Состав пропитки для герметизации пористых отливок

 

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для герметизации пористых отливок из чугуна и цветных сплавов. Цель изобретения - повышение герметизирующей способности состава пропитки за счет снижения его вязкости. Состав пропитки включает, мас.%: жидкое стекло 81,9 - 93,5; асбест порошкообразный 1,5 - 1,8;коллоидно-графитовая смазка 0,1 - 0,15; марганцовокислый калий 0,1 - 0,15; железосодержащий материал 0,3 - 0,5; вода 0,5 - 1,0, красный шлам - отхрд алюминиевого производства при вьш1елачивании бокситовог-о спека 3,5- 15,0. Содержащиеся в красном шламе окислы металлов,соединяясь с адсорбированной водой жидкого стекла,образуют силикагели и оказывают на состав пропитки разжижающее действие. При этом снижается вязкость пропитки , повышается текучесть и проникающая ее способность. Растворы образующихся гидросиликатов приобретают плотную структуру и высокую механическую прочность. 2 таб. с СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1310092 А1 (51) 4 В 22 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3897223/22-02 (22) 20.05.85 (46) 15.05.87. Бюл. !! 18 (71) Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения и Барнаульский завод транспортного машиностроения им. В.И.Ленина (72) И.И.Алексеев и В.Д.Гончар (53) 621.744.079(088.8) (56) Неустроев А.А. Основы металлургического производства. М.: Металлургия, 1984, с. 131 — 136.

Кан К.Н. и др. Проектирование и технология герметизирующей изоляции элементов электротехнической и электронной аппаратуры. Л.: Энергоатомиздат, 1983, с. 17- 18.

Вачевская Н.А., Гуненкова Л.А.

Пропитка отливок составом на основе жидкого стекла. — Э.И. Передовой производственный опыт в автомобилестроения". М., 1981, У 3, с. 6-8. (54) СОСТАВ ПРОПИТКИ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАUHH ПОРИСТЫХ ОТЛИВОК (57) Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано для герметизации пористых отливок из чугуна и цветных сплавов. Цель изобретения — повышение герметизирующей способности состава пропитки за счет снижения его вязкости. Состав пропитки включает, мас.7: жидкое стекло 81,9 — 93,5; асбест порошкообразный 1,5 — 1,8;коллоидно-графитовая смазка О, 1 — О, 15; марганцовокислый калий О, 1 — О, 15; железосодержащий материал 0,3 — 0,5; вода 0,5 — 1,О, красный шлам — отход алюминиевого производства при выщелачивании бокситового спека 3,5—

15 О. Содержащиеся в красном шпаме окислы металлов, соединяясь с адсорбированной водой жидкого стекла,образуют силикагели и оказывают на состав пропитки разжижаюшее действие.

При этом снижается вязкость пропитки, повышается текучесть и проникающая ее способность. Растворы образующихся гидросиликатов приобретают плотную структуру и высокую механическую прочность. 2 таб.

Изобретение îTHýñèтгя к литейному производству, а именно к пропиточным составам, предназначенным плл герметизации пористых отливок из чугуна и цветных сплавов, используемых в различных отраслях народно о хозяйства. Состав может быть испольэован для исправления поверхностгп v. дефектов отливок и ;агочовок после механической обработки.

Цель изобретения — повышение герметиэирующей способности состава пропитки за счет снижения его вязкости.

В предлагаемый состав пропитки входят жидкое стекло, порошкообразный асбест, смазка АГ- 1, марганцовокислый калий, железосодержащий материал, вода и красный шлам.

Жидкое стекло является основным связующим и пропитывающим компонентом герметизирующего состава.i

В качестве жидкостекольного связуюшего для пропитки чугунных отливок используется натриевой жидкое стекло с модулем 3,0 — 3, 1 и плотностью 1370- 1410 кг/м,а при пропитке алюминиевых отливок предпочтительно применение смеси натриевого жидкого стекла и калиевого стекла при их соотношении 30.1.

Перманганат калия КИпО,г является окислителем, улучшает смачиваемость состава с поверхностью отливок.

Смазка АГ-1 представляет собой коллоидно-графитовый препарат и содержит сле: ующие компоненты, мас.Z:

Графит 15 — 25

Хлорид алюминия 0,2 — 0,8

Хлорид натрия 0,01 — О, 1

Сульфат натрия 0,065 — 0,05

Водный раствор

1,5 — 3,5

0,05 — 0,5

Остальное аммиака

Сульфанол

Вода марганцовокислого калия.

Красный шлам является отходом при производстве боксита и направляетсл в отвалы. Красный шлам имеет следу—

Асбест выполняет функцию арматуры и препятствует растрескиванию затвердевшего состава, а также повышает его жаропрочность.

Железосодержащий материал приме— няется как мелкодисперсный наполнитель, повышающий механическую прочность затвердевшего состава.

Вода добавляется длл разведения

1ООг12 2 нгщий состав, мас.7,: оксид железа

39, 0-43, О; оксид алюминия 17,0- 19, О; оксид кремния 5,0-11,0; оксид натрия (калил) 4,2-7,0; оксид ванадия 0,30,5, оксид серы 3,0-6,0; оксид кальция остальное. Плотность сухого шлаэ ма составляет 2600-2800 кг/м

Красный шлам в заданном массовом соотношении вступает во вэаимодейст10 вие с жидким стеклом и образует сложное полимероподобное соединение в виде коллоидного геля

Содержащиеся в красном шламе окис15 лы металлов, соединяясь с адсорбидонанной водой жидкого стекла, образуют силикагели и оказывают на смесь разжижающее воздействие. При этом снижение вязкости раствора вызывает повышение текучести и проникающей способности состава при увеличенной объемной доле дисперсной фазы.

