound 0.000 description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N Boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052840 fayalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000460 iron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910000529 magnetic ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052611 pyroxene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для покрытий литейных форм и стержней. Противопригарное покрытие содержит, мас.%: алюмохромфосфатное связующее - 12-15, лигносульфонат технический - 0,2-5,0, бентонит - 0,5-3,5, декстрин - 0-4, лейкоксеновый концентрат - 55-60 и воду. Диоксид титана, входящий в состав огнеупорного наполнителя – лейкоксенового концентрата, химически инертное вещество, обладающее высокой огнеупорностью и не претерпевающее полиморфных превращений при нагреве. Лигносульфонат технический улучшает смачиваемость формовочной смеси и упрочняет ее поверхностный слой. Декстрин совместно с бентонитом увеличивают структурирование покрытия и тем самым повышают его седиментационную устойчивость. Обеспечивается получение отливки с чистой поверхностью за счет повышенной термостойкости и трещиноустойчивости противопригарного покрытия. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к деталям из железоуглеродистых сплавов, и может использоваться при разработке составов противопригарных красок для покрытий литейных форм и стержней.
Противопригарные покрытия (краски) представляют собой смесь веществ, где твердое вещество (средне- или высокоогнеупорные минеральные частицы) распределено в жидком веществе во взвешенном состоянии.
(Жуковский С.С. «Формовочные материалы и технологии литейной формы» Справочник. М: Машиностроение, 1993 г.).
Известен состав покрытия для литейных форм и стержней, включающий алюмохромфосфатное связующее, огнеупорный наполнитель на основе диоксида кремния (маршалит), отработанный ферритный катализатор производства синтетического каучука, состоящий из сложных оксидных соединений, и воду.
(SU 1646663, В22С 3/00, опубл. 07.05.1991 г.).
Это противопригарное покрытие имеет недостаточно высокие физико-механические характеристики, в части прочности, вязкости, седиментационной устойчивости и огнеупорности.
Наиболее близким по достигаемому результату и технической сущности является противопригарное покрытие для литейных форм и стержней, содержащая в качестве огнеупорного наполнителя маршалит (55-60%) с карбидом бора (5-10%).
(RU 2614479, В22С 3/00, опубл. 28.03. 2017 г.).
Недостатком указанного состава покрытия является наличие пригара на поверхности отливок из железоуглеродистых сплавов. Это связано тем, что маршалит (диоксид кремния), имеющий температуру плавления 1713°С, при нагреве претерпевает ряд полиморфных превращений, сопровождающие понижением его температуры плавления и увеличением объема, способствующее растрескиванию покрытия. При кристаллизации сплава маршалит (диоксид кремния) образует с окислами железа различные легкоплавкие силикаты, в частности пироксен и фаялит, имеющие температуру плавления 1200 и 1217°С, соответственно.
(Кукуй Д.М., Николайчик Ю.А. «Термодинамический анализ химических реакций в контактной зоне металл-противопригарное покрытие» журнал (Беларусь) Литье и металлургия, 3 (57), 2010, 51-56 с.).
Эти силикаты являются одной из основных причин возникновения химического пригара на поверхности отливок из чугунов и сталей, а при растрескивании покрытия - механических трещин.
Задачей изобретения и его техническим результатом является устранение химического, механического и других видов пригара на поверхности отливок из железоуглеродистых сплавов.
Технический результат достигается за счет повышения огнеупорности покрытия, так как замена маршалита, содержащего диоксид кремния в количестве (96-98%), на лейкоксеновый концентрат состоящий из диоксида кремния (40-41%) и диоксида титана (45-52%) обладающим более высокой огнеупорностью, чем маршалит. Диоксид титана химически устойчивое (инертное) вещество и при нагреве не претерпевает полиморфные превращения.
