SU1090483A1 - Solution for treatment of ceramic moulds - Google Patents

Solution for treatment of ceramic moulds Download PDF

Info

Publication number
SU1090483A1
SU1090483A1 SU823530394A SU3530394A SU1090483A1 SU 1090483 A1 SU1090483 A1 SU 1090483A1 SU 823530394 A SU823530394 A SU 823530394A SU 3530394 A SU3530394 A SU 3530394A SU 1090483 A1 SU1090483 A1 SU 1090483A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
solution
water
forms
casting
salt
Prior art date
Application number
SU823530394A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Алексеевич Кулаков
Владимир Михайлович Александров
Анатолий Алексеевич Солодянкин
Олег Геннадьевич Баранов
Original Assignee
Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
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 Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола filed Critical Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU823530394A priority Critical patent/SU1090483A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1090483A1 publication Critical patent/SU1090483A1/en

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

РАСТВОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, включающий водорастворимую соль сол ной кислоты и воду, отличающийс  тем, что, с целью снижени  химической активности форм, а также уменьшени  концентрации солей в водном растворе и их возгонки, он содержит в качестве вода растворимой соли соп ной кислоты хлорид кали  и дополнительно фторид кальци  при следующем соотношении ингредиентов, мае. %: Фторид кальци 2,7-12,0 Хлорид кали 1,3-8,0 ВодаОстальное (ЛSOLUTION FOR TREATMENT OF CERAMIC CASTING FORMS, including water-soluble salt of hydrochloric acid and water, characterized in that, in order to reduce the chemical activity of the forms, as well as reduce the concentration of salts in the aqueous solution and sublimate, it contains as water soluble salt of hydrochloric acid potassium chloride and additional calcium fluoride in the following ratio of ingredients, May. %: Calcium fluoride 2.7-12.0 Potassium chloride 1.3-8.0 Water Else (L

Description

соwith

оabout

4:four:

00 СО00 WITH

Изобретение относитс  к гаггейному производству, в частности к растворам, используемым дл  обработки керамических литейных форм по удал емым и пес то нным модел м с целью снижени  их химической активности и повкоиени  качества отливок из тугоплавких и химически активных металлов, например титана .The invention relates to the production of haggeynuyu, in particular to the solutions used to process ceramic molds on removable and sandstone models in order to reduce their chemical activity and improve the quality of refractory and chemically active metal castings, such as titanium.

Литье титана, в керамические формы обеспечивает повышение точности отливок и увеличение производительности труда.Casting titanium in ceramic molds provides improved accuracy of castings and increased productivity.

Однако в результате взаимодействи  заливаемого металла с огнеупорными оксидами формы на п жерхности отливки образуетс  загр зненный оксидами титана слой с водокзмененной структурой {альфированный слой) повышенной твердости , склонный к образованию трещин, что существенно ухудшает эксплуатационные свойства изделий Cl3 .However, as a result of the interaction of the cast metal with refractory mold oxides, a layer with a water-modified structure (altered layer) of increased hardness, which is prone to cracking, is formed on the casting surface of the casting, which is prone to cracking, which significantly impairs the performance properties of Cl3 products.

Известно использование дл  снижени  химической активности форм водных растворов хлоридов цинка, магни , алюмини , хрома C2JI .The use of zinc, magnesium, aluminum, chromium C2JI chlorine forms to reduce the chemical activity of forms of aqueous solutions of chlorides is known.

Однако применение хлоридов указанны металлов дает отрицательный результат, так как глубина альфированного сло  на отливках возрастает. Это объ сн етс  тем, что при растворении в воде соли подвергаютс  гидролизу и образуют при этом гидроксиды, которые при заливке металла переход т в оксиды и, выдел   воду, инченсивно окисл ют титан.However, the use of chlorides of these metals gives a negative result, since the depth of the altered layer on the castings increases. This is due to the fact that, when dissolved in water, the salts undergo hydrolysis and form hydroxides, which, when the metal is poured, are converted to oxides and, by releasing water, titanium is intensively oxidized.

Известны водные растворы хлористого кальци  и фтористого кали  дл  последовательной и раздельной пропитки ими прокаленных форм, используемых дл  лить  тугоплавких и химически активных сплавов, используемые в известном способе нанесени  защитных покрытий на электрокодгндовые формы дл  улучшени  качества отливок Сз 1 .Aqueous solutions of calcium chloride and potassium fluoride are known for sequential and separate impregnation of calcined molds used for casting refractory and chemically active alloys used in the known method of applying protective coatings on electro-carbonic molds to improve the quality of Cz 1 castings.

