SU1009603A1

SU1009603A1 - Suspension for making shell moulds with use of investment pattern

Info

Publication number: SU1009603A1
Application number: SU813329134A
Authority: SU
Inventors: Игорь Николаевич Цапенко; Владимир Семенович Осипчик; Владимир Васильевич Деев; Анатолий Сергеевич Власов; Иосиф Маркович Демонис; Модест Сергеевич Акутин; Виктор Яковлевич Айзикович; Валентин Андреевич Панкратов
Priority date: 1981-07-30
Filing date: 1981-07-30
Publication date: 1983-04-07

Abstract

СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ модел м, включающа этилсиликат, фосфатное соединение, неорганическую кислоту, поверхностно-активное вещество , материал наоснове кремнезема , отличающа с тем, что, с целью повышени седиментаци- онной устойчивости суспензии и прочности оболочковых форм после сушки и обжига, суспензи содержит в качестве фосфатного соединени алюмонатрийфосфатное св зующее и дополнительно, содержит тетрабутоксититан при следующем соотношении компонентов, нас.% 1,4-5,7 Этилсиликат Алюмонатрийфосфатное 5,7-10,0 св зующее U) Тетрабутокси0 ,01-0,02 титан. 17-21 Вода ПоверхностноaKT iBHOfi ве0 ,01-0,03 щество Неорганическа 0,2-0,3 кислота Материал на основе Остальное кремнезема аSUSPENSION FOR THE MANUFACTURE OF SHELL FORMS BY THE MELTED MODELS, including ethyl silicate, phosphate compound, inorganic acid, surfactant, silica-based material, so that, in order to increase the sedimentation stability of the cell cover, the strength of the cell cover plates is different, and the strength of the cell cover plates is different. , the suspension contains an aluminum-sodium phosphate binder as the phosphate compound and additionally contains tetrabutoxytitanium in the following ratio of components, wt.% 1.4-5.7 Ethyl silicate Alum onatry phosphate 5.7-10.0 binder U) Tetrabutoxy, 01-0.02 titanium. 17-21 Water Surface aKT iBHOfi ve0, 01-0,03 substance Inorganic 0,2-0,3 acid Material based on the rest of silica a

