SU1136883A1

SU1136883A1 - Способ изготовлени многослойной оболочковой формы по выплавл емым модел м

Info

Publication number: SU1136883A1
Application number: SU823472670A
Authority: SU
Inventors: Феликс Михайлович Березовский; Татьяна Мопровна Сухарева; Александр Николаевич Сезганов; Леонид Давидович Розовский; Екатерина Васильевна Хохлова
Original assignee: Предприятие П/Я В-2302; Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов
Priority date: 1982-07-20
Filing date: 1982-07-20
Publication date: 1985-01-30

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙОБОЛОЧКОВОЙ ФОРМЫ по ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ , включающий последовательное нанесение на блок выплавл емых моделей слоев суспензии на этилсиликатном св зуюш ,ем и слоев, полученных на жидкостекольном св зующем, обсыпку, огнеупорным материалом каждого сло , сушку слоев, отличающийс тем, что, с целью улучшени качества оболочковой формы путем повышени ее прочности, в качестве обсыпочного огнеупорного материала используют гранулированный шлак от производства ферросплавов зернистостью 0,5-6,0 мм и с содержанием в нем окиси магни 35,0-49,0 мас.% при этом первый слой обсыпают гранулированным шлаком от производства ферро (Л сплавов зернистостью 0,5-0,7 мм, второй слой - шлаком зернистостью 0,7-1,1 мм, а третий и четвёртые слои - шлаком зернистостью 1,3-6 мм.

Description

о:

О5

00 оо оо

Изобретение относитс к отрасли литейного производства, а именно к способам получени точного лить в формах по выплавленным модел м.

Известен способ изготовлени многослойной оболочкой формы по выплавл емым модел м, согласно которому в качестве присыпочного материала используют пористый зернистый материал, аглопорит или пеношамот 1.

Однако этот способ характеризуетс недостаточно высокой прочностью формы, котора не обеспечивает заливку без опорного наполнител .

Известен способ изготовлени керамической формы по выплавл емым модел м с заливкой без опорного наполнител , включающий посто нное нанесение на модель суспензии пылевидного огнеупорного материала в св зующем растворе и присыпку каждого сло зернистым огнеупорным материалом - шамотом 2.

Недостаток этого способа - высока стоимость отливок путем использовани 5-6 слойной формы, изготовленной на дорогом св зующем - этилсиликате - 40 и присыпочном материале - шамоте.

Известен способ изготовлени форм по выплавл емым модел м с использованием дл присыпки второго и последующих слоев наносимой на модель суспензии шлака - отхода ваграночного, доменного или мартеновского производства. Присыпочный материал дл первого сло - песок 3.

Однако этот способ характеризуетс недостаточно высокой прочностью формы, не позвол ющей производить заливку без опорного наполнител . На прочность отрицательно вли ют возникающие термические напр жени в форме из-за разных коэффициентов термического расщирени присыпочного материала первого сло - песка и последующих слоев - шлака-отхода , а также низка адгези св зующего на основе этилсиликата к шлаку ваграночного , доменного или мартеновского производства . Температура плавлени шлаков мартеновского, доменного и ваграночного производства лежит в пределах 1200- 1400°С, поэтому возможна деформаци формы при заливке металлом из-за разм гчени материала обсыпки, что ведет к увеличению брака лить .

Наиболее близким к изобретению вл етс способ изготовлени многослойной формы по выплавл емым модел м, включающий последовательное нанесение на блок выплавл емых моделей слоев суспензии на этилсиликатном св зующем, обсыпку огнеупорным материалом каждого сло , сушку парных слоев 4.

Однако форма, получаема известным способом, имеет недостаточную прочность и низкую газопроницаемость.

Цель изобретени - улучшение качества оболочковой формы за счет повышени ее прочности.

Цель достигаетс тем, что согласно способу изготовлени многослойной оболочковой формы по выплавл емым модел м, включающему последовательное нанесение на блок выплавл емых моделей слоев суспензии на этилсиликатном св зующем и слоев, полученных на жидкостекольном св зующем, обсыпку огнеупорным материалом каждого сло , сушку слоев, в качестве обсыпочного огнеупорного материала используют гранулированный шлак от производства ферросплавов зернистостью 0,5-6,0 мм и с содержанием в нем окиси магни 35,0-49,0 мас.%, при этол первый слой обсыпают гранулированным шлаком от производства ферросплавов зернистостью 0,5-0,7 мм, второй слой - шлаком зернистостью 0,7-1,1 мм, а третий и червертые слои - шлаком зернистостью 1,3- 6 мм.