Одаако нанесение на первоначапьно только одного раствора хлорида кальци  C«C(J2 приводит к тому, что при тепловой обработке при интервале 150200°С протекает реакци  гидролиза солиHowever, the application of only one solution of calcium chloride C < C > C (J2 leads to the fact that the salt hydrolysis proceeds during heat treatment at an interval of 150,200 ° C).

СаСЙг «-2Н20- Ca(OH|2.-2HCe ,CACYg "-2H20-Ca (OH | 2.-2HCe,

Протекание данной реакции легко подтверждаетс  введением в раствбр. индикаторов , например лакмуса, и образованием осадка (помутнением раствора). Последующа  обработка форм фторишмигThe progress of this reaction is readily confirmed by introduction into solution. indicators, such as litmus, and the formation of a precipitate (by clouding the solution). Subsequent processing of fluoride forms

кали  уже не позвол ет удалить из них Со((ОН;2 .potassium does not allow the removal of Co ((OH; 2.

Обраедгющийс  гидроксид кальци  вт нетс  интенсивным окислителем тита- Calcium hydroxide precipitating is intense oxidant titanium

на, ниоби , берилли . Кроме того, в процессе заливки при температуре выше (OH/2 разлагаетс  на оксид кальци  Со10 и воду HLO , которыетакже  вл$1ютс  сильными окислител ми мегалла , вызывающими образование альфированного сло  на поверхности титановых отливок.on, niobi, berylli. In addition, in the process of casting at a temperature above (OH / 2 decomposes into calcium oxide Co10 and water HLO, which is also strong oxidizers of megalol, causing the formation of an alloyed layer on the surface of titanium castings.

Известен водный раствор дл  пропитки форм с целью повьпиени  их инертнос 5 ти, который содержит водорастворимые вещества - мочевину, борную кислоту и сернокислый глинозем 43 .An aqueous solution is known for impregnating the forms in order to entrust their inertness to 5, which contains water-soluble substances — urea, boric acid, and alumina sulphate 43.

Известный раствор не может снизить химическую активность керамическихKnown solution can not reduce the chemical activity of ceramic

0 форм, испо шзуемых дл  лить  тугоплавких и химически активных металлюв, типа титана, ниоби , берилли  и других по следующим причинам.0 forms used for casting refractory and chemically active metals, such as titanium, niobium, beryllium and others for the following reasons.

Вход ща  в состав борна  кислотаEntry into the composition of boric acid

5 при температурах вьш1е 185°С разлагаетс  на оксид бора 82 О и воду , которые  вл ютс  сильными окислител --ми данных металлов при их заливке. Мочевина СО(NH2)2 при нагревании5 at temperatures above 185 ° C, decomposes into boron oxide 82 O and water, which are strong oxidizing agents for these metals when they are poured. Urea CO (NH2) 2 when heated

0 вьпие разлагаетс  с образованием аммиака и оксида углерода, которые служат причиной поражени  поверхности отливок нитридами и оксидами, что также не редко снижает их качество.This decomposes with the formation of ammonia and carbon monoxide, which cause the surface of the castings to be damaged by nitrides and oxides, which also rarely reduces their quality.

5 Глвшозем сернокислыйД 5(5)не может находитьс  в воде в виде коллоида, потому что он хорошо в ней раствор етс  и при растворении подвергаетс  гидролизу по реакции5 Mainly sulfate D 5 (5) cannot be in water as a colloid because it dissolves well in it and when dissolved it undergoes hydrolysis by reaction

° M2()- bH20- 2M(,+3H,SO .° M2 () - bH20-2M (, + 3H, SO.

