SU954140A1 - Противопригарна краска дл кокилей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к противопригарным краскам дл  |):окипей при отливке чугунных изделий. Известна краска дл  литейных форм, преимущественно кокилей, содержаща , %: канальную сажу (газовую) 9; жидкое стекло 1; воду - остальное. Нанесение этой краски при литье толстостенных чугунных деталей обычно производитс  .непосредственно на кокиль, а при литье тонкостенных - на теплоизол ционный слой. Эти краски обеспечивают отливку тонкостенных изделий различных профилей, в том числе с глубоко разви той горизонтальной поверхностью 1J. Недостатком такой краски  вл етс  низка  термическа  и механическа  прочность покрыти , быстрый-разогрев кокилей. Кроме того, использование в качестве наполнител  дефицитной и дорогосто щей сажи увеличивает стоимост производства и ухудшает санитарно-гигиенические услови  труда. Известна также Чраска, содержаща ,%; огнеупорный наполнитель 8-12; жидкое стекло агримус 1-3, воду - остальное . Эта краска не содержит саЖи и не требует нанесени  теплоизол ционного подсло  2 . Недостатком данной краски  вл етс  то, что она может быть использована дл  отливки ограниченного- числа тонкостенных изделий, так как в результате , недостаточно быстрого заполнени  формы металлом происходит преждевременна  кристаллизаци  его, что приводит к недоливам, спа м и другим Дефектам, не позвол ющим получить годную отливку. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  краска З, содержаща , мас.%: Графит черный 12 Графит серебристый 8 Кокс молотый . 16 Глина огнеупорна  6 Гидрол6,5 ВодаОстальное Указанна  краска обеспечивает хорошее качество толстостенных изделий например прокатных валков. Однако известна  краска не может быть применена дл  отливки тонкостен ных изделий, так как при невозможнос дегазации с поверхности или затрудненной эвакуации газов через литейную форму газы,образующиес  при взаимодействии металла с краской, не успевают выйти из полости отливки, что приводит к браку по газовым рако винам. Недостатком известной краски  вл етс  также высокое трение металла по ней и ограниченное число заливок металла между покрасками кокил , Цель изобретени  - повышение стой кости краски и улучшение качества по вёрХйости отливок. Поставленна  цель достигаетс  тем что краска, включающа  графит черный кокс, св зующее и воду, дополнительно содержит промежуточный продукт пр изводства толуилендиамина, а в качес ве св зующего - алюмохромофосфатное св зующее при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Графит черный 2,5-9 Кокс15- 5 Промежуточный продукт производства толуилендиамина0 ,3-0,7 Алюмохромофосфатное св зующэе2-5 Вода Остальное Введение в состав краски алюмохромофосфатного св зующего (АХФС| обусловлено следующим: в отличие от любых органических св зующих при нанесении АХФС на нагретый до 180-250 кокиль создаетс  покрытие, обладающе минимальной газотворной способностью при контакте с металлом; при формиро вании покрыти  вследствие газовыделени  в момент пластичного состо ни  его образуетс  покрытие с общей пористостью , что обуславливает повышение теплоизол ционных свойств сло  и создание наиболее благопри тного газового режима литейной формы при контакте сметаллом. Причем, облада  высокой термостойкостью (до S 4 lyOO C), краска на основе АХФС сохран ет свою пористость при многократном контакте с металлом. Уменьшение количества АХФС ниже 2 мас.% не обеспечивает достаточной адгезии краски к поверхности кокил , ее устойчивости к смыванию струей расплавленного металла при отливке небольших изделий, сравнительно легко извлекаемых из кокил . Увеличение количества АХФС сверх 5 мас. приводит к тому, что не обеспечиваетс  максимально возможна  устойчивость краски к смыванию струей расплавленного металла, а также к механическому разрушению при извлечении трудноудал емой отливки из кокил  при отсутствии трещиноватости и сколов покрыти , и к образованию газовых раковин в отливке. При тонкостенном литье одним из решающих факторов, обеспечивающих качественную отливку издели ,  вл етс  скорость заполнени  литейной формы металлом, Котора  увеличиваетс  с ростом восстановительной активности наполнител  и газов, образующихс  при контакте расплавленного металла с краской. Предварительные лабораторные испытани  показывают, что восстановительна  активность по отношению к вюститу у углеродсодержащих наполнителей уменьшаетс  в следующем пор дке: сажа газова  канальна , кокс (пековый или литейный), графит черный , графит серебристь|й. Поэтому наиболее перспективно применение кокса (пекового или литейного), так как его восстановительна  активность высока при сравнительно низкой стоимости. Однако кокс в сочетании.