Раствор гидроокиси и силикатов, образованный при взаимодействии

25 красного шлама и жидкого стекла, пос ле затвердевания в порах дефектных отливок, приобретает плотную структуру и высокую механическую прочность благодаря повышенному содержа30 нию твердых составляющих.

Пропиточный состав готовят следуюшим образом.

В смеситель с мешалкой рамного типа заливают жидкое стекло и при постоянном перемешивании добавляют порошкообразный красный шлам, затем смазку ЛГ-1. После перемешивания в течение 1 ч добавляют перманганат калия, растворенный в указанном коо ,10 личестве горячей воды (60 — 70 С).

Перемешивание продолжают до получения однородной консистенции плотностью 1460-1510 кг/м э

В табл. 1 приведены примеры вы45 полнения изобретения.

Основные свойства составов приведены в табл. 2.

Испытуемыми составами были пропитаны партии алн>миниевых отливок ти50 hara стакан и корпус топливного фильтра" с диаметром пор 5 — 600мкм методом вакуум-давление при давлении 0,6-0,65 МПа. Гидроиспытания пропитанных отливок проводили после

55 выдержки отливок в течение 24 ч при комнатной температуре. Было установлено, что при испытаниях под давлением 1,2-1,5 МПа выход годных отлилок пропитанных известным составом

092 4 метичности пористых отливок позволяет сократить процент неустранимого брака литья эа счет повышения надежности закупорки дефектов.

К преимуществам предлагаемого технического решения относится также снижение себестоимости приготовления состава эа счет снижения расхода жидкого стекла и использования отходов производства, которые отправляются в большом количестве в отвал.

Сочетание жидкого стекла и красного шлама придает герметизирующей закупорке после твердения более высокую термостойкость по сравнению с известными. рметиза щий жид азный, оидно-г ржащий а ю щ

ышения остава

его вя держит стекла произв ситово следу ов, ма

1,9-93, 1,5-1,8

3,5-15,0

3 1»0 составляет 80-817., предлагаемым—

92-967.. Пропитываемость алюминиевых отливок повысилась на 11-15Х.

Из данных табл. 2 видно, что по сравнению с известными составами при 5 одинаковой плотности предлагаемый состав имеет пониженную вязкость . (на 10-20Х),что способствует повышенной проникаемости состава и улучшению эффективности пропитки. 10

Усадка при затвердевании предлагаемого состава составляет 12,0-16,2Х что ниже по сравнению с прототипом на 24-437. Водостойкость пропиточного состава улучшилась в 3-4 раза. 15

Оптимальными составами являются составы, полученные по примерам 1-б. Таким образом, введение красного шлама в пропиточный состав на основе жидкого стекла способствует повыше- 20 нию эффективности пропитки, снижению процента негерметичности пористых отливок после обработки предлагаемым составом. Это достигается благодаря содержащемуся в составе красного шла-25 ма комплексу окислов и их взаимодействию с жидким стеклом и образованию плотной структуры герметиэирующей пленки в порах отливки.

Образовавшаяся пленка при отверде- 30 вании переходит в нерастворимое или малорастворимое, при повторном воздействии воды и влаги, состояние без внутренних напряжений.

Отсутствие внутренних напряжений 35 в герметизирующем объеме или порах способствует снижению усадки пропиточного состава и исключает появление упадочных трещин и неплотностей.

Предлагаемый пропиточный состав 40 обладает хорошей адгезией к алюминиевым сплавам и отливкам из черных металлов, не растворяется в маслах и бензине. Незатвердевший состав удовлетворитель- 45 но смывается водой с поверхности деталей.

Применение водостойкого пропиточного состава для восстановления . ерФормула изобретения

Состав пропитки для ге пористых отливок, включаю стекло, асбест порошкообр ганцовокислый калий, колл фитовую смазку, железосоде материал и воду, о т л и ч и йс я тем, что, с целью пов герметизирующей способности с пропитки эа счет снижения кости, он дополнительно со низитель вязкости жидкого виде отхода алюминиевого одства при выщелачивании спека — красный шлам — при щем соотношении ингредиент с ° Х:

Жидкое стекло 8 5

Асбест порошкообраэный

Коллоидно-графитовая смазка О, 1-0, 15

Марганцовокислый калий О, 1-0, 15

Железосодержащий материал 0,3-0,5

Вода 0,5-1,0

Отход алюминиевог о производства при выщелачивании бокситового спека — красный шлам

1310092

Табпица1

Содержание компонентов, мас.7, в составах

Компоненты (2

3 4 5

36,95 84, 7 81,90

91,45

93,5

Жидкое стекло

0,1

О, 15

0,1

Смазка АГ-1

Перманганат калия 0,1

О, 15

0,1

1,0

0,7

1,0

Вода

Красный шлам 3,5

10,0

5,0

Асбест порошкообразный

1,6 1,8

0,4 0,5

1,8

1,8

1,5

0,3

0,5

0,3

Окись железа

Таблица 2

Свойства

Состав

) 5

Плотность,кг/м

1460 1480

1480

1500 1510

Вязкость условная, с 29

27

26

Жизнеспособность, ч 44

42

Усадка при затвердевании, 7.

16,2

13,0

13,8

12,2 12,0

Водостойкость (потеря массы состава в воде) за 24 ч, Х 0,72 0,6

0,52

0,46 0,43

95,3 96,2

Пропитываемость,7. 92,4 94,0

94,8

Седиментационная устойчивость, 7.

95

94 92

Составитель В.Шувалов

Редактор Н.Киштулинец Техред А.Кравчук Корректор А.Тяско

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1824/9 Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

О, 15 О, 15

О, 15 О, 15

1,0 0,5

12,0 15,0