В результате гидролиза образуетс  гидроксид асюмини  АС(ОНIg,который при j температуре вьш1е 7 разлагаетс  на 2 интенсивно окисл ющий титан с образованием на поверхности отливки альфироеанного сло . Кроме , та часть глинозема сернокислого, котора  не подверглась гидролизу, при температурах вьш1е 77О С разлагаетс  с образованием окси). алюмини  сернистого ангидрида 50 . Сернистый ангидрид  вл етс  сильнейшим окислителем металлов, в том числе титана, ниоби , берилли  и других.As a result of hydrolysis, asyumini AC hydroxide is formed (OHIg, which decomposes into 2 intensively oxidized titanium at j temperature of 7), forming an alfiroan layer on the surface of the casting. Besides, that part of alumina sulphate that does not undergo hydrolysis at temperatures above 77O C decomposes with hydroxy formation). aluminum sulfide anhydride 50. Sulfur dioxide is the strongest oxidizer of metals, including titanium, niobium, beryllium and others.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемс  1у эффекту  вл етс  водный раствор хлорида бари . Его применение позвол ет предотвратить образование альфированного сло  только на наружных поверхност х титановых отливок 53. Однако этот раствор обладает р дом недостатков. В растворе отсутствует наполнитель так как данный раствор  вл етс  истин ным, и поэтому дл  получени  сплошно солевого покрыти  на форме требуетс  высока  концентраци  соли пор дка 24 36%. Дл  получени  солевого покрыти  требуетс  две изотермических ылдержки и медленна  скорость нагрева (39 С/мин от первой изотермической выдержки до второй). Относительно низка  температура кипени  хлорида бари , не превышающа  1830°С при. стандартном давлении (1 атм). В услови х вакуума пор дка 10,... 10 мм рт.ст., при котором происходит плавка и заливка титана, она снижаетс  до 1200-1250с, т.е. становитс  ниже температуры плавлени сплава (). Снижение температуры кипени  соли в вакууме до 1ООО С приводит к ее возгонке с тех частей формы которые 6б)эаауют внутренние поверхности отлив ки, так как именно эти части формы прогреваютс  практически до температу ры плавлени  металла. Особенно это характерно дл  отливок с толщиной сте ки более 100 мм и при использовании под зализаку нагретых форм. В результате возгонки солевого покрыти  заливаемый титан вступает во взаимодействие с оголенной керамической основой формы, что приводит к обр зованию на внутренних поверхност х альфированного сло  глубиной до 150200 мкм. Хлорид бари  способен окисл тьс  при температурах вьпие ЭООЪ, поэтому при возгонке пары соли с содержащ мис  оксидами, пс ада  в бустерные вакуумные насосы, нарушают их работу так как вызывают повьпиение в зкости масла. Практически через 4О-50 пла- вок вакуумное масло (ВМ-1, ВМ-3) паромасл йных бустерных насосов БН2000 становитс  негодным дл  экспдуа тации. Цель изобретени  - снижение химической активности форм, а также умень шение концентрации солей в водном растворе и их возгонки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что раствор дл  обработки керамических литейных форм, включающий водорастворимую соль сол ной кислоты и воду, содержит в качестве водррастворш юй соли сол ной кислоты хлорид кали  и дополнительно фторид кальци  при следукшем соотношении ингредиентов, мак:. %: Фторид кальци  2,7-12,0 Хлорид кали 1,3-8,0 ВодаОстальное Фторид кальци   вл етс  одним из самых тугоплавких солевых соединений и имеет очень высокую температуру кипени . Он не вступает в химическое взаимодействие с титановыми сплавами и материалом литейных форм вплоть до температуры кипени , котора  при стандартном давлении составл ет 25ООС, В вакууме 10 -ЮЗ мм рт.ст. его температура кипени  понижаетс  до 29ОО-1800С, но все равно остаетс  много выше температуры по- верхности формы, т.е. возгонки Сс(Р2 происходит и он надежно защищает металл отливки от взаимодействи  с оксидами формы. Однако в св зи с тем, что фторид кальци , как и все фториды щелочеземельных металлов практически не раст вор етс  ни в каких растворител х, его необходимо получать в виде коллоидных растворов, например, путем химического взаимодействи  растворимых солей с водорастворимыми сол ми фтористоводородной кислоты, например, по реакции . CoiCC +ZKF-vCqF-,(-2Ka и другими . в результате данной реакции образуетс  коллоидный раствор CoF с размером частиц , вьшопн ющих функции химически инертного наполнител . Возможно также предварительное диспергирование наполнител  Сс(р2 до коллоидного состо ни  ( Ю , ..., 10 см) в кол.