SU876254A1

SU876254A1 - Composition for making ceramic moulds obtaining by investment patterns

Info

Publication number: SU876254A1
Application number: SU792855152A
Authority: SU
Inventors: Таисия Васильевна Иванова; Адольф Васильевич Абадаев; Борис Шоломович Танкелевич; Тамара Михайловна Кириллова; Владилен Алексеевич Кучумов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5481
Priority date: 1979-12-19
Filing date: 1979-12-19
Publication date: 1981-10-30

Description

Изобретение относитс к литейному производству, а именно к изготовлению форм по вьтлавленным модел м. Известна огнеупорна суспензи дл изготовлени керамических форм, используемых в производстве литьй по- вы плавл емым модел м, включающа огнеупорный наполнитель - жидкое стекло, двухкальциевый силикат р. Формы, изготовленные с использованием такого состава, обладают хорошей термостойкостью, но имеют низкую проч ность после вытопки модельного состава в гор чей водной среде. Наиболее близкой по техническому существу и достигаемому результату к предлагаемой вл етс суспензи , содержаща огнеупорный наполнитель, жид кое стекло, индустриальное масло при следующем соотношении компонентов, вес.%: Жидкое стекло 31,9 Индустриальное масло 4,1 Огнеупорный наполнитель64 ,0 В качестве огнеупорного напрлни тел используют пылевидный кварц и высокоглиноземистый шамот в соотношении 1:1 по весу 2J. Существенга 1М недостатком вьшеуказанного состава суспензии также вл етс разупрочнение форм при вытопке их в гор чей водной среде, за счет размывани водой образовавшихс св зей коллоидального кремнезема, что ведет к большим потер м форм и браку отливок, Цель изобретени - повьшгение прочности форм при вытопке моделей в гор чей водной среде и снижение себестоимости лить . Посталенна цель достигаетс тем, что суспензи , включающа жидкое стекло, индустриальное масло, огнеупорный наполнитель, дополнительноThe invention relates to foundry, in particular, to the manufacture of molds based on molded models. The known refractory suspension for the manufacture of ceramic molds used in the production of hot-melt models, including a refractory filler - liquid glass, dicalcium silicate p. Forms made using such a composition have good heat resistance, but have low strength after heating the model composition in a hot aqueous medium. The closest to the technical essence and the achieved result to the proposed is a suspension containing refractory filler, liquid glass, industrial oil in the following ratio of components, wt.%: Liquid glass 31.9 Industrial oil 4.1 Refractory filler64, 0 As a refractory The torso bodies use powdered quartz and high-alumina chamotte in a 1: 1 ratio by weight of 2J. The 1M disadvantage of the above suspension composition is also the softening of the molds when they are melted in a hot aqueous medium, due to the erosion of the formed bonds of colloidal silica, which leads to a large loss of molds and the casting of castings. in a hot aquatic environment and cost reduction casting. The goal is achieved by the fact that the slurry, including water glass, industrial oil, refractory filler, additionally

содержит алкилсйлйконат натри общей структурной формулы:contains sodium alkylsilonate with the general structural formula:

R R

цc

- g i о - .- g i o -.

ПP

где}п 3-16; R - СН или C, при следующем соотношении ингредиентов , вес.%:where} p 3-16; R - CH or C, with the following ratio of ingredients, wt.%:

Жидкое стекло 31,5-32,5Liquid glass 31.5-32.5

Индустриальное масло 3,9-4,0Industrial oil 3.9-4.0

Алкилсиликонат .Alkylsiliconate.

натри 0,5-1,5sodium 0.5-1.5

ОгнеупорныйRefractory

наполнитель Остальное В качестве огнеупорного наполнител может быть использован высоко-он 1Лfiller Else As a refractory filler can be used high-he 1L