Так же противопригарное покрытие для литейных форм и стержней помимо алюмохромфосфатного связующего и воды, согласно изобретению дополнительно содержит лигносульфанат технический, бентонит и декстрин, а в качестве наполнителя оно содержит лейкоксеновый концентрат в виде порошка при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| Лейкоксеновый концентрат | 55-60 |
| Алюмохромфосфатное связующее | 12-15 |
| Лигносульфанат технический | 0,2-5,0 |
| Бентонит | 0,5-3,5 |
| Декстрин | 0-4 |
| Вода | остальное |
Наличие в составе покрытия лейкоксенового концентрата с температурой плавления 1550°С в количестве 55-60% позволяет придать покрытию высокую огнеупорность.
При содержании лейкоксенового концентрата свыше 60% существенно повышается вязкость покрытия, что приводит к неровности поверхности отливки, а при содержании менее 55% снижается термостойкость покрытия, что приводит к появлению пригара.
Наличие в составе покрытия алюмохромфосфатного связующего в количестве 12-15% позволяет придать покрытию необходимую вязкость и прочность.
При содержании алюмохромфосфатного связующего свыше 15% существенно повышается вязкость покрытия, что приводит к недостаточному смачиванию лейкоксенового концентрата, в результате чего лейкоксеновый концентрат не равномерно распределяется по объему покрытия, а при содержании алюмохромфосфатного связующего менее 12% покрытие приобретает пониженную вязкость, что приводит к расслаиванию и неравномерному распределению покрытия по поверхности стержней и литейных форм.
Наличие в составе покрытия порошка технического лигносульфаната в количествах 0,2-5,0% обеспечивает высокое упрочнение поверхностного слоя формовочной смеси за счет повышения проникающей способности покрытия. Увеличение содержания порошка технического лигносульфаната свыше 5% приводит к вспениванию покрытия (краски), что сопровождается появлением воздушных пузырьков в покрытии и как следствие образованию механического пригара на поверхности отливки, а понижение его содержания до менее 0,2% способствует снижению проникающей способности покрытия в поверхностный слой формовочной смеси и образованию механического пригара.
Наличие в составе покрытия бентонита и декстрина в количествах, соответственно, 0,5-3,5% и 0-4,0% обеспечивает повышенную сендиментационную устойчивость покрытия и прочность его сцепления с поверхностным слоем формовочной смеси.
При содержании бентонита и декстрина (3,5%+4,0%=7,5%) свыше 7,5% существенно повышается вязкость покрытия, что приводит к неровности поверхности отливки, а при понижении (0,5%+0%) менее 0,5% снижается сендиментационная устойчивость, что способствует снижению прочности и расслоению противопригарного покрытия и как следствие образованию пригара на поверхности отливки.
Технология приготовления покрытия (краски) состоит в смешивании порошков лейкоксенового концентрата, лигносульфаната технического, бентонита и декстрина в бегунах. После чего в бегуны небольшими порциями вводятся алюмохромфосфатное связующее, затем добавляют воду до плотности краски 1,5-1,6 г/см3. Приготовленный состав наносится на литейные формы и стержни методом окунания, с помощью кисти или пульверизатором.
Составы покрытий приведены в таблице 1.
Свойства покрытий приведены в таблице 2.
