SU1125086A1 - Покрытие дл металлических форм - Google Patents

Abstract

ПОКРЫТИЕ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕCKSiX ФОРМ, примен емых при производстве отливок преимущественно из алюминиевых сплавов, включающее глинистое св зующее , неорганическое растворимое св зующее и теплоизол ционный наполнитель. отличающеес  тем, что, с целью повыщени  его стойкости, адгезионной прочности и противопригарных свойств, оно содержит в качестве глинистого св зующего бентонит и каолин, в качестве неорганического растворимого св зующего жидкое стекло и триполифосфат натри , в качестве теплоизол ционного наполнител  микротальк и мел молотый и дополнительно содержит хлористый натрий при следующем соотношении компонентов , мае. %: Бентонит14-20 Каолин10-15,5 Жидкое стекло37-43 Триполифосфат натри 0,5-0,75 Хлористый натрий0,5-0,75 Микротальк23--27 § Мел молотый3,5-4,5 сл

Description

ю ел

о сх

О5

Изобретение относитс  к литейному производстЕ у , в частности к составам покрытий дл  металлических форм, и может быть использовано при производстве отлизок из алюминиевых сплавов.

Известно покрытие дл  металлических форм, состо щее из теплоизол ционного наполнител , глинистого св зующего, растворимого неорганического св зующего и воды 1.

Однако это покрытие характеризуетс  недостаточной химической, механической и адгезионной прочностью, низкой стойкостью в процессе эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  покрытие дл  металлических форм 2, содержащее в мас./о: Глинистое св зующее 5-10 Хром-алюминий фосфорнокислый (неорганическое

растворимое св зующее) 25-45 Теплоизол ционный наполнительОстальное

Недостатками известного покрыти   вл ютс  его низка  стойкость в процессе заливки форм металлом, низка  адгезионна  прочность и недостаточные противопригарные свойства.

Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости, адгезионной прочности и противопригарных свойств покрыти .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что покрытие дл  металлических форм, примен емых при производстве отливок преиму-щественно из алюминиевых сплавов, включающее глинистое св зующее, неорганическое растворимое св зующее и теплоизол ционный наполнитель, содержит в качестве глинистого св зующего бентонит и каолин, в качестве неорганического растворимого св зующего жидкое стекло и триполифосфат натри , в качестве теплоизол ционного наполнител  микротальк и мел молотый и дополнительно содержит хлористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бентонит14-20

Каолин10-15,5

Жидкое стекло37-43

Триполифосфат натри 0,5-0,75

Хлористый натрий0,5-0,75

Микротальк23-27

Мел молотый3,5-4,5

Микротальк ГОСТ 19284-79) и мел молотый (ГОСТ 4415-75) нар ду с функцией , теплоизол ционных наполнителей придают покрытию р д других положительных свойств.

Так, коэффициенты линейного теплового расширени  мела и талька (16-20- -) близки к коэффициенту линейного расширени  .материалов литейных металлических форм, что предотвращает растрескивание и ссыпаемость покрыти  в процессе заливки жидким металлом и последующего охлажде5 ни  формы.

Кроме того, мел и тальк не имеет фазовых превращений в рабочем интервале температур металлической формы.

Микротальк  вл етс  основным компо- нентом, он хорощо работает на истирание при извлечении отливки из формы, но введение его с глинистыми св зующими без мела вызывает в процессе эксплуатации растрескивание поверхности покрыти , что снижает его стойкость из-за отслаивани .

5 Введение мела устран ет этот недостаток, придава  покрытию пористость, котора  дробит структуру покрыти  и см гчает эффект спекани  глинистых св зующих провоцирующих трещины.

В указанных соотнощени х мел и тальк обеспечивают оптимальную скорость кристаллизации отливок, обуславлива  минимальное количество литейных пороков, механическую прочность на стирание и огнеупорность .

5 Микротальк имеет 90-98 мас.% частиц размером менее 20 мкм и до 80 мас.% менее 5 .мкм.

Каолин (ГОСТ 3314-63) и бентонит (ГОСТ 3226-65) выполн ют в покрытии функцию глинистого св зующего.

Св зующа  способность бентонита и каолина , т. е. способность соедин ть непластичные материалы (мел, тальк) в однородную массу объ сн етс  их пластическими свойствами. Совместное введение этих ин5 гредиентов необходимо потому, что каолин кроме того, придает покрытию хорошую кроющую способность в разведенном состо нии , а введение бентонита улучщает седиментационную устойчивость разведенного покрыти 

При увеличении содержани  этих ингредиентов увеличиваетс  и адгезионна  прочность . Предлагаемое соотношение глинистых св зующих имеет преимущество в том, что при оптимальной стойкости покрыти  оно

5 обеспечивает минимум литейного брака.

