Суспензия для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (u)772675 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 2004.79 (21) 2755694/22-02 с присоединением заявки Но (51) М. К.

В 22 С 1/22 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 2З1080. Бюллетень М З9

Дата опубликования описания 251080 (53) YAK 6 2 1. 74 2 . .4(088.8) (72) Авторы изобретения

В.В. Назаренко, В.A Шевченко, В.M. Симановский, Н.Г. Малашонок, М.И. Носалевич, Ю.A. Бессонов, В.И. Фролов, В.М. коржакова и В.И. Кабанов ,"= . 1 . 5

li (ФИД йаи-ИИ, (71) Заявитель (54 ) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

1

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к литью тугоплавких и химически активных металлов.

Известны суспензии на основе графитового порошка, термореактивной смолы, отвердителя и растворителя для производства литейных форм .по выплавляемым моделям (1) .

Недостатком форм, получаемых из этих суспензий, является их низкая прочность и высокая усадка, приводящая к. искажению геометрических размеров отливки.

Наиболее близкой к изобретению по 15 технической сущности и достигаемому . результату является суспензия для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям, включающая графитовый порошок в качестве огнеупорного на- 79 полнителя, порошок титана, термореактивную смолу, органический растворитель (2) .

Однако эта.суспензия обладает недостатками. Прочность и конфигураци- 25 онная стабильность формы определяются условиями формирования кокса из термореактивной смолы при обжиге до

800-900 С. Титан, как и остальные металлы !Ч-V! групп периодической сис-30

2 темы (П С ), практически не взаимодействует с углеродом до 1000-1500 С.

Кокс, образованный при термодеструкции смолы, обладает повышенной химической активностью и интенсивно взаимодействует с металлом с образованием карбидов. Процесс карбидообразования сопровождается уменьшением объема.

В табл. 1 приведен объемные эффекты (усадка) образования монокарбидов.

Из табл. 1 видно, что у элементов

IV группы усадка значительна и составляет 11-13%, у элементов V u Vl групп меньше и составляет всего около 5Ъ. Вследствие этого эффективность карбидной добавки менее существенна для элементов V u Vl групп П С. Однако при изготовлении форм сложной конфигурации вследствие больших удельных весов металлов V u Vl групп возможно неравномерное их распределение, приводящее к местным растрескиваниям.

Таким образом, образование карбидов при взаимодействии металлического порошка с коксом приводит к усадке и короблению форм, а в местах повышенной концентрации добавленного метал772675

0,5-1,5

Таблица 1

Группа.ПС

Показатели

Монокарбид

ТlС ZrC HfC VC

Объемный эффект образования, Ъ

13,2 10,8 10,9 2,4 5,5 6,3 6,4 5,2 5,9

Таблица 2

И и

Графитовый порошок

30,9 33,1 31,5 33,8

34 5 37,2

Металлический титан (порошок) 1,6 1,4 1,5

1,5

1,5 1,4 ла — к трещинообразованию и разупрочнению.

Цель изобретения — повышение качества форм за счет уменьшения их линейной усадки.

Поставленная цель достигается тем, что суспензия дополнительно содержит порошок карбида металла lV-Vl групп

П.С при следующем соотношении ингредиентов, масс,%:

Порошок титана 0,6-3,5

Порошок карбида металла 1Ч-Vl групп ПС

Термореактивная смола 24,0-30,0

Органический растворитель 35 0-40 5

Графитовый порошок Остальное

Введение карбида металлов указанных групп замедляет скорость взаимодействия заливаемого химически активного металла с углеродистым остатком.

В связи с этим формирование коксового остатка проходит в основном до образования карбидов, что снижает процент усадки углеродистой формы.

Влияние введения карбида титана в суспензию иллюстрирует табл. 2.

Как видно из табл. 2 при введении карбида менее 0,5 масс.Ъ усадка формы снижается незначительно и эффект упрочнения отсутствует. Введение карбида более 1,5 масс.Ъ не приводит к дальнейшему снижению усадки и дополнительному упрочнению.

