Состав для получения защитного покрытия на металлических формах

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 1 1) с1 В 22 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СЕСОК33Н, g

Ц тг,; -,,ин.,,13

ИНВА®0 гР)„.Л

10-14 (21) 37!8983/22-02 (22) 02.04.84 (46) 07.03.86. Вюл. У 9 (72) А.А.Силантьев, Г.П.Кибовский, H.Â.ÂîëîäHí и Т.М.Кирсанова (53) 621.744.079 (088.8) (56) Литье в кокиль ° Под ред.

А.И.Вейника. М.: Машиностроение, 1980, с. 282.

Патент Японии Ф 47-30811, кл. А 213, опублик. 1972. (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМАХ, используемых преимущественно при получении алюминиевого литья, включающий термостойкое связующее .на основе фенолформальдегидной смолы, органический растворитель и огнеупорный наполнитель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества отливок и повышения срока службы металлических форм, он содержит в качестве термостойкого связующего на основе фенолформальдегидной смолы карборансодержащую фенолформальдегидную смолу, . а в качестве огнеупорного наполнителя — дисульфид молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Карборансодержащая фенолформальдегидная смола 4-6

Дисульфид молибдена

Органический растворитель Остальное

1215828

35 лой с,н,,, Сьн 1

"(сН 1СВ ОН1рС(СНД

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано, в частности, для производства отливок из алюминиевых сплавов в металлических формах. 5

Цель изобретения — повышение качества отдивок и повышение срока службы металлических форм.

В предлагаемом составе используется карборансодержащий олигомер ре- 10

,;зольного типа, отверждаемый при темпео ратуре металлическойформы 200-220 С, Термостойкое связующее на основе фенолформальдегидной смолы, содер. жащей карборановые группы, получают в виде раствора, в результате чего расходуется меньше усилий на смешивание компонентов и устраняется деструкция, полимера.

Карборановый олигомер получают следующим образом.

Смесь, состоящую из 1,7-Ьс — (ме токсидифенилсилин}-Ю-каборана (352,8г1>

1,7-& с- хлордиФенилсилил),-й-карбораиа (88,84 г1, Ме @СЯ (107,28г), 25

FeC5 (0,90г) и гидратированного

FeС6 (0,90r), нагревают при 135 С в течение 1 ч в среде азота, затем добавляют до 0,90 r безводного и гидратированного е С6 и продолжают нагрев при 185 С в течение 1 ч. В о результате полученный карборансодержащий продукт разводят в этиловом спирте в заданном соотношении для получения покрытия.

Карбораны(о вЂ, м вЂ, и, карбораны-12))- кристаллические вещества белого цвета плавящиеся соответстЭ о венно при 320, 262-263 и 259-26! С.

О Карборан получают. взаимодействием декаборана В, Н 4 и ацетилена в присутствии Льюиса. Нагреванием

0-карборана при 450-600 С получают о

М-карборан, иэ которого при 630-700 С образуется . 1! -карборан.

При частичном замещении метильнйх групп в карборансодержащих полиметилсилоксанах на фенильные олигомер характеризуется :устойчивостью ка воздухе при 350 Срхорошей растворимостью в органических растворите50 лях, мол. массой 16500; т.пл. 238 C,I етемпературой стеклования ?О С, мол. массой 10000 — 20000, химической форму 55

Дисульфиду молибдена присуши свойства, позволяющие создать на

его основе краски, обладающие одновременно теплоизолирующими cBQHcT вами, с хорошей сцепляющейся способностью, облегчающей извлечение отливок из металлической формы, а также достаточной термостойкостью.

Кроме того, дисульфид молибдена обеспечивает чистоту поверхности отливки, снижает коэфАициент трения и износ при работе пары металлической формы и отливки.

Составы для получения защитного покрытия и качественная оценка отливок приведены в табл.1.

Рри приготовлении предлагаемого состава сначала в смесительную установку ДСМ1-12 дозируют необходимое количество этилового спирта и

:карборансодержащей фенолформальдегидной смолы, где интенсивно перемешиваются двумя пропеллернь|ми мешалками, вращаюшимися со скоростью

1460 об/мин. Перемешивание продолжается 1,5-2,0 мин, после чего готовая смола и порошок дисульфида молибдена поступают в последующий расходный :смеситель, в котором после интенсивного перемешивания смесь для покрытия отбирается в необходимых количествах. Нанесение смеси на нагретую до 200-220 С поо верхность металлической формы производится из:пульверизатора.