юидных мельницах с после дукщим его вводом в подготовленный с необходимой концентрацией солевой раствор св51зующего, напр мер хлорида кали . Коллоидное состо ние раствора позззол ет получать на поверхности форм сшкшшое и равномерное покрытие, не Haрушаюшего геометрию формы, а С71едовательно , и точность отливок. Использование суспензионных растворов с размерами частиц наполнител  более 10-10 5 см не позвол ет полу чать качественное покрытие на рабочей поверхности готовых литейных керамичес ких форм. В качестве солевого св зующего целе сообразно использовать хлорид кали  котог лй не вступает в химическое взаимодействие с титаном и материалом фор мы до температур заливки металла и практически до этих же температур, он не подвергаетс  окислению. Как. св зукжцее хлорид кали  после удалени  растворител  (водьт) обеспечивает необходимую прочность сцеплени  между частицами наполнител  в образующемс  слое, а также наполнителем и поверхностью литейной формы. После заполнени  формы металлом происходит частична  возгонка св зующего , но в св зи с небольщой концентрацией и отсутствием окислени  до температур заливки металла он не оказывает отрицательного вли ни  на работу паромасл ных вакуумных бустерных на сосов . Количество возгон емого хйорида кали  в объеме печи в 4-7 раз меньше, чем, например, хлорида бари  в растворе , вз том в качестве прототипа, так как его концентраци  в предлагаемом растворе также ниже в 4-7 раз. Несмотр  на возгонку КСС на поверх ности формы остаетс  слой наполнител  раствора фторида кальци , который при данных услови х не возгон етс  и надеж но защищает металл отливки от взаимодействи  с огнеупо1 пыми оксидами форм В предлагаемом растворе при любых температурах не происходит образование оксидных фаз типа Са(ОН12,Сс(, HW , способных окисл ть заливаемый металл и вызывать образование на поверхности, например, титановых отливок, альфированного сло . Это объ сн етс  тем, что коллоидный раствор СаР2 подучают по указанной в материалах sasmKe реакции при нормальных температурах (20-ЗО С), когда гидролиз СаСе2 с образованием Са(ОИ)2 не протекает и продуктами реакции  вл ютс  только СиР и КСв . Кроме того, получение даннотЪ раствора возможно также путем ввода в готовый солевой водный раствор задан ной концентрации предварительно диспер гированного в коллоидных мельнипах по рошкаСаР2 в требуемых количествах. Порошки Со1р2 УЯ - больших объемах в нашей стране. Таким образом, предлагаемый дл  обработки форм готовый коллоидный 1 83 раствор СоР2 не содержит оксидных фаз и по своему составу и строению полностью отличаетс  от известных истинных водных растворов по 3 и C43f включающих солиСххСв и KF Предлагаемый водный pacqjBofj, содержит мочевину, борную кислоту, сернокислый глинозем и  вл етс  истинным, а не коллоидным. Таким образом, данный раствор  вл гетс  оксидной системой, интенсивно окисл кндей тугоплавкие и химически активные металлы, в особенности с температурами плавлени  вьпие 770°С. Такие растворытрадиционно наход т применение только при литье магниевых сплавов с температурами плавлени  ниже , так как способствуют образованию на поверхности отливки плотных защитных пленок , , которые предотвращают возгорание металла. Кроме того, в известном растворе G4 все составл ющие его компоненты химически активны по отношению к титану, ниобию, бериллию, поэтому не обеспечивают получение качественных отливок, например титановых, без альфированного сло . Важное значение имеет концентраци  раствора. При содержании фторида кальци  меньще 2,7% эффект обработки снижаетс  из-за уменьшени  толщины и нарушени  сплощности покрыти . При кон«юнтрации хлорида калщ ниже 1,3% ухудшаетс  сцепление солевого покрыти  с формой, что может привести к его смыванию и загр знению металла. Повьш1ение содержани  фторида кальци  выше 12,0%, а хлори кали  вьшхе 3,О% нецелесообразно, так как не привод дит к дальнейшему повьпиению эффектин ности покрыти , а последующее увеличение толщины покрыти  негатиш о сказываетс  на размерной точности отливок. Уменьшение внутреннего диаметра отлив ки и увеличение толщины стенки требует повышени  кониентрации солей в расо:воре . Необходимое соотношение между К се в потаенном по указанной реакции растворе достигаетс  путем его .ф гаьтраШЕИ через фильтры, которые пропускают нс-пшний водный раствор КОС но задерживают коллоидные частич. , ки СаР2 «За счет сцеживани  части раствора соли (КСб } и последующего добавлени  воды можно похогчить любое щгжное соотнсшение между коллоидным наполнителем и солевьш св зующим. Обработку форм предлагаемым раствором производ т следующим образом. Керамические формы после прокалки выдерживают в растворе 2-3 мин, затем извлекают и подвергают тепловой обработке при 25О-350 С в течение 1,5-3 ч дл  удалени  растворител  (вопы). Скорость нагрева форм до указанных температур составл ет 1520 С/мин. При использовании данного раствора, имеющего водонерастворимый коллоидный наполнитель, отпадает необходимость в применении дл  обработанных форм двух изотермических выдержек, в 1,5-2 раза увеличиваетс  скорость нагрева форм. После тепловой обработки формы поступают на заливку. Предлагаемый раствор по сравнению с известным обладает следующими преимуществами: в среднем в 2-3 раза снижаетс  обща  концентраци  солей, а кон центраци  летучей соли уменьшаетс  в 4-7 раз; в 4-7 раз уменьшаетс  возгонка соли с поверхности формы при залйвке J eтaлпa, в 4-5 раз возрастает длительность работы паромасл ных бус- терных насосов} отпадает необходимость применени  дл  тепловой обработки форм двух изотермических выдержек, в 1,52раза возрастает скорость нагрева форм, снижаетс  химическа  активность керамических форм, исключаетс  образование альфинированного сло  не только на наружных, но и на внутренних поверх ност х отливок, повышаетс  качество от ливок. Пример. Электрокорундоные формь по выплавл емым модел м на этилсиликатном св зующем дл  отливок, имеющих внутреннее отжерстие. диаметром 72 мм и толщину стенки 1О6 мм, после прокалки при 1ООО-1О5О°С И ох лаждени  до 2О-25 с обрабатывают раствором следующего состава, мас.