SU869932A1 - Смесь дл изготовлени литейных керамических стержней - Google Patents

Description

(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ Изобретение относитс  к области литейногь производства и может быть использовано дл  получени  керамических стержней, используемых при изготовлении тонкостенных отливок с толщиной стенок 0,1-0,2 мм из сплавов на основе никел , в частности дл  лопаток изжаропрочных и жаростойких сплавов газотурбинных лопаток. Известен состав дл  литейных керамических стержней на основе алюмосиликатных огнеупорны наполнителей 11 , содержащий электрокорунд, маршалит, карбид кремни , полиоргансалюмосилоксановую смолу, спиртовой раствор хлор того кальци , пластификатор. Стержни, изготов ленные из смеси такого состава, требуют высо кую температуру обжига (1350С), а ввиду малой пористости смеси не противодействуют охлаждающемус  металлу отливки, вызыва  трещииы. Известна также смесь дл  изготовлени  литейных керамических стержней, содержаща  маршалит, электрокорунд, легкоплавкий пласти фикатор на основе парафина с полиэтиленом н порошок железа 2.г СТЕРЖНЕЙ Стержни из такой смеси склонны к деформации при контакте с залитым металлом в керамическую форму в св зи с их недостаточной прочностью. Наиболее близкой по техническому существу и достигаемому результату  вл етс  смесь дл  изготовлени  литейных керамических стер)кней, содержаща  огнеупорный наполнитель на основе окислов алюмини  и кремни  (глинозем и пылевидный кварц), легкоплавкий пластификатор на основе парафина, с полиэтиленом (ПП-15) и карбид кремни  3. Готовые стержни имеют следующие свойства при прочность при изгибе до 280 кг/см, прочность на сжатие до 220 кг/см. Недостатком данной стержневой смеси  вл етс  ее мала  провдость. Процесс спекани  происходит за счет вьщел ющейс  молекулы SiOj при окислении карбида кремни . Окисление карбида кремни  проходит при температуре выше 1000°С, поэтому при температуре И 80° С спекание протекает не полностью, прочность не высока.

Целью изобретени   вл етс  повышение стержней и их геометрической точносга .

Эта цель достигаетс  тем, что смесь, включающа  огнеупорный наполнитель на основе окислов алюмини  и кремни , легкоплавкий пластификатор на основе парафина с полиэтиленом , дополнительно содержит бишофит, предварительно прокаленный при 300° С, при следующем соотношении ингредиентов, мас,% Легкоплавкий пластификатор на основе парафина с поли17 ,0-21,0 этиленом

Бишофит, прокаленный 0,1-1,5 при 290-300° С Огнеупррный наполнитель : на основе окислов алюмиОстальное ни  и кремни 

Выбор вида огнеупорного наполнител  эависит от конкретных стержней и условий их работы.

Бишофит имеет при комнатной температуре , формулу MgClj-eHjO.

При нагревании до 285° С бишофит тер ет |П ть молекул воды и приобретает вид MgClzHzO.

Ингредиенты

82,980,978,5

0,11.01,5 171920

699324

При дальнейшем нагревании идет реакци  MgCljHjO M2S.MgOHC1+HClt

Процесс спекани  керамических стержней происходит за счет активной молекулы 5 МдО, котора  образуетс  при разложении MgOHCI (хлорид гидроксомагни ) при температуре-выше 500° С. МдО вступает во взаимодействие с наполнителем на основе StOj и А120з с образованием форстерита MgSiO4 и алюмомагнезиальный шпинели MgAl7O4. Этим и обусловлено повышение прочности стержней. Можно предполагать образование тройных эвтектик. .

Было приготовлено п ть стержневых керамических составов с содержанием легкоплавкого пластификатора на основе парафина с полиэтиленом (ПП-15) - 17-21 мас.% огнеупорного наполнител  (смеси пылевидного кварца и элсктрокорунда в соотношении 1:4 соответственно ), отличавшихс  друг от друга содержанием бишофита, равным в каждой смеси, мас.%: 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0.

Спекание образцов керамических смесей проводили в засыпке с постепенным набором температур и выдержкой при 1250°С в течение 3 ч.

Изобретение по сн етс  составами и свойствами смесей, которые даны в табл. I и 2.

Таблица I

Составы смесей, млс./

1. № 5

78,8

79,85

2,0

21

20 0,25

Таблица 2

Прочность при сжатии, ГС/см

360

кгс

Линейное расширение при 1000°С,%

0,9-1,0

408

440

240

220

0,9-1,0

0,Q-1,0 0.9-1,0 0,9-1,0

Как видно из табл. 2, величины проч11остны характеристик керамической смеси по изобретению выше тех же характеристик у известной смеси 3.

Оптимальна  добавка бишофита находитс  в пределах 0,1-1,5 мас;%. При увеличении добавки более 1,5 мас.% происходит снижение прочности образцов смеси. Это объ сн етс  объемными расширени ми, происход щими при образовании МдО из бишофита, которые при большом количестве добавок бишофита привод т к образованию микротрешин и снижают прочностные характеристики.

Введение бишофита менее 0,1 мас.% недостаточно дл  образовани  шпинели M AIiOa в количестве, которое эффективно вли ет на увеличение прочности керамики.

Стержни удлин ютс  в 30-35%-ном водном растворе едкого натра, имеюшем 130-150 С, в течение суток.

Технологи  изготовлени  стержней предложенного состава не мен етс  по сравнению с используемой дл  известного состава.

Реализаци  изобретени  дает возможность пов.ысить прочность стержней на 15-25% и уменьшить количество блока на 25-30%.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР 474386, кл. В 22 С 1/22. 1973.

2.Авторское свидетельство СССР N 624693, кл. В 22 С 1/02, 1977,

3.Авторское свидетельство СССР N 435048, кл. В 22 С 9/04, 1971.