В процессе лабораторных исследований были опробованы покрытия различных составов (приведенных в табл.1) .

Критерием оценки покрытия являлась шероховатость поверхность отливки из алюминиевого сплава Ал2, замеренная на приборе ИИС-11. Результаты измерений шероховатости (по 0х среднего расстояния между находяшимися в пределах базовой длины пятью высшими и пятью низшими точками профиля)приведены также в табл.1.

По результатам лабораторных исследований для производственного опробования как наилучший был отобран состав покрытия с 4-6 мас.7 карборансодержащей фенолформальдегидной смолы, 10-14 Mae.X дисульфида молибдена и органическим растворителем — зтпловым спиртом (остальное), так как он обеспечил изготовление отливок с наименьшей шероховатостью поверхности (20 мкм). Опробование производилось на алюминиевой отливке "Кожух" диа-.

1215828 а блица l

Состав

Карборансодержащая фенолформальдегидная смола, мас.й

Порошок— дисульфид молибдена, мас.Х

Органический растворитель— этиловый спирт

1Пероховатость 11z мкм

Остальное

25

20

21

5

33

« ll »

28

25

34

Таблица 2

Плотность, г/см

Износостойкость

Расстояние между слоями, А

Материал

Твердость по Бринелю, кг/см

1

Катастрофический износ

Природный графит

l8

1,67

3,35

Дисульфид молибдена 12 3

30 метром 300 мм, высотой 220 мм, весом

15 кг. Металлическая форма при 220 С покрывалась составом из пульверизатора, температура заливаемого сплава 700 С.

Результаты исследований износостойкости дисульфида молибдена в сравнении с графитом приведены в табл.2, химический состав партии порошка дисульфида молибдена †. в табл.3.

После выбивки отливок их поверхность осматривалась и оценивалась по эталонам чистоты. На всех отливках была чистая поверхность, соответствующая пятому классу ГОСТа.

Данные прочности сцепления покрытия с поверхность металлической формы (сталь ЗОХГСА.) приведены в табл.4. Металлическая форма в условиях заливки ее металлом работает длительно при нагреве не более 350%00 С, о а использование карборансодержащих. фенолформальдегидных смол в качестве связующего позволяет получать покрытия, способные длительна работать до 400-500 С, при этом прочность покрытия практически не изменяется.

Прочность защитного покрытия, полученного из составов, в которых используются различные наполнители, приведена в табл.5.

Данные по седиментационной устойчивости, прочности на истирание, вязкости и толщине наносимого слоя предлагаемого состава приведены в табл.6.

Реализация изобретения позволит получить защитное покрытие для металлических форм, которое обладает одновременно теплоиэолирующими

20 свойствами, с хорошей прочностью сцепления с поверхностью металлической формы, достаточной термостойкостью, что позволяет увеличить срок службы металлических форм, отливки получают с чистой поверхностью. при наг- износ, мкм/ч рузке „ кг/см

l 215828

Таблица 3

Сумма масла

Мо и вла7"95

6,1 99,777 0,01 0,033 0,06 0,06 0,06 0,5

Ф

Таблица 4

Условия термостарения

400

Температура, С

Продолжитель500

20 ность г

До старения

7,35. 400

1000

500

6,40

500

Таблица 5

Прочность, МПа, прн температуре, С

Компоненты, краски, мас.X

Состав карборансодержащая фенолформальдегидная смола этиловый спирт огнеупорный наполнитель

800

600

0,003

0,001

0,003

0,09

Тальк.-12

Графит-12

0,002

0,16 0,005

Дисульфидмолибден-12

0,002

0,11

Таблица 6

Свойства

Составы, приведенные в табл.5

1 1

Седиментационная устойчивость, К ° 100,см

2 0l

Прочность на истиранне, мкм/ч, при нагрузке 12 кг/см:

2,5

I 9

Дисперсность порошка дисульфида молибдена, мкм

Разрушающее напряжение прн сдвиге, ИПа, при температу,ре, С

7,40 7,20

7,10 7,15

6,35

Дисульфидмо- Остальное 0,17 0,006 либден-12

1215828

Продолжение табл.б

Свойства

Составы, ириэеденные табл.5

Вязкость Па с

0,5

Толщина наносимого слоя, мм

0,5

Заказ 932/10 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиап ППН "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная,4

Составитель И.Куницкая

Редактор А.Шишкина Техред О.Ващишина Корректор;Л. Пилипенко