с АХФС за- « трудн ет съем отливки с кокил  вследствие повышенного трени  покрыти  о поверхность отливкИ. Поэтому в составе краски дл  облегчени  съема отливки необходимо наличие графита черного , выполн ющего в данном случае роль смазки. Содержание в краске кокса менее 15 мас.% нежелательно, так как это приводит к увеличению длительности окраски кокил , что в свою очередь приводит к резкому изменению температуры кокил  в момент окраски и преждевременному выходу кокил  из стро  вследствие резко возрастающих температурных напр жений. Увеличение содержани  кокса в краске сверх 5 мас. приводит к затруд5 нению нанесени  краски; при этом изплохой распыливаемости пульверизатор нарушаетс  равномерность покрыти  по толщине и увеличиваетс  его шерохова тость. Граничные содер |(ани  графита в краске определены из услови  необходимости сохранени  посто нства отношени  содержаний кокса и графита. Оптимальное отношение графита черног и кокса в краске определено из уелоВИЙ необходимости обеспечени  максимальной скорости заполнени  литейной формы металлом за счет создани  наиболее благопри тного газового режима литейной формы и легкости съема отли ки с кокил . Кокс способствует созданию , наиболее благопри тного газового режима литейной формы, т.е. наиболее быстрому заполнению формы металлом. Графит черный: уменьша  скорость заполнени  литейной формы металлом, способствует облегчению удалени  отлиёки с кокил , выполн   роль смазки Определ ющим в соотношении содержаний кокса и графита черного  вл етс  содержание кокса. Эмпирическим путем обнаружено, что это отношение должно находитьс  в пределах 5-6. . Краска на основе кокса, графита черного, АХФС и воды не позвол ет ocy ществить отливку некоторых видов тонкостенных изделий, что обусловлено сравнительно высоким трением металла по слою краски и неудовлетворительной активностью газовой атмосферы, недостаточной теплоизол цией вследствие малой газотворности краски. Введение промежуточного продукта производства толуилендиамина (ТДА), в состав которого вход т различные ароматические углеводороды, содержащие радикал алкил и аминогруппы, обес печивают растворимость ТДА в кислых средах, что необходимо дл  обеспечени  равномерного газовыделени  при контакте краски с металлом. В результате термодеструкции этой краски возможно образование СО, Н, С-аморфного и различных предельных и непредельных углеводородов. Продукты термодеструкции этой краски способствуют созданию восстановительной атмосферы, что значительно улучшает скорость заполнени  литейной формы металлом и этим самым создает возможность замены в тонкостенном литье красок, содер) в ка честве основного наполнител  сажу газойую канальную, на бессажистую углеродсодержащую краску. В конечном итоО6 те это приводит к улучшению заполн емости формы и повышению качества поверхности отливки. Сочетание ТДА с АХФС, содержащим QjOg (дегидрирующий катализатор при высоких температурах), способствует образованию сажи на границе раздела расплавленный металл - краска, что придает покрытию свойство сажистой краски. При этом образующа с  сажа частично расходуетс  на восстановление вюстита (FeO), а частично выгорает. Таким образом, несмотр  на то, что в предлагаемой краске имеет место образование сажи в микроколичествах , она полностью выгорает и в помещение литейного цеха не попадает. Последнее позвол ет значительно улучшить санитарно-гигиенические услови  труда по сравнению с сажистой краской. При снижении содержани  ТДА менее 0,3 мас.% происходит резкое уменьшение заполн емости формы металлом вследствие уменьшени  газбтворной способности краски. При увеличени1Т содержани  ТДА выше 0,7 мас.% также происходит резкое снижение заполн емости формы металлом, обусловленное чрезмерно большой газотворной способностью краски, привод щей к турбулентному течению металла в форме. Заполн емость формы металлом носит экстремальную зависимость от газотворной способности краски. Вначале с ростом газотворной способности краски Заполн емость формы растет, достигает максимума, затем начинает падать. В случае использовани  краски бегь ТДА.газотворна  способность ее находитс  в пределах ниже максимума, что не поз-вол ет осуществить заливку металла с максимально возможной скоростью . Дл  увеличени  газотворной способности краски, а следовательно, и повьниени  скорости заполнени  металлом формы в краску вводитс  ТДА. Предлагаемую краску готов т в обычной цеховой краскомешалке путем смешивани  исходных компонентов в указанных пропорци х. Актиш13ирую1ца  добавка , представл юща  собой промежуточный продукт производства толуилендиамина (ТДА), предварительно измельчаетс  до порошкообразного состо ни  с целью лучшего растворени  в жидкой композиции . Готовую краску нанос т на подогретый до 170-200С кокиль послойно с