гранулированный шлак от производства ферросплавов с содержанием окиси магни 35,0-49,0 мас.% имеет высокую температуру плавлени (1бЗО-1790°С), низкий коэффициент температурного расширени 11,1-10 л/град и низкий насыпной вес 480-650 кг/м. Шлак состоит преимущественно из окислов MgO - AlgOj - SiOj. Он имеет форстерито-шпинельную структуру. При охлаждении и нагревании он не претерпевает П9лиморфных и фазовых превращений , а высокое содержание окиси магни придает форме стойкость при воздействии на нее металла и шлака. Кроме того, этот шлак получают по специальной технологии , и гранулы его имеют заданный размер , сплошную внешнюю оболочку при пористой внутренней структуре. Указанные свойства и характеристика шлака позвол ют использовать крупные гранулы до 6 мм и тем самым значительно увеличить толщину формы, повыша ее прочностные свойства. Кроме того, гранулированный шлак от выплавки ферросплавов с содержанием MgO 35,0-49, мас°/о хорошо смачиваетс св зующими - как этилсиликатом , так и жидким стеклом. В результате этого на поверхности гранул образуютс тонкие и прочные пленки св зующего, хорощо удерживающие гранулы обсыпочного материала, так как крупные и легкие гранулы , размеры которых увеличиваютс от сло к слою, внедр ютс в слои суспензии. Нижний предел зернистости св зан с требовани ми к качеству поверхности отливок и не должен быть ниже 0,5 мм, а верхний предел зернистости не должен быть выше 6 мм, так как силы сцеплени между св зующим и обсыпным материалом станов тс недостаточными дл удержани гранул на поверхности. Формы, изготовленные согласно предлагаемому способу, из-за низкого коэффициента термического расширени и высокой термостойкости материала обсыпки выдерживают резкий перепад температур при обжиге в процессе прокалки и заливке металлом без опорного наполнител . Брак лить из-за трешин в формах и оплавлени обсыпного материала, а следовательно, изменени геометричесусих размеров отливок полностью исключаетс . Перечисленный комплекс свойств дает возможность изготавливать четырехслойные формы с высокой прочностью и термостойкостью дл заливки без опорного наполнител . Способ реализуетс следующим образом . На стандартные образцы пр моугольной формы размером 40x20 мм нанос тс четыре сло покрыти . Состав жидких составл ющих дл суспензии первого и второго слоев покрыти , 06.%. Этилсиликат-40, ГОСТ 5.1171-7129,60 Спирт этиловый синтетический , ГОСТ 11547-8062,50 Вода 7,10 Кислота сол на техническа , ТУ 6-01-1194-790,80 Наполнитель суспензии - кварц молотый пылевидный ГОСТ 9077-59. В зкость суспензии первого сло 115 по ВЗ-4, второго сло 75 по ВЗ-4. Состав суспензии дл третьего и четвертого слоев: жидкое стекло, ГОСТ 1307967 , плотность 1,23 наполнитель - квац - молотый пылевидный. В зкость суспензии 35 по ВЗ-4. Присыпочный материал дл всех слоев - гранулированньш шлак от производства ферросплавов с содержанием окиси магни 35-49 мас.%. Размер гранул дл первого сло - прошедшие через сито с диаметром чейки 0,8 и оставшиес на сите 0,4 (зернистость 0,5-0,7 мм); дл второго сло - прошедшие через сито с диаметром чейки 1,2 и оставшиес на сите 0,8 (зернистость 0,7-1,1 мм); дл третьего и четвертого слоев - прошедшие через сито 6,0 и оставшиес на сите 1,2 (зернистость 1,3-6 мм). Каждый слой покрыти сушитс в течение 3 ч; первый и второй - при 20-25°С и влажности воздуха 70-75%; третий и четвертый - при 25-30°С и влажности воздуха 50%. Четвертый слой покрыти обрабатываетс в течение 60 с раствором алюмохлорида , ТУ 6-01-797-73. В табл. № 1 приведены результаты сравнительных испытаний прочностных свойств керамической формы, определенных по методике НИИАвтоПрома, как среднее от восьми определений термостойкости, определенной по количеству воздушных теплосмен . Пример 1. Присыпочный материал - гранулированный шлак от производства ферросплавов с содержанием окиси магни 35,0 мае. %, зернистость 0,5-0,7 мм. Температура плавлени 163Q-1650°C. Коэффициент термического расширени 11, 1/град. Пример 2. Присыпочный материал - гранулированный шлак от производства ферросплавов с содержанием окиси магни 49,0 мас.%, зернистость 1,3-6 мм. Температура плавлени 1690-1700°С. Коэффициент термического расширени 11,0-10 1/град. Пример 3. Присыпочный материал - гранулированный шлак от производства ферросплавов с содержанием окиси магни 42,0 мас.%, зернистость 0,7-1,1 мм. Температура плавлени 1660-1680°С. Коэффициент термического расширени 11,1-10 1/град. Свойства оболочек приведены в табл. 1, а качественна оценка отливок приведена в табл. 2. Из табл. 1 следует, что в примерах 1-3 прочность формы повышаетс при 20°С на 37-38%, при 900°С на 105-130% при одновременном увеличении термостойкости. Стоимость отливок снижаетс благодар использованию в качестве присыпочного материала отходов ферросплавного производства - гранулированного шлака, уменьшени количества слоев в форме. Преимущества предлагаемого способа в сравнении с базовым объектом 1 и известным способом 4. заключаютс в повыщении прочности форм при 900°С с 47,92 до 73,65 МПа. Кроме того, в качестве обсыпочного материала используютс отходы ферросплавного производства, а не дорогой и дефицитный пеношамот, как в базовом объекте. Реализаци изобретени позвол ет получать комбинированные четырехслойные формы с высокой прочностью и качественные отливки с заливкой форм без опорного наполнител . Ожидаемый экономический эффект составит 360 руб. на 1 т годного лить .

Таблица 1

Известный 1

16,21

22,23

28,95 26,12

С опорным

1-3 наполнителем

|| 1-3

Без опорного

3-5 наполнител

8-10 6-8

Таблица 2

Claims

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ ОБОЛОЧКОВОЙ

ФОРМЫ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ, включающий последовательное нанесение на блок выплавляемых моделей слоев суспензии на этилсиликатном связующем и слоев, полученных на жидкостекольном связующем, обсыпку, огнеупорным материалом каждого слоя, сушку слоев, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества оболочковой формы путем повышения ее прочности, в качестве обсыпочного огнеупорного материала используют гранулированный шлак от производства ферросплавов зернистостью 0,5-6,0 мм и с содержанием в нем окиси магния 35,0-49,0 мас.%, при этом первый слой обсыпают гранулиро- § ванным шлаком от производства ферро- | сплавов зернистостью 0,5-0,7 мм, второй |Г слой — шлаком зернистостью 0,7-1,1 мм, 1« а третий и четвёртые слои — шлаком зер- IV нистостью 1,3-6 мм.