%: Фторид калыш 2,7 Хлорид кали 1,3 Вода96,О После этого формы подвергают тепло вой обработке при в течение 2ч затем заливают в гарнисажно-дуговой печи ВДЛ-4 сплавом ВТ5Л./ Альфированный сгкА на наружной и , внутренней поверхност х отливки отсутст вует. Загр знение вакуумного масла ВМ 3в бустерных насосах не происходит, т.е. его в зкость не измен етс . П р и м е р 2. Электрокоруноовэ е формы по вьшиавл емым модел м на этилсилшсатном св зушщем дл  отливок, имеющих внутреннее отверстие диаметром 52 мм и толщину стенки 1О6 мм, после прокалки при 10ОО-1О50 С и тоследующего охлаждени  до 2О-2о С эбрабатьтают раствором следующего сосостава , мае. % : Фторид кальци -7,0 Хлорид кали 5,0 Вода88,О После обработки формы подвергают тепловой обработке при в течение 2 ч, а затем заливают в гарнисажнодуговой печи ВДЛ- сплавом ВТ2ОЛ. Альфированный слой на наружной и внутренней поверхност х отсутствует. Загр знение вакуумного масла ВМ-3 в бустерных насосах не происходит, так как в зкость не измен етс . Примерз. Электрокорундовые формы по вьшлавл емым модел м на этилсиликатном св зующем дл  отливки, имеющей внутреннее отверстие диаметром 38 мм и толщину стенки 106 мм, после прокалки при 10ОО-1О5О С и охлаждени  до 2О-25 С обрабатывают раствором следующего состава, мас.%: Фторид кальци 12,0 Хлорид кали 8,0 Вода8О,0 После обработки формы подвергают тепловой обработке при 35О С в течение 2 ч, а затем заливают в гарнисажнодуговой печи ВДЛ-4 сплавом ВТ2ОЛ. Альфированный слой на наружной и внутренней поверхност х отливки отсутствует . Загр знение вакуумного масла . . ВМ-3 в бустерных насосах не происходит и его в зкость не измен етс . Во всех случа х химсостав отливок соответста ет ОСТ-19 0013-71, а механические свойства ТУ 01-294. При использованик предлагаемопг раствора после 206 плавок (в каждой плавке заливалось 6 форм) вакуумное масло б устерных насосов находилось в работоспособном состо нии. Сопоставительный анализ эффективного действи  различных растворов провод т на цилиндрической отливке массой 2,9 кг сшива ВТ5 с тоташной стенки 62 мм и диаметром внутреннего отверсти  48 мм, изготовл емых в электрокорундовых керамических формах на этилсихгакатном сВ51зующем. В таблице представлены результаты по оптимальным составам растворов.The closest to the invention to the technical essence and the 1st effect is achieved is an aqueous solution of barium chloride. Its use prevents the formation of an alphaing layer only on the outer surfaces of titanium castings 53. However, this solution has a number of disadvantages. There is no filler in the solution, since this solution is true, and therefore, to obtain a solid salt coating on the form, a high salt concentration in the order of 24 to 36% is required. Two isothermal holdings and a slow heating rate (39 C / min from the first isothermal holding to the second) are required to obtain the salt coating. The boiling point of barium chloride is relatively low, not exceeding 1,830 ° C at. standard pressure (1 atm). Under vacuum conditions of the order of 10 ... 10 mm Hg, during which titanium melts and pours, it decreases to 1200-1250 s, i.e. becomes below the melting point of the alloy (). A decrease in the boiling point of the salt in vacuum to 1OOO С leads to its sublimation from those parts of the mold that 6b) the internal surfaces of the casting, since these parts of the mold are heated almost to the melting temperature of the metal. This is especially true for castings with a stack thickness of more than 100 mm and when heated molds are used under the slug. As a result of the sublimation of the salt coating, the poured titanium interacts with the exposed ceramic base of the mold, which leads to the formation on the inner surfaces of the altered layer up to a depth of 150,200 microns. Barium chloride is able to oxidize at temperatures of above ENO, therefore, during the sublimation of a pair of salt containing mis oxides, ps of hell into booster vacuum pumps, they interfere with their operation because they cause viscosity of the oil. Almost through 4O-50 strokes, vacuum oil (VM-1, VM-3) of BN2000 steam-oil booster pumps becomes unsuitable for production. The purpose of the invention is to reduce the chemical activity of the forms, as well as to reduce the concentration of salts