Description

Изобретение относитс к литейном производству, в частности к изготов лению литейных оболочковых форм по выплавл емым модел м. Известна суспензи дл изготовлен оболочковых форм по выплавл емым модел м, содержаща этилсиликат,сол ную кислоту, воду,, огнеупорный наполнитель-материал на основе крем незема и-поверхностно-активное вещество (ПАВ) С1 J. В оболочковых формах, изготовлен ных из такого состава, по вл ютс трещины, св занные с большими напр жени ми, возникающими при отвержден этилсиликата. Из-за расслаивани суспензии технологические свойства нестабильны. Кроме того, велик расход этилсиликата в суспензии. Известна суспензи , содержаща огнеупорный наполнитель, металлоорганиче .ское св зующее ( тетрабутоксититан X ..спекающие добавки и органический растворитель Оболочковые формы, изготовленные из суспензии такого состава, предназначены дл заливки в них жаропрочных и эвтектических сплавов.Пднако из-за того, что в состав вход т дорогосто щие тетрабутоксититанат и электрокорунд (в качестве наполнител ), их нецелесообразно примен ть дл заливки простых стале иол и ). Известна также суспензи дл изготовлени оболочковых форм, в кото рых получают литье из простыхуглеродистых сталей. Така суспензи содержит огнеупо ный материал на основе кремнезёма, алюмохромфосфатное св зующее, хлорид щелочноземельного , шлак феррохромового производства или гидрокись алюмини , воду, ПАВ СЗ. Наличие в суспензии хромфосфатного св зующего повышает прочность керамической оболочки. Но после про каливани формы образующийс избыто окиси хрома ухудшает качество рабочей поверхности керамической обо лочки, что вызывает нежелательное взаимодействие материала керамической формы с металлом, в ретультате чего происходит пригар формы к отливке . Кроме того, большое содержание фосфора, вносимое алюмохромфосфатом в керамическую форму, приводит к ухудшению качества от.ливки Наиболее близкой к изобретению по техническому существу и достигаемому эффекту вл етс суспензи , включающа ингредиенты при следующем соотношении, мас.%: Этилсиликат 2,0 - 7,0 ВодаТ8,0 - 23,0 Неорганическа кислота0,05 - 0,035 Поверхностно активное вещество 0,01 - 0,0 Алюможелезофосфат {АЖФС; 2,0 - 10,0 Материал на основе .кремнезема Остальное В керамических формах, изготовленных из такой .суспензии, после прокалки могут возникнуть термические напр жени , привод щие к по влению трещин. Это объ сн етс тем, что керамические оболочки имеют невысокие прочности. Кроме того, седиментационна устойчивость недостаточна, а врем сушки (низка скорость отверждени ) велико. Целью изобретени вл етс повышение седиментационной устойчивости суспензии и прочности оболочковых форм после сушки и обжига, Пoctaвлeннa цель достигаетс тем. что суспензи , включающа этилсиликат, фосфатное соединение, воду, неорганическую кислоту, ПАВ и материал на основе кремнезема, содержит в качестве фосфатного соединени алюмонатрийфосфатное св зующее и дополнительно содержит тетрабутоксититан при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: Этилсиликат 1, - 5,7 , Алюмонатрийфосфлтное св зующее5,7 -10,0 Тетрабутоксититан 0,01- 0,02 Вода17-21 Поверхностно-активное вещество 0,01- 0,03 Неорганическа кислота0,2 -0,3 Материал на основе кремнезема Остальное Алюмонатрийфосфатное св зующее используетс в виде водного раствора плотностью 1,2-1,5 г/см и включает полиминеральные системы, содержащие окислы при следующем соотношении, масД: Окись алюмини 7,0 Окись натри 7,0 Фосфорный ангидрид ,0 Вода52,0 Тетрабутоксититан (.ВТ), формулы Ti () - титанорганическое вещество , играет роль катализатора гидролиза, дополнительного ПАВ а и добавки, котора делает систему более эластичной, В качестве неорганической кислот используетс предпочтительно сол на кислота. В качестве ПАВ примен ют различн сульфонолы,представл ющие собой алкилбензол-сульфонаты , ббщей формулы СпН2п -1 СьН450з, где п 2-. в качестве огнеупорного наполнител -материала на. основе кремнезема используют пылевидный кварц (маршалит }. Суспензию готов т совмещенным сп собом, как получали суспензию 11 в гидролизерах модели НИИТАвтопром If 662. ,В зкость суспензии ВЗ- составл ет О-бО с, рН суспензии 2-3. Изобретение иллюстрируетс приме рами, приведенными в табл.1. 34 Табл.2 иллюстрирует свойства керамических форм. Врем сушки суспензии по предложенной рецептуре сокращено и составл ет 1-1,5 ч.. , Форму заливают стал ми 20Л и без опорного наполнител . Совместное присутствие в суспензии НАФС и БТ значительно улучшило качество поверхности формы, при этом отливки не име ют пригара, а содержание фосфора в отливках не наблюдаетс или находитс в пределах, допустимых технологическими регламентами. Комбинаци НАФС и ВТ ориентирует силоксановые цепи этилсиликата, дела их регул рными и значительно ускор ет процесс гидролиза и конденсации этилсиликата. БТ выполн ет также роль ПАВа в дополнение к введенному в суспензию сульфонолу. Изобретение позвол ет получать болочковые формы высокой прочности после сушки и прокалки, что улучшает качество лить , повышает седиментационную устойчивость и улучшает тех|нологичность получени форм по .вы плавл емым модел м.The invention relates to foundry, in particular, to the manufacture of casting shell molds using melted models. A known suspension is made for shell molds based on melted models, containing ethyl silicate, hydrochloric acid, water, refractory filler-material based on nezema cream. and a surfactant (C1). J. In shell molds made of such a composition, cracks appear associated with high stresses arising from the cured ethyl silicate. Due to the delamination of the suspension, the technological properties are unstable. In addition, consumption of ethyl silicate in suspension is high. A known suspension containing a refractory filler is an organometallic binder (tetrabutoxytitanium X .. baking additives and an organic solvent. Shell forms made from a suspension of this composition are intended to fill them with heat-resistant and eutectic alloys. However, due to the fact that expensive tetrabutoxy titanate and electrocorundum (as a filler) are included, it is impractical to use them for pouring simple steel iol and). A suspension is also known for the production of shell molds, in which castings are made from simple carbon steels. Such a suspension contains silica-based refractory material, aluminum-chromophosphate binder, alkaline-earth chloride, ferrochromic slag or aluminum hydroxide, water, surfactant C3. The presence of a chromophosphate binder in suspension increases the strength of the ceramic shell. But after the mold is calcined, the resulting excess chromium oxide deteriorates the quality of the working surface of the ceramic shell, which causes undesirable interaction of the material of the ceramic mold with the metal, as a result of which the burner forms to the casting. In addition, the high phosphorus content introduced by aluminum chromophosphate in the ceramic form leads to a deterioration in the quality of the casting. The suspension closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a suspension that includes ingredients in the following ratio, wt.%: Ethyl silicate 2.0 - 7 , 0 WaterT8.0 - 23.0 Inorganic acid0.05 - 0.035 Surface-active substance 0.01 - 0.0 Aluminum-iron phosphate {AZhFS; 2.0 - 10.0 Silica-based material Else In ceramic molds made from such a suspension, after calcination, thermal stresses may occur, resulting in the occurrence of cracks. This is due to the fact that ceramic shells have low strengths. In addition, sedimentation stability is insufficient, and the drying time (low cure rate) is long. The aim of the invention is to increase the sedimentation stability of the suspension and the strength of the shell molds after drying and calcining. The objective is achieved by that. that the suspension, including ethyl silicate, phosphate compound, water, inorganic acid, surfactant and silica-based material, contains an aluminum sodium phosphate binder as the phosphate compound and additionally contains tetrabutoxytitanium in the following ratio of ingredients, wt.%: Ethyl silicate 1, - 5.7, Alummonium phosphate binder 5,7 -10,0 Tetrabutoxytitanium 0.01-0.02 Water17-21 Surfactant 0.01-0.03 The inorganic acid0.2 -0.3 Silica-based material The rest The alumonium phosphate binder is used in vi e of an aqueous solution with a density of 1.2-1.5 g / cm and includes polymineral systems containing oxides in the following ratio, mAd: Alumina 7.0 Sodium oxide 7.0 Phosphoric anhydride, 0 Water52.0 Tetrabutoxytitanium (.WT), formula Ti () is an organo-titanium substance that plays the role of a hydrolysis catalyst, additional surfactant a and an additive that makes the system more elastic. Hydrochloric acid is preferably used as inorganic acids. As a surfactant, various sulfonols are used, which are alkyl benzene sulfonates, of the formula SpH2n -1 СНН5050, where n is 2-. as a refractory filler material on. Silica-based silica powder is used on the silica basis (Marshallite}. The suspension is prepared by a combined method, as suspension 11 was obtained in the hydrolyzers of the model NIITAvoprom If 662. The VZ suspension viscosity is O-C, the pH of the suspension is 2-3. The invention is illustrated by examples shown in Table 1. 34 Table 2 illustrates the properties of ceramic forms. The drying time of the suspension according to the proposed recipe is shortened and is 1-1.5 hours., The form is poured into 20 L and without the support filler. and BT significantly improved the qualities The mold surfaces, while the castings do not have a burn, and the phosphorus content in the castings is not observed or is within the limits allowed by the technological regulations. The combination of NAPS and HT orients the siloxane chains of ethyl silicate, makes them regular and significantly accelerates the process of hydrolysis and condensation of ethyl silicate. WT also performs the role of surfactant in addition to the sulfonol introduced into the suspension. The invention allows to obtain high-strength bolus forms after drying and calcining, which improves the quality of the casting, increases the concentration entatsionnuyu resistance and improves the |-tech preparation forms by .vy mp emym models m.

