SU900932A1 - Защитное покрытие дл металлических литейных форм - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам защитных покрытий дл  металлических литейных форм (кокилей),

Известно покрытие, -предназначенное дл  защиты литейных форм. В его состав входит пирофиллит SiOj, глинозем NazO, флюорит ССБ, силикагель , вода 1.

Это покрытие характеризуетс  недостаточной химической инертностью по отношению к жидкому металлу, высокой пористостью, что не позвол ет получать качественные отливки.

Известно также защитное покрытие дл  кокилей следующего состава, %: сажа 1-20, смола 0,002-1, бентонит , полиакрилат аммони  0,05-3, вода 73-98,8 2.

Его химическа  инертность, значение краевого угла смачивани  и низка  механическа  прочность, недостаточны дл  эффективной защиты литейных форм и получени  отливок с качественной поверхностью. Помимо этого, оно содержит органические компоненты, которые после заливки .в форму жидкого металла выгорают и ухудшают санитарно-гигиенические услови  труда в цехе.

Известно также покрытие, которое содержит, вес.%: тальк 20,5, жидкое стекло 5,0, вода 74,5 13.

Это покрытие характеризуетс  малой химической инертностью и несмачиваемостью металлом, механической прочностью.и высокой пористостью, что не позвол ет ему эффективно выполн ть защитные функции при одновременном получении качественной . поверхности отливки.,; .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  покрытие 5 дл  литейных форм, содержащее пирофиллит , окись цинка, жидкое стекло и воду 4.:

Указанное покрытие обладает невысокой прочностью, Химической

20 инертностью, несмачиваемостью жидким металлом и высокой пористостью, что ухудшает качество поверхности отливок и снижает стЬйкость кокилей

Цель изобретени  - снижение пористости и повышение прочности и несмачиваемости покрыти  жидким металлом .

Указанна  цель достигаетс  тем, что покрытие, .включающее пирофиллит,

30 жидкое стекло и воду,, дополнительно содержит графит н сульфид железа при следующем соотношении ингредиентов , вес.% Пирофиллит21-35 Графит3-10 Сульфит железа 0,01-0,1 Жидкое стекло1 3 ВодаОстальное Пирофиллит имеет следующий химический состав, вес.% SiO 48-69, AfjOj 25-37, TiOj 0,5-1,3, ,5 0,8, CaO 0,1-0,2, MgO 0,08-0,5, Na 0,1-0,2, K,O 0,2-3,3, П.П.П. 5-6,3. Вследствие непосто нства состава пирофиллита производ т его усреднение . Пирофиллит и графит (ГОСТ 5279 61) играют в покрытии роль огнеупор ной составл ющей. Составы и свойства предлагаемого покрыти  приведены в табл. 1 и 2. Покрытие приготовл етс  по еледующей технологической схеме - все ингридиенты, вход щие в состав покрыти , перемешивают в сухом виде. Полученную смесь затвор ют водой и св зующим в указанном выше соотно шении до получени  однородной суспензии . Используетс  промышленное жидкое стекло, следующего химического состава, вес.%« SiO 31-35, Oj 0,25, Na,,O 1.0-12, CaO вода остальное,.с плотностью 1,451 ,5 г/смл Готов т суспензию форсункой , работгйощей по принципу инжекции нанос т на рабочую поверхность формы с температурой последней 100-200°С. В дальнейшем, при заливке металла в форму, происходит спекание зер компонентов покрыти . Оно протекает за счет образовани  при температуре заливки чугуна жидкой фазы, котора  смачива  поверхность зерен огнеупор ного наполнител , образует тончайшую прослойку на контакте зерен, вызыва возникновение сжимающих капилл рных сил и обеспечива  тем самым их ст гивание и скрепление. Жидка  фаза возникает за счет разложени  и расп лавлени  зол  кремнезема - продукта реакции при твердении жидкого стекла . Этот фактор приводит к уплотнению покрыти , которое происходит под действием сил поверхностного нат жени  возникающего расплава, вызывающего перераспределение и взаимное сближение частиц огнеупорной составл ющей. Кроме того, специфика кристаллохимического строени огнеупорной составл ющей (пирофиллит и. графит) позвол ет реализовать, на практике еще одно положительное качество предлагаемого покрыти . Вышеуказанные компоненты обладают пластинчатой морфологией частиц, хорошей спайностью и псевдогексагональной симметрией, обусловленной тем, что вJоснове их структур лежат слои из св занных в гексагональной мотив кремнекислородных и углероддных тетраэдров. Подобное строение позвол ет частицам огнеупорной составл ющей переметатьс  друг относительно друга по плоскост м спайности при очень малой величине трени  (коэффициент трени  стремитс  к нулю ) . Вышеуказанный фактор, высокое значение прочности, химической инертности , по отношению к жидкому металлу, а также мала  смачиваемость поверхности покрыти  и низка  пористость позвол ет заливаемому металлу в минимально короткий срок без существенного снижени  своей температуры и увеличени  в зкости заполнить все пространство литейной формы. Помимо того, введение сульфида железа,  вл ющегос  поверхностно активным веществом, способствует сни-. жению поверхностного нат жени  разливаемого металла, что, в свою очередь , увеличивает скорость растекани  его по поверхности покрыти  и вызывает изменение краевого угла смачивани  при контакте металла с покрытием. Эти положительные характеристики покрыти  особенно важны при литье изделий сложной конфигурации , так.как существенно вли ют на повышение защитных функций покрыти  и улучшение качества отливки . Из табл.2 видно,что введение в состав покрыти  сульфида железа в количестве 0,01-0,1% графита в количестве 3-10% способствует повышению защитного действи  покрыти ,вследствие повышени  его прочности и несмачиваемостн жидким металлом, снижени  пористости, св занных с увеличением степени спекани  покрыти , снижением поверхностного нат ;кени  и увеличением скорости растекани  его по поверхности noKi: ти . Из табл. 2 видно, что отклонение от указанных выше пределов ингредиентов покрыти  приведет к ухудшению показателей механических и физико-химических свойств, а именно; снижению прочности, повышению пористости , улучшению смачиваемости металлом, что ухудшает защитное действие покрыти , не обеспечивает защиту рабочей поверхности формы от воздействи  расплавленного металла , способству  проникновению металла в покрытие, и, в свою очередь, ухудшению качества отливок. Реализаци  предлагаемого изобретени  позволит повысить стойкость металлических литейных форм (кокилей ) на 20% и снизить брак чугунных отливок сложной конфигурации на 3%.

Таблица J

Химическа  инертность по отношению к жидкому чугуну (t 1350С, врем  выдержки 2 ч),%1,0 Краевой угол смачивани  поверхности покрыти  жидким чугуном (1 1350°С),град 125Механическа  прочность в высушенном состо нии, кг/см 27 Механическа  прочность в обожженном состо нии, кг/см 510 Пористость 19 Температура разм гчени  С 1690 Седиментационна 

Claims (1)

1.Авторское свидетельство СССРс. 116. 499026, кл. В 22 С 3/00, 1974.

2,Патент ПНР №71058, кл. 31 Ь, 4. Авторское свидетельство СССР 3/00, 1974.5 595052, кл. Ъ 22 С 3/00, 1976.