in the aqueous solution and their sublimation. This goal is achieved by the fact that the solution for treating ceramic casting molds, including water-soluble hydrochloric acid salt and water, contains potassium chloride as an aqueous solution of hydrochloric acid and additionally calcium fluoride in the following ratio of ingredients, poppy :. %: Calcium Fluoride 2.7-12.0 Potassium Chloride 1.3-8.0 Water Remaining Calcium Fluoride is one of the most refractory salt compounds and has a very high boiling point. It does not enter into chemical interaction with titanium alloys and casting material up to the boiling point, which at standard pressure is 25 ° C, In a vacuum of 10-U3 mm Hg. its boiling point drops to 29OO-1800C, but still remains much higher than the surface temperature of the mold, i.e. sublimation of Cc (P2 occurs and it reliably protects the metal of the casting from interaction with form oxides. However, due to the fact that calcium fluoride, like all alkaline earth metal fluorides, practically does not dissolve in any solvents, it must be obtained as colloidal solutions, for example, by chemically reacting soluble salts with water-soluble salts of hydrofluoric acid, for example, by reaction. CoiCC + ZKF-vCqF -, (- 2Ka and others. As a result of this reaction, a colloidal CoF solution with particle size, height function of a chemically inert filler. It is also possible to pre-disperse the Cs filler (p2 to the colloidal state (U, ..., 10 cm) in col- uid mills after it has been introduced into the salt solution prepared with the required concentration, for example potassium chloride. The colloidal state of the solution makes it possible to obtain a uniform and uniform coating on the surface of the molds, not breaking the geometry of the mold, but C71, consequently, the accuracy of the castings. The use of suspension solutions with a filler particle size of more than 10-10 5 cm does not allow obtaining a high-quality coating on the working surface of the prepared casting ceramic forms. As a salt binder, it is reasonable to use potassium chloride, which does not enter into chemical interaction with titanium and the mold material at temperatures of metal casting and almost at the same temperatures, it does not undergo oxidation. How. Bonding potassium chloride after removing the solvent (water) provides the necessary adhesion strength between the filler particles in the resulting layer, as well as the filler and the surface of the mold. After filling the mold with metal, the binder is partially sublimated, but due to its low concentration and lack of oxidation to the pouring temperatures of the metal, it does not adversely affect the operation of steam-oil vacuum booster pumps. The amount of sublimated potassium choride in the furnace volume is 4–7 times less than, for example, barium chloride in solution, taken as a prototype, since its concentration in the proposed solution is also 4–7 times lower. Despite the sublimation of KCC, a layer of calcium fluoride solution remains on the surface of the mold, which, under these conditions, does not sublimate and reliably protects the metal of the casting from interaction with refractory oxides of the forms. Ca type oxide phases do not occur at any temperature. OH12, Cc (, HW, capable of oxidizing the poured metal and causing the formation on the surface, for example, of titanium castings, of an altered layer. This is due to the fact that the CaP2 colloidal solution is formed as indicated in the materials sasmKe reactions at normal temperatures (20-ZO C), when the hydrolysis of CaCe2 with the formation of Ca (OI) 2 does not proceed and the reaction products are only Cyr and KSV. In addition, it is possible to obtain this solution by entering into the finished salt aqueous solution Powder CoP2 UY - large volumes in our country. Thus, the ready for processing of the forms ready colloidal 1 83 CoP2 solution does not contain oxide phases and in its AVU and structure is completely different from the known true aqueous solutions by incorporating 3 and C43f soliShhSv and KF aqueous proposed pacqjBofj, comprises urea, boric acid, sulfate and alumina is true, not colloidal. Thus, this solution was an oxide system, intensively oxidizing refractory and reactive metals, especially with melting points of 770 ° C. Such solutions traditionally are used only for casting magnesium alloys with melting points lower, since they contribute to the formation of dense protective films on the casting surface, which prevent the metal from igniting. In addition, in the well-known G4 solution, all its constituent components are chemically active with respect to titanium, niobium, and beryllium; therefore, they do not provide high-quality castings, for example, titanium, without an alloyed layer. The concentration of the solution is important. When the calcium fluoride content is less than 2.7%, the effect