Между ингредиентами глинистого св зующего и мелкодисперсными частицами теплоизол ционного наполнител  происходит физико-химический процесс спекани  в результате теплового воздействи  жидкого ме талла. Этот процесс упрочн ет покрытие, придава  ему монолитность, что оказывает решающее вли ние на повышение стойкости покрыти .

Жидкое стекло (ГОСТ 13078-81) и

5 триполифосфат натри  (ГОСТ 13493-77) выполн ют в покрытии функцию растворимых неорганических св зующих. Введение жидкого стекла объ сн етс  его хорошими в жущими и уплотн ющими свойствами дл  пористых и мелкодисперсных материалов и несет функцию основного растворимого неорганического св зующего. Жидкое стекло сохран ет свои свойства при высоких температурах (свыше 1000°С), чем обеспечивает посто нство прочностных и адгезионных характеристик покрыти . ТригюлифЬсфат натри  обладает высокой склонностью к полимеризации при повышенных температурах, что вызывает упрочение сло  покрыти  в результате образовани  полимерных цепей, образующих прочную пленку, и сохран ет своисвойства при температурах свыше 1СЮО°С. Верхний предел содержани  триполифсофата в покрытии обусловлен тем, что при еще большей концентрации он начинает вступать во взаимодействие с жидким металлом, вызыва  отслаивание покрыти  и металлизацию формы (налипани  расплава на форму ).

Таблица 1 Триполифосфат натри   вл етс  также поверхностно-активным веществом, он снижает в зкость разведенной суспензии покрыти  и улучшает его кроющую способность. Хлористый натрий (ГОСТ 13830-67) вводитс  в покрытие с целью обеспечени  оптимальной шероховатости поверхности покрыти  не в смысле количественного показател , а с целью обеспечени  качественного состо ни  поверхности покрыти . Действие хлористого натри  заключаетс  в том, что его микрокристаллы, выдел ющиес  на поверхности покрыти , разрушают образующиес  при заполнении формы жидким металлом окисную пленку, котора  на границе раздела металл-форма способствует образованию дефектов отливки типа «спай. Составы предлагаемого покрыти  (2- 4), выход щих за пределы оптимальных соотношений компонентов (1, 5) и известного (6) приведены в табл. 1, а их свойства- в табл. 2.

Компоненты Глинистое св зующее 21 20 бентонит 20,2 15,5 каолин Неорганическое растворимое св зующее 35 37 жидкое .стекло 0,4 0,5 Триполифосфат натри  хромалюминий фосфорнокислый Теплоизол ционный наполнитель 22 23 микротальк 3 3,5 мел молотый 0,4 0,5 хлористый натрий

Составы покрыти , мас.%

10

45 18 14 10 12 10 8 40 43 45 0,6 0,75 .1,0 24,8 27 30 4 4,5 5 0,75 1,0 0,6

I. lOTMiurrb, г/см

ВЯЗКС1СТЬ Р)3-4, с

СедиментП- i 1)На  ус то1 1чинос:ть

Покрытие наноситс  на рабочую поверхность металлических форм в виде суспензии . Дл  приготовлени  суспензии составл ющие компоненты покрыти  развод тс  водой в следующем соотнощении, мас.°/оБентонит10 ,4 -13

Каолин7,4-10

Жидкое стекло11,0-14,6

Триполифосфат натри  0,4- 0,7 Хлористый натрий0,4- 0,7

Микротальк12,8-16,8

Мел молотый1,4- 2,0

Вода47,4-51

1,21,2

1,21,2

2223

2523

Приготовленна  суспензи  наноситс  на 35 рабочую поверхность металлических форм, нагретых до 180-210°С пульверизатором до толщины покрыти  0,2-0,4 мм.

Использование изобретени  позвол ет повысить в 2 раза стойкость покрытий, уменьщить брак отливок на 2-3%, улучщить товарный вид отливок, снизить трудоемкость очистных операций. Экономический эффект составл ет около 30 руб. на 1 т годных отливок из алюминиевых сплавов.

Claims (1)

1. ПОКРЫТИЕ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМ, применяемых при производстве отливок преимущественно из алюминиевых сплавов, включающее глинистое связующее, неорганическое растворимое связующее и теплоизоляционный наполнитель, отличающееся тем, что, с целью повышения его стойкости, адгезионной прочности и противопригарных свойств, оно содержит в качестве глинистого связующего бентонит и каолин, в качестве неорганического растворимого связующего жидкое стекло и триполифосфат натрия, в качестве теплоизоляционного наполнителя микротальк и мел молотый и дополнительно содержит хлористый натрий при следующем соотношении компонентов, мае. %:

   Бентонит 14—20' Каолин 10—15,5 Жидкое стекло 37—43 Триполифосфат натрия 0,5—0,75 Хлористый натрий 0,5—0,75 Микротальк 23—27 Мел молотый 3,5-4,5

   QO