Claims (2)
- Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней, содержащее алюмохромфосфатное связующее и воду, отличающееся тем, что дополнительно содержит порошки лигносульфоната технического, бентонита и декстрина, а также, в качестве наполнителя, оно содержит лейкоксеновый концентрат в виде порошка, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
лейкоксеновый концентрат 55-60 алюмохромфосфатное связующее 12-15 лигносульфонат технический 0,2-5,0 бентонит 0,5-3,5 декстрин 0-4 вода остальное
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784436C1 true RU2784436C1 (ru) | 2022-11-24 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU831338A1 (ru) * | 1979-11-29 | 1981-05-23 | Украинский Государственный Проектный Инаучно-Исследовательский Институт Коммуналь-Ных Сооружений Городов | Защитное покрытие дл поддонов и излож-Ниц |
| SU944731A1 (ru) * | 1980-10-13 | 1982-07-23 | Институт черной металлургии | Защитное покрытие дл изложниц и поддонов |
| US5452755A (en) * | 1991-10-09 | 1995-09-26 | Krosaki Corporation | Casting apparatus for low-melting metals having two or more coating layers |
| EP1171253B1 (en) * | 1999-03-23 | 2009-08-26 | Cast Centre Pty., Ltd. | Die coatings for gravity and low pressure die casting |
| RU2614479C1 (ru) * | 2015-11-09 | 2017-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Состав для противопригарного покрытия литейных форм и стержней |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU831338A1 (ru) * | 1979-11-29 | 1981-05-23 | Украинский Государственный Проектный Инаучно-Исследовательский Институт Коммуналь-Ных Сооружений Городов | Защитное покрытие дл поддонов и излож-Ниц |
| SU944731A1 (ru) * | 1980-10-13 | 1982-07-23 | Институт черной металлургии | Защитное покрытие дл изложниц и поддонов |
| US5452755A (en) * | 1991-10-09 | 1995-09-26 | Krosaki Corporation | Casting apparatus for low-melting metals having two or more coating layers |
| EP1171253B1 (en) * | 1999-03-23 | 2009-08-26 | Cast Centre Pty., Ltd. | Die coatings for gravity and low pressure die casting |
| RU2614479C1 (ru) * | 2015-11-09 | 2017-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Состав для противопригарного покрытия литейных форм и стержней |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5557287B2 (ja) | コーティング、コートされた鋳型を製造するための方法、鋳型および鋳型の使用 | |
| US8771412B2 (en) | Refractory coating for producing mold coatings | |
| JP2012532027A5 (ru) | ||
| JP2014534075A (ja) | 蟻酸エステル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 | |
| RU2784436C1 (ru) | Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней | |
| JPS583992B2 (ja) | レンゾクチユウゾウヨウシンセキノズル | |
| EP0373196A1 (en) | COATED EXPANDABLE CORE PIECES FOR CASTING MOLDS AND CASTING MOLDS AND CASTINGS THEREOF. | |
| RU2585607C1 (ru) | Противопригарная краска для литейных форм и стержней | |
| RU2763056C1 (ru) | Состав для приготовления противопригарного покрытия для литейных форм и стержней и противопригарное покрытие на его основе | |
| US4059453A (en) | Method of making molds for the casting of metals | |
| JP2007029970A (ja) | 砂型鋳造用塗型剤組成物 | |
| RU2781346C1 (ru) | Противопригарное теплоизоляционное покрытие для изложниц центробежного литья | |
| JP3847652B2 (ja) | 消失模型用塗型剤組成物 | |
| RU2614479C1 (ru) | Состав для противопригарного покрытия литейных форм и стержней | |
| RU2615429C1 (ru) | Противопригарная краска для литейных форм и стержней | |
| RU2722845C1 (ru) | Противопригарная краска для литейных форм и стержней | |
| JPS5942155A (ja) | 塗型材 | |
| RU2773245C1 (ru) | Противопригарная краска для литейных форм и стержней | |
| JP6903651B2 (ja) | インベストメントキャスティング用モールド、このようなモールドを作製する方法及びその使用 | |
| RU2697680C1 (ru) | Противопригарная краска для песчаных форм и стержней, используемых при литье магниевых сплавов | |
| RU2461438C1 (ru) | Наноструктурированное покрытие для поверхностного модифицирования чугунных отливок | |
| SU1125086A1 (ru) | Покрытие дл металлических форм | |
| RU2164457C1 (ru) | Антипригарная краска | |
| RU2478019C1 (ru) | Противопригарная термостойкая краска для песчаных и металлических форм (варианты) | |
| SU1107950A1 (ru) | Противопригарна краска дл литейных форм и стержней |