SU1135529A1 - Раствор дл упрочнени форм по выплавл емым модел м - Google Patents

Abstract

РАСТВОР ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ФОРМ ПО ВЬШЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ, включающий ортофосфорную киблоту. неорганическое соединение алюмини  и растворитель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества форм и снижени  их себестоимости , он содержит в качестве неор. ганического соединени  алюмини  продукт гидролиза щелочно-алюминатных растворов на основе оксидов алюмини  и натрл  - отход ванн химического травлени  деталей из алюминиевых сплавов, а в качестве растворител  - воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Ортофосфорна  кислота13 ,5-25,0 Указанный продукт гидролиза щелочноi алюминатных растСЛ С 8,5-15,0 воров Вода Остальное

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к изготовлению форм по вьтлавл емым модел м.

Известен раствор дл  повышени  5 прочности форм пропиткой их одновременно с выплавлением моделей, которьй содер ит гор чий водный раствор металлофосфатов. В процессе выплавлени  моделей из формы 10 металлофосфаты заполн ют поры в стенках формы и при последующем прокаливании повышают ее прочность Щ,

Недостатком этого раствора  вл етс  относительно высока  стой- is мость и дефицитность металлофосфата , а также загр знение модельной массы в процессе одновременной выплавки моделей и пропитки формы. Дл  повторного использовани  модель- 20 ную массу, выплавленную в известном растворе, необходимо регенерировать, что приводит к увеличению ее расхода , дополнительным энергетическим и трудовым затратам.25

Известен раствор дл  упрочнени  керамических форм по посто нным модел м, который содержит ортофосфорную кислоту, азотнокислый алюминий и органический растворитель 21 . зо

Однако применение,его сдерживаетс  из-за повьшени .стоимости дефицитности азотнокислого алюмини . Ввиду использовани  органического растворител  данный раствор  вл - ,, етс  пожароопасным.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  раствор Sj . дл  упрочнени  оболочковых форм по 4Q выплавл емым модел м следующего состава, мас.%: неорганическое соединение алюмини , а именно алюмохлорид 25-45, ортофосфорна  кислота 25-45, этанол остальное. 45

Недостатками известного раствора  вл ютс  сравнительно высока  стоимость и дефицитность вход щего в его состав компонента-алюмохлорида . Кроме того, при тепловой обра- 50 ботке форм, состо щих из двух этилсиликатных и остальных жидкостекольных слоев, происходит расслоение по поверхности раздела этилсиликатных и упрочненных известным раство- 55 ром жидкостекольных слоев. В процессе последующей заливки под действием гидравлического удара металла в

зонах расслоени  слоев форма часто разрушаетс . Образующиес  продукты разрушени  формы замешиваютс  в металл , что ведет к возникновению брака отливок по засорам.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества форм и снижение их себестоимости.

Указанна  цель достигаетс  тем, что раствор дл  упрочнени  форм по выплавл емым модел м, включающий ортофосфорную кислоту, неорганическое соединение алюмини  и растворитель содержит в качестве неорганического соединени  алюмини  продукт гидролиза щелочно-алюминатных растворов на основе оксидов алюмини  натри  отход ванн химического травлени  деталей из алюминиевых сплавов, а в качестве растворител  - воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Ортофосфорна  кислота

Указанный продукт гидролиза щелочноалюминатных растворов

Остальное

Вода

Продукт гидролиза щелочно-алюминатных растворов получают путем саморазложени  (гидролиза) отработанных растворов химического травлени  , предварительно отделенных от шлама, образующегос  в процессе травлени  поверхности алюминиевых деталей. Продукт гидролиза щелочноалюминатных растворов имеет следующий химический состав мас.%: А 0 40-53, NagO 10,2-15,0, MgO 0,020 ,07, CfiO 0,03-0,05, вода - остальное . Плотность отработанного раствора 1,48-1,80 г/см, рН 10-12. Содержащиес  в этом продукте гидроокись алюмини  и гидроокись натри  при взаимодействии с ортофосфорной кислотой образуют в растворе алюмофосфаты и натрийфосфаты, которые в процессе пропитки формы оседают на отдельных частицах материала формы, увеличивают св зку между частицами материала формы и обеспечивают тем самым повышение ее прочности и термостойкости.