of the treatment is reduced due to a decrease in thickness and a violation of the coating density. When the chloride batch is lower than 1.3%, the adhesion of the salt coating to the mold is deteriorated, which can lead to its flushing and contamination of the metal. Increasing the calcium fluoride content is higher than 12.0%, and chlorine potassium is 3, O% impractical, since it does not lead to a further increase in the effectiveness of the coating, and a subsequent increase in the thickness of the non-trench coating affects the dimensional accuracy of the castings. A decrease in the internal diameter of the casting and an increase in the wall thickness requires an increase in the concentration of salts in the races. The required ratio of Kce in the solution solution, hidden by this reaction, is achieved by means of its filtering through filters that pass the ns-COS aqueous solution but retain colloidal particles. "By decanting a part of the salt solution (KSb} and then adding water, any correlation between the colloidal filler and the salt binder can be suppressed. The forms are treated with the proposed solution as follows. The ceramic forms are calcined in the solution for 2-3 min. after is then removed and subjected to heat treatment at 25 ° C-350 ° C for 1.5-3 hours to remove the solvent (woops). The heating rate of the forms to the specified temperatures is 1520 ° C / min. When using this solution having a water-drier colloidal filler, there is no need to use two isothermal exposures for the processed forms, the heating rate of the forms increases by 1.5-2 times. After the heat treatment, the forms come to be filled in. The proposed solution has the following advantages compared to the known: The total concentration of salts decreases 3 times, and the concentration of volatile salt decreases by 4-7 times, the sublimation of salt from the surface of the mold decreases by J et alpa by 4-7 times, and the duration of the operation of the steam oil increases by 4-5 times. suction pumps} eliminating the need for using two isothermal exposures for heat treatment of forms, the heating rate of forms increases by 1.52 times, the chemical activity of ceramic forms decreases, the formation of an alfined layer is eliminated not only on external but also on internal surfaces of castings, increases quality from shower. Example. Electrocorundum molds on melted models on ethyl silicate binder for castings having internal extension. with a diameter of 72 mm and a wall thickness of 1 O6 mm, after calcining at 1OOO-1O5O ° C and cooled to 2O-25 s, they are treated with a solution of the following composition, wt.%: Kalidium fluoride 2.7 Potassium chloride 1.3 Water 96, O After this form subjected to heat treatment for 2 hours and then poured into the VDL-4 skull arc furnace with VT5L alloy. / Alloyed sgkA on the outer and inner surfaces of the casting is absent. There is no contamination of the VM 3 vacuum oil in booster pumps, i.e. its viscosity does not change. EXAMPLE 2. Electroformed molds in extruded models using ethyl silysatny bond a sushi for castings having an inner hole with a diameter of 52 mm and a wall thickness of 10 6 mm, after calcining at 10OO-1 O 50 C and subsequently cooled to 2 O-2 ° C Erabattayut solution next composition, May. %: Calcium fluoride -7.0 Potassium chloride 5.0 Voda88, O After the treatment, the forms are subjected to heat treatment for 2 hours and then poured into a skull furnace with VDL-VT2OL alloy. There is no altered layer on the outer and inner surfaces. VM-3 vacuum oil is not contaminated in booster pumps because the viscosity does not change. Froze The fused alumina molds on the ethyl acetate silicate binder models for casting, having an inner hole with a diameter of 38 mm and a wall thickness of 106 mm, after calcining at 10OO-1O5O C and cooled to 2O-25 C, are treated with a solution of the following composition, wt.%: Fluoride Calcium 12.0 Potassium Chloride 8.0 Vodo8O, 0 After the treatment of the mold, it is subjected to heat treatment at 35 ° C for 2 h, and then poured into the skull-arc furnace VDL-4 with VT2OL alloy. The alloyed layer on the outer and inner surfaces of the casting is missing. Vacuum oil contamination. . BM-3 does not occur in booster pumps and its viscosity does not change. In all cases, the chemical composition of castings corresponds to OST-19 0013-71, and the mechanical properties of TU 01-294. When using the proposed solution, after 206 heats (6 molds were poured in each melt), vacuum oil of the caster pumps was in a healthy state. A comparative analysis of the effective action of various solutions was carried out on a cylindrical casting weighing 2.9 kg of VT5 stitching with a toast wall of 62 mm and an internal hole of 48 mm, manufactured in electrocorundum ceramic molds with ethyl acetate. The table presents the results on the optimal composition of the solutions.