1one

-ОН+ НО--55- fi- M-он 1А гдеМ -АС,,д. В этой пленке атомы кремни химически св заны через атомы кислорода не только между собой, но и с поверхностью материала. Подобное строение водоотталкивающего покрыти обеспечивает возрастание механической прочности форм при вытопке их в гор чей водной среде. При содержании алкилсиликоната нат ри менее 0,5 вес.% прочностные свойства керамических форм не увеличивают с . При содержании алкилсиликонатз нат ри более 1,5 вес.% понижаетс гидрофобный эффект, при этом пр очность керамических форм при вытопке в гор чей водной среде падает. Пример. Суспензию дл изготов лени керамических форм готов т путем механического перемешивани в мешалке конструкции НИИТавтопрома в течение 30-40 мин до получени однородной мае сы по всему объему. Жидкое стекло . предварительно разводитс водой до уДельного веса .1,,22 г/см. В качестве огнеупорного наполнител беретс пылевидный кварц и пылевид ный шамот в соотношении 1:J, а алкилсиликонат натри используют в виде 30%-ного водного растйора этилсиликоната натри {ГКЖ-10;МРТУ 6-02-271-13-OH + BUT - 55- fi-M-on 1A where M-AS, d. In this film, silicon atoms are chemically bonded through oxygen atoms not only to each other, but also to the surface of the material. The similar structure of the water-repellent coating provides an increase in the mechanical strength of the molds when they are heated in a hot aqueous medium. When the content of sodium alkyl silicate is less than 0.5 wt.%, The strength properties of ceramic forms do not increase. When the content of sodium alkylsiliconates is more than 1.5 wt.%, The hydrophobic effect decreases, and the strength of the ceramic forms decreases when heated in a hot aqueous medium. Example. A suspension for the manufacture of ceramic molds is prepared by mechanical agitation in the mixer of the design of the Research Institute of Automotive Industry for 30–40 minutes to obtain a uniform mass throughout the volume. Liquid glass . pre-diluted with water to a specific weight .1,; 22 g / cm. Dusty quartz and pulverized fireclay are used as a refractory filler in a 1: J ratio, and sodium alkylsilonate is used as a 30% aqueous solution of sodium ethylsiliconate {GKZH-10; MRTU 6-02-271-13

762544762544

глиноземистый шамот и пылевидный кварц, например,, в соотношении 1:1 по весу.alumina chamotte and dust-like quartz, for example, in a 1: 1 ratio by weight.

Алкилсиликонат натри выпускаетс промьгашенностью в виде 20-30% водных растворов этил- и. метилсиликонатов натри . Sodium alkylsiliconate is produced in the form of 20-30% aqueous solutions of ethyl and. Methyl silicate sodium.

По своим свойствам они идентичны. При введении в огнеупорную суспензию алкилсиликоната натри в указанных пределах в результате поверхностных реакций с гидроксильными группами, вход щими в состав материала, на поверхности последнего образуетс нерастворима водоотталкивающа пленка Химическое св зывание водоотталкивающей пленки с гидрофобизируемой поверхностью представлено по схеме:By their properties they are identical. When sodium alkylsiliconate is introduced into the refractory suspension within the specified limits as a result of surface reactions with hydroxyl groups that make up the material, an insoluble water-repellent film is formed on the surface of the latter.

-О-5i -R-O-5i -R

-О -Si Q-Я ЗИtlO ,-O-Si Q-ZItlO,

.- ИЛИ 30%-ного водного раствора метилсилй коната натри (ГКЖ-1 1 ;МРТУ 6-02-271-63) . Водный раствор метил- или этилсили- коната натри вводитс в процессе приготовлени огнеупорной суспензии. Готов тс 5-ти слойные образцы по с ;еме: три этилсиликатных сло и два жидкостекольных сло . Упрочн юща суспензи наноситс напредварительно высушенные керамические формы, изготовленные на основе этилсиликатного св зующего по совмещенному способу. Затем проводитс обсыпка всех слоев кварцевым формовочным пескомфракции 1 КОЗ 15 (ГОСТ 2438-74). В зкость суспензии замер етс нестандартным вискозиметром с диаметром выходного отверсти 5,1 мм«и находитс в пределах 30-40 с дл обоих слоев. Сушку каждого упрочн ющего сло производ т на воздухе в течение 3 ч при 30-32 С, влажность поддерживаетс в пределах 40-45%. Дл сравнени параллельно готов т формы и образцы по тем же режимам и известному составу суспензии. Модели из форм и образцы выплавл ют в воде с температурой 96-98°С в течение 20 мин. Составы сусйензии.и их свойства приведены в табл. I и 2..- OR a 30% aqueous solution of sodium methylsilonate (NGL-1 1; MRTU 6-02-271-63). An aqueous solution of sodium methyl or ethyl silicate is added during the preparation of the refractory slurry. Prepare 5 ply samples per second; eme: three ethyl silicate layers and two liquid glasses. The hardening slurry is applied to pre-dried ceramic molds made on the basis of ethyl silicate binder in a combined manner. Then, all layers are sprayed with quartz molding sand faction 1 KOZ 15 (GOST 2438-74). The viscosity of the slurry is measured with a non-standard viscometer with an outlet orifice diameter of 5.1 mm and is in the range of 30-40 seconds for both layers. Each hardening layer is dried in air for 3 hours at 30-32 ° C. The humidity is maintained within 40-45%. For comparison, molds and samples are prepared in parallel according to the same conditions and known composition of the suspension. The mold models and samples are melted in water at a temperature of 96-98 ° C for 20 minutes. The compositions of suspension and their properties are given in table. I and 2.