интервалами, достаточными дл  полногоном покрытии и технологически нербхоудалени  влаги. Нанесение краски воз-димую адгезию при однослойном нанесении

можно как на предварительно облицован-непосредственно на кокиль, ный кокиль (дл  тонкостенного лить ),

так и непосредственно на металличес- $ Составы и свойства предлагаемых и

кую форму. Краска имеет хорошую ко-известных красок приведены в табл. 1

гезию к слою облицовки при двухслой- 1И 2.

Таблица 1

2,0 2,5 6,09,0 11,0 12,0

1215 5516 0,2 0,3 0,50,7 0,9

1,5 2,0 3,55,0 6,0 -- ,0 Плотность, ,12-1,151,12-1,15 В зкость, с 10,8-11,010,8-11,0 Седиментационна  устойчивость , ,7410 О,У 10 Прочность, г/мкм0,23-0,260,23-0,26 Стойкость краски количество заливов8-1210-15

о 1,12-1,15 1,12-15 1,02-1,15 10 ,8-11,0 10,8-11,010,8-11,0 -%« 0, 0, 0,7f Ю 0 ,23-0,26 0,23-0,26 0,23-0,26 I8 2 i18-2 18-237-9

Брак отливокД:

по недоливам 6,0 2,0 по пригару ,0 1 ,5

по газовым Как видно из табл. 2, уменьшение содержани  компонентов краски привод к исключению брака по газовым ракови нам, но и к увеличению об1цего количества брака за счет недоливов, спае и пригара. Это увеличение (с 1,8 до 6,0%) обусловлено по влением вскипов при нанесении краски, частичным разр шением теплоизол ционного подсло  из лишними парами воды, что приводит к возможности местных контактов распла ленного металла с подслоем и, как следствие этого, уменьшению скорости заполнени  металлом литейной формы, преждевременной кристаллизации метал ла, что и приводит к незаполн емости формы металлом (недоливы) и спа м. Местные контакты расплавленного металла с теплоизол ционным подслоем привод т к увеличению пригара с 0,1 до 0,%. Увеличение содержани  компонентов краски приводит к снижению брака по пригару, но к увеличению общего брака за счет газовых раковин до ,0% при увеличении содержани  ТДА и АХВС соответственно с 0,5 до 0,9 мас.1 и с 3,5 до 6,0 масД, что происходит вследствие повышени  газотворной способности краски. Оптимальным  вл етс  состав краски , мас.%: Графит черный

2.0

2.3

Claims (1)

1.Инструкци  tf 3 Слуцкого завода3. Технологические инструкции и сантехоборудавани . .ММП БССР, IS. нормали. Инструкци  № 31. Приготов2 .Авторское свидетельство СССРровский чугуновальцеделательный заW (, кл. В 22 С 3/00, 1976. s вод. МГ М СССР, 1975, с. 82. ление формовочных красок. Днепропет