SU1743671A1 - Состав смеси дл изготовлени литейных форм - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к составам смесей дл  получени  литейных форм.

Цель изобретени  - повышение качества отливок за счет снижени  их пористости, механических свойств.

Указанна  цель достигаетс  тем, что смесь дл  изготовлени  литейных форм содержит огнеупорную глину, оксиды РЗМ. электрокорунда и воду в следующем соотношении , мас.%: огнеупорна  глина 9,2-21,5; оксиды РЗМ 9,2 - 25,8 корунд 41,4 - 68,8: вода 8 - 14, при этом оксиды РЗМ включают

следующие ингредиенты: оксид лантана 45 - 55; оксид цери  45 - 55.

Литейна  форма, изготовленна  из указанной смеси, подвергаетс  обжигу в печи при 1000°С с выдержкой 2 - 4 ч.

Образовавша с  в результате обжига масса представл ет из себ  смесь песчинок электрокорунда и окислов РЗМ, скрепленных образовавшимис  в результате обжига каолинитом (А 20з25Ю2) и муллитом (ЗА 20з25Ю2), что увеличивает термостойкость . Количество глины в данном случае подобрано так, чтобы смесь по податливости отвечала необходимым требовани м.

О

-ч

Повышение количества корунда в предложенном составе приводит к повышению термостойкости смеси и улучшению качества отливок за счет уменьшени  засоров и пористостей и уменьшени  взаимодействи  материала формы с заливаемым металлом.

Дополнительный ввод в состав смеси окислов РЗМ приводит к снижению реакционной способности за счет создани  ими при температурах заливки устойчивых хи- мических соединений, повышает термодинамическую стойкость смеси, Кроме того, они повышают теплоаккумулирующую способность смеси, способству  образованию более мелкой структуры металла. При вводе в состав смеси менее 9,2% окислов РЗМ их количество не достаточно дл  про влени  указанного действи , и качество металла в отливке понижаетс . При их содержании в смеси более 25,8% не достаточна обща  прочность смеси, что приводит к засорам и ухудшению качества отливок.

Ввод огнеупорной глины в состав предложенной смеси обусловлен необходимостью создани  пластичности смеси при формовке, обеспечивающей получение качественных отливок с высокой размерной точностью. При содержании глины в смеси менее 9,2 мас.% качество отливок резко снижаетс  вследствие повышени  осыпае- мости, снижени  термостойкости, снижени  размерной точности, а также пластичности смеси при формовке. При содержании гли.ны более 21,5 мас.% не обеспечиваетс  необходимое качество металла вследствие взаимодействи  кремнезема, содержащегос  в глине, с бериллием с образованием дефектов в отливках.

При содержании воды в предлагаемом составе менее 8% снижаетс  качество пол- учаемых отливок за счет увеличени  осыпаемости и снижени  прочности смеси после прокалки. При увеличении содержани  воды в смеси более 14% в процессе обжига увеличиваетс  усадка формы, что приводит к нарушению геометрических размеров отливки и образованию трещин в форме.

Пример. Дл  экспериментальной проверки предлагаемого состава были приготовлены 6 составов смесей (включа  про- тотип), три из которых показали оптимальные результаты (смеси 1 - 3). Дл  приготовлени  смесей использовалс  белый электрокорунд марки 25Л Б -виде микропорошков зернистостью М5, М16 и М40, окислы РЗМ, огнеупорна  глина ТК-14-847- 72. Смешивание компонентов смеси производилось в бегунах модели 114А с добавкой

воды в количестве 8% сверх 100% и перемешивании 5-10 мин. После формовки смесь выдерживалась при комнатной температуре 24 ч, после чего она обжигалась по следующему режиму:

1)нагрев в прокалочной печи со скоростью 150°С/ч до 1000°С - 1100°С;

2)выдержка при 1000°С 2 - 4 ч;

3)охлаждение вместе с печью. Термостойкость смеси определ лась на

стандартных образцах 30x50 мм на установке УС-700 конструкции ЦНИИТМАШ при 1300°С. Технологи  приготовлени  смесей дл  образцов аналогична описанной в примере . Качество металла оценивалось по величине пористости в отливке и достигаемым механическим свойствам.

Испытывались смеси предложенного состава в сравнении с выход щими за за вленные пределы по содержанию компонентов и смесь прототипа. Как следует из приведенных данных, предложенна  смесь обладает более высокой термостойкостью и обеспечивает получение более высокого качества металла в сравнении с известной смесью за счет снижени  пористостей и увеличени  его механических свойств. Нар ду с указанным применение предложенной смеси позвол ет изготовл ть формы дл  бе- риллиевого лить  способом опочной формовки . Это позволило получить крупногабаритные отливки из спецсплавов на основе берилли  более сложной конфигурации , а также устранить ограничени , св занные с весом отливок, вызванные применением технологии лить  по выплавл емым модел м.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Состав смеси дл  изготовлени  литейных форм, используемого при получении отливок , преимущественно из бериллиевых сплавов, включающий корунд, огнеупорную глину и воду, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества отливок за счет снижени  их пористости и улучшени  механических свойств, он дополнительно содержит оксиды редкоземельных металлов (РЗМ) при следующем соотношении ингредиентов , мас.%:

   Огнеупорна  глина9,2-21,5

   Оксиды РЗМ9,2-25,8

   Корунн41,4-68,8

   Вода8,0-14,0

   при этом оксиды РЗМ содержат следующие ингредиенты, мас.%:

   Оксид лантана45 55

   Оксид цери 45 - 55