По данным табл. 2 можно сделать следующие выводы.According to the table. 2 we can draw the following conclusions.

Образцы, имеющие в своем составе алкилсиликонат . натри в количестве 0,4 вес.% по прочностным свойствам наход тс на уровне образцов извест ного состава упрочн ющей суспензииtSamples containing alkylsiliconate. sodium in the amount of 0.4 wt.% on the strength properties are at the level of samples of the known composition of hardening suspension

Образцы, изготовленные и-з состава суспензии, содержащие в себе алкилсиликонат натри в пределах- 0,51 ,5 вес.%, имеют прочность на изгиб значительно выше, чем прочность образцов известной суспензии.Samples produced by the suspension composition containing sodium alkylsiliconate in the range of 0.51.5% by weight have a flexural strength significantly higher than that of samples of a known suspension.

При дальнейшем увеличении процентного содержани алкилсиликонатаWith a further increase in the percentage of alkylsiliconate

762546762546

натри понижаетс гидрофобный эффект , при этом .прочность образцов при вытопке в гор чей водной среде падает.sodium reduces the hydrophobic effect, while the strength of the samples decreases when heated in a hot aqueous medium.

5 Оптимальное количество алкилсилоконата натри находитс в пределах 0,51 ,5 %.5 The optimal amount of sodium alkylsilonate is in the range of 0.51.5%.

Реализаци суспензии состава дл изготовлени , керамических форм в литье по.выплавл емьм модел м приведет к увеличению прочности форм на 15-20% и снижению потерь форм на операции удалени модельного состава на 60%, что даст экономический эф5 фект 20-25 руб. на 1 т годного лить .The implementation of the suspension of the composition for the manufacture of ceramic molds in the casting by melting models will lead to an increase in the strength of the molds by 15-20% and a decrease in mold losses in the operation of removing the model composition by 60%, which will give an economic effect of 20-25 rubles for 1 ton of good to pour.

Таблица 1 .Table 1 .

0,4 0,5 1,0 Прочность образцов на изгиб, кгс/см : до удалени . модельного состава в воде 54,8 55,0 54,7 вытопленных 34,0 40 в воде прокаленных при 9500С и испытанных при указанной тем20 ,5 22,2 25,6 пературе Потери форм 10,0 9,8 4,0 .при вытопке, %0.4 0.5 1.0 Flexural strength of samples, kgf / cm: before removal. model composition in water 54.8 55.0 54.7 melted 34.0 40 in water calcined at 9500С and tested at a specified temperature20,522.2 25.6 per form Loss of forms 10.0 9.8 4.0. heat,%

1,61.6

1,51.5

0,5 55,2 62,8 8,1 55,0 57,8 62,5 69,0 7,3 70,5 35,3 5,1 26,0 21,8 26,0 25,5 3,8 4,1 8,8 3,9 4,00.5 55.2 62.8 8.1 55.0 57.8 62.5 69.0 7.3 70.5 35.3 5.1 26.0 21.8 26.0 25.5 3, 8 4,1 8,8 3,9 4,0

Claims

1. USSR author's certificate No. 482234, cl. In 22 C 1/00, 1974.

2. Technologists and production organizations 1978, No. 3, p. 36-37.