Х орпо ба- Разова  пропитка в X orpo ba-razova impregnation in

ИавесIavez

ныйСЗ рв  36 течение lO мин. с Воды 64 иэотермтеской выоероккЫ при ЮОтЗ 1,5 ч и при 400 С 2чnyySZ rv 36 for lO min. from Voda 64 of the geothermal high temperature at SWPP 1.5 h and at 400 C 2 h

Нет 10О-150 18.4-18,7 ЛТЗNo 10О-150 18.4-18,7 LTZ

8383

Claims (1)

РАСТВОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ, включающий водорастворимую соль соляной кислоты и воду, отличающийся тем, что, с целью снижения химической активности форм, а также уменьшения концентрации солей в водном растворе и их возгонки, он содержит в качестве водорастворимой соли соляной кислоты хлорид калия и дополнительно фторид кальция при следующем соотношении ингредиентов, мае. %:A SOLUTION FOR PROCESSING CERAMIC CASTING FORMS, including a water-soluble hydrochloric acid salt and water, characterized in that, in order to reduce the chemical activity of the forms, as well as to reduce the concentration of salts in the aqueous solution and sublimate them, it contains potassium chloride as a water-soluble salt and additional calcium fluoride in the following ratio of ingredients, May. %: Фторид кальпия 2,7-12,0Calpium Fluoride 2.7-12.0 Хлорид калия 1,3-8,0Potassium chloride 1.3-8.0 Вода Остальное.Water The rest.
SU823530394A 1982-12-31 1982-12-31 Solution for treatment of ceramic moulds SU1090483A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823530394A SU1090483A1 (en) 1982-12-31 1982-12-31 Solution for treatment of ceramic moulds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823530394A SU1090483A1 (en) 1982-12-31 1982-12-31 Solution for treatment of ceramic moulds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1090483A1 true SU1090483A1 (en) 1984-05-07

Family

ID=21042054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823530394A SU1090483A1 (en) 1982-12-31 1982-12-31 Solution for treatment of ceramic moulds

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1090483A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4766948A (en) * 1986-04-02 1988-08-30 Thyssen Industrie Ag Process for casting aluminum alloys
EP0810046A1 (en) * 1996-05-31 1997-12-03 BRUSH WELLMAN Inc. Coated cores and metal casting therewith
RU2531335C1 (en) * 2013-08-06 2014-10-20 Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Production of ceramic casting moulds

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Гул ев Б.Б. и др. Литье тугоплавких металлов. М., Машиностроение, 1964, с.13-18. 2.Ковалев Ю.Г. и др. Поверхностный слой титановых отливок. В кн.: Повышение качества отливок из легких сплавов, Пермь, 1977, с. 74-78. 3.Авторское свидетельство СССР № 839651, кл. В 22 С З/ОО, 1979. 4.Авторское свидетельство СССР № 801959, кд. В 22 С З/ОО, 1970. 5.Авторское свидетельство СССР NO 9О8482, кл. В 22 С З/ОО, 198О. SU,... 1090483 3 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4766948A (en) * 1986-04-02 1988-08-30 Thyssen Industrie Ag Process for casting aluminum alloys
EP0810046A1 (en) * 1996-05-31 1997-12-03 BRUSH WELLMAN Inc. Coated cores and metal casting therewith
RU2531335C1 (en) * 2013-08-06 2014-10-20 Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Production of ceramic casting moulds

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3668081B2 (en) Method for refining molten aluminum alloy and flux for refining molten aluminum alloy
JPH0285325A (en) Thermite coating
US3743003A (en) Making investment shell molds inhibited against reaction with molten reactive and refractory casting metals
SU1090483A1 (en) Solution for treatment of ceramic moulds
JPH0364574B2 (en)
JPH0310421B2 (en)
JPS5921979A (en) Crucible liner and its manufacture
DE19626656C2 (en) Coated mold made of refractory ceramic and process for its production
JPH0310420B2 (en)
KR970009994B1 (en) Process for the preparation of porous ceramic
AU2003201396B2 (en) Magnesium-zirconium alloying
DE19908952A1 (en) Ceramic moulding material for production of vessels and moulds for melting and casting of e.g. superalloys, titanium and titanium alloys
JP3004657B2 (en) Powder and casting method for casting high aluminum content steel
JP4584682B2 (en) Method for removing oxide from casting aluminum alloy
JPS63503289A (en) Ceramic filter for molten metal filtration
JPH1052733A (en) Method for casting beryllium alloy, mold and core therefor
US4614223A (en) Methods of adding reactive metals to steels being continuously cast
CN105316507B (en) A kind of aluminum refining agent of the zirconium of erbium containing lanthanum
JP7161539B2 (en) Lubricant composition for die casting, method of using the composition, and products manufactured using the composition
RU2808313C1 (en) Flux for modifying aluminum alloys
US3157926A (en) Making fine grained castings
SU908482A1 (en) Method of working casting moulds for producing casting from chemically active metals
KR102288415B1 (en) Tundish flux and casting method using the same
JPH0985403A (en) Molding powder for starting continuous casting
SU317464A1 (en) COATING FOR THE MANUFACTURE OF CHEMICALLY-INERT FORMS IN MANUFACTURE pouring according to MELTED MODELS