При содержании в предлагаемом растворе ортофосфорной кислоты менее 13,5% и продукта гидролиза щелочно-алюминатных растворов мене 8,5% прочность форм после прокалки и их термостойкость станов тс  ниже технологически допустимого предела (статическа  прочность при изгибе должна быть не менее 25 кг/ и термостойкость не менее 10 тепло смен) . Повьшение содержани  в раст воре ортофосфорной кислоты более 25% и продукта гидролиза щелочноалюминатных растворов более 15% оказывает слабое вли ние на повышение прочности и термостойкости форм. Раствор приготавливают следующим образом. Заполн ют ванну, до заданного уровн  водой и последовательно при помешивании ввод т в нее продукт гидролиза щелочно-алюминатов и ортофосфорную кислоту. Затем раствор нагревают до 80-100 С и провод т в нем упрочнение форм. Пример . Испытывают три состава раствора с различным содер жанием ортофосфорной кислоты и про дукта гидролиза щелочно-алюминатны растворов, содержащих, мас.%: 43,2, 13,5, MgO 0,05, CuO 0,0 вода остальное до 100%. Составы предлагаемых растворов приведены в табл. 1. Формы, подлежащие упрочнению, изготавливают известньтм способом по выплавл емым модел м с использованием огнеупорной суспензии на основе св зующего - гидролизованного раствора этилсиликата марки ЭТС-40 с содержанием SiO,- 14-18% наполнител  - пьтевидного кварца. В качест ве обсыпочного материала используют кварцевый песок марки К-0315. Соотношение пылевидного кварца в огнеупорной суспензии составл ет дл  пе вого и второго слоев покрыти  3 мае.ч. дл  последующих - 2 мас.ч на 1 мае.ч. гидролизованного раствора этилсиликата. Изготовленную форму погружают в предлагаемый раствор, нагретый до 80-100 С, вьщерживают в нем в течение 0,2-0,5 ч, после чего форму извлекают из раствора, выливают его остатки из полости формы и сушат ее в течение 3-4 ч при 150-180 . Затем форму прокаливают при 900-950 С в течение 2 ч. Готовую форму эали-. вают сталью марки 35 ХГСЛ при температуре заливки 1600+10°С. В табл. 2 приведены показатели свойств форм и отливок, полученных, с использованием известного и предлагаемых растворов. Результаты технологических испытаний форм, указанных в табл. 2 показьшают , что пропитка.форм предлагаемым раствором обеспечивает повьшение их качества при заливке сталью, т.е. количество форм с дефектами с 8-13% снизилось до 0%. Вследствие того, что расслоение стенок форм, упрочненных предлагаемым раствором не наблюдаетс , брак отливок, изготовленных в указанных формах, составл ет не более 0,6%. У партии отливок, изготовленных в формах, упрочненных известным раствором , брак по засорам из-за возникновени  расслоени  стенок формы составл ет 13,2-14,5%. В то же врем  прочность и термостойкость форм, пропитанных известным раствором, остаетс  в технологически допустимых пределах. Повьппение прочности форм выше 50 кгс/см технологически нецелесообразно , так как излишн   прочность формы преп тствует усадке материала отливки в процессе ее охлаждени , что привести к возникновению трещин в тонкостенных отливках . Предлагаемьй раствор обеспечивает снижение себестоимости форм путем использовани  в его составе продукта гидролиза щелочно-алюминатных растворов,  вл нмцегос  отхоом ванн травлени  изделий из алюминиевых сплавов, взамен дефицитного и сравнительно дорогого алюмохпорида . При этом достигаетс  уменьшение брака стальных отливок по засорам в 22-24 раза путем исключени  расслаивани  стенок форм в процессе их тепловой обработю.

Claims (1)

1. РАСТВОР ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ, включающий ортофосфорную кибпоту, неорганическое соединение алюминия и растворитель, отличающий ся - тем, что, с целью повышения качества форм и снижения их себестоимости, он содержит в качестве неор~. , ганического соединения алюминия продукт гидролиза щелочно-алюминатных растворов на основе оксидов алюминия и натрия - отход ванн химического травления деталей из алюминиевых сплавов, а в качестве растворителя - воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

   Ортофосфорная кислота 13,5-25,0

   Указанный продукт гидролиза щелочноалюминатных растворов

   Вода

   SS ω а

   8,5-15,0

   Остальное оо СП СП N5 /