ЭтилсиликатГ, 40 Вода17,0 ПАВ0,01 Сол на кислота0,20 НАФС10,0 Ортофосфорна кислота, Тетрабутоксититан0 ,02 0,020,01 Материал на основе кремне69 ,21 66,77 зема71,37 9,0 7,0 1,523,а 0,002 0,04 0,25 0,35 8,248 б9,б1 74,78 79.9Ethylsilicate G, 40 Water 17.0 PAW0.01 Sol per acid0.20 NAFS10.0 Orthophosphoric acid, Tetrabutoxytitanium0.02 022020.01 A material based on silica 69,616.77.77.77.0 7.0 7.0 1.523, and 0.002 0, 04 0.25 0.35 8.248 B9, B1 74.78 79.9

а but

-5-five

5-65-6

100,4 100.4

79,0 83,2 78,6 79.0 83.2 78.6

е 30,2 ,2e 30.2, 2

Таблица .2Table 2

3-/4 3- 3-3- / 4 3- 3

5-65-6

105,6 23,092,5 118,3 85,2105.6 23.092.5 118.3 85.2

7,8 6i,5 63,87.8 6i, 5 63.8

75,075.0

0,8 30,038,0 ,0 31,20.8 30.038.0, 0 31.2

Claims

SUSPENSION FOR THE PRODUCTION OF CASING FORMS BY MELECTED MODELS, including ethyl silicate, phosphate compound, inorganic acid, surfactant, silica-based material, characterized in that, in order to increase the sedimentation stability of the suspension and the strength of the shell molds after drying contains as a phosphate compound aluminosodium phosphate binder and additionally contains tetrabutoxytitanium with the following ratio of may *

Ethyl silicate Aluminosodium phosphate binder Tetrabutoxy titanium.

Water Surface Component,

1.4-5.7

5.7-10.0

0.01-0.02

17-21 active substance Inorganic acid

Silica Based Material

0.01-0.03

0.2-0.3

Rest

1 1009603 2