Введение карбидов V .группы иллюстрирует табл. 3 на примере карбида ниобия, Введение карбидов Vl группы иллюстрирует табл. 4 на примере карбида молибдена.

Как видно из табл. 3 и 4, карбиды металлов V u Vl групп влияют незначительно на показатели усадки и прочности, но при изготовлении форм сложной конфигурации введение карбидов металлов V u Vl групп ПС целесообразно для ликвидации местных растрески!

О

Для определения оптимальных составов обычным способом приготавливают суспензии с различным содержанием карбида металла. Суспензию наносят на модель окунанием с последуюIS щей обсыпкой графитовым песком и сушкой при комнатной температуре.

После вытопки модельной массы полученные формы обжигают в контейнере с графитовой засыпкой до 850 С, пос2О ле этого подвергают высокотемпературной вакуумной прокалке до 1800 С. Линейную усадку определяют сравнением длины модели и длины формы после про-. калки. Испытаниям прочности на изгиб

2 подвергают пластины, вырезанные из прокаленных форм.

Получена опытная партия отливок весом 2,5 кг из циркония при центробежном литье. При изготовлении опытной партии отливок. установлено снижение брака литья из литья циркония с 40% до 12Ъ.

Экономический эффект от внедрения изобретения по предварительному расчету составит 80-100 руб. на 1 т годного литья.

NbC Та С С гэ С МоС WC

772675

Продолвение табл. 2

Составы суспензии, масс. В

5 6

1 2

3 . 4

28 26

27

37,5 38,5 37

39

0,5 1,0 1,5 1,7.0,4

4,15 5,5 4,6 4,4

3i8 3,8

1,8 1 2 1 2 1 3

2,5 2,4 Т а б л и ц а

34,5 . 3,06 3,05 28,0 32,5 29,2

3,0 3,0 3,0 3,0

3,0

27,0 28,0 28.,0

29,0 27,0

28,0

39,0

37,0 38,0

0,4.

1,0

1,5

4,l5

4,1

4,20

3,9

3,8

3,8

2,3

2,3

2.,4

2,5

2,5

2,5

Ин гред не н ты и свойства

Феноло-баритовая смола

СФЖ-309

Органический растворитель (спирт) Карбид титана (порошок) Прочность на изгиб, Линейная усадка, Ъ.Графитовый порошок

Металлический ниобий (порошок) Феноло-баритовая смола

СФЖ"309

Растворитель (спирт)

Карбид ниобия

Металлический титан (порошок) Прочность на изгиб, кг/см

Линейная усадка, Ъ. 38,0

0,5

37i0

1,5

38,0

1,8

772675

Таблица 4

Составы суспензии, масс.Ъ

Ингредиенты и свойства

2 3

4 5,Графитовый порошок

34,5 39,8 37,5 34,8. 29,0 30,6

Металлический молибден (порошок) 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5

Феноло-баритовая смола

СФЖ-309 (ГОСТ 20907-75) 27,0

28,0 29,0 30,0 28,0 28,0

38,0 39,0 40,0 38,0 38,0

0,7 1,0 1,3 1,5 1,9

Растворитель (спирт) 37,0

Карбид молибдена (порошок) 1,5

Металлический титан (порошок) Прочность на изгиб, кг/см

3,8

3,7 3,95 4,1

4,2 4,1

Линейная усадка, Ъ

2,5 2,5 2,4 2,4 2,3 2,25

0,6-3 5

Формула изобретения

24, 0-30, 0

Составитель И. Куницкая

Редактор И. Нанкина : Техред A. Ач Корректор М.Вигула

Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6790/9

Филиал ППП "Патент",. r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Суспензия для изготовления литей- 35 ных форм по выплавляемым моделям, используемых в производстве литья тугоплавких и химически активных металлов, включающая графитовый порошок в качестве огнеупорного наполнителя, 4О порошок титана, термореактивную смолу, органический растворитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества форм за счет уменьшения их линейной усадки, суспензия дополнительно содержит порошок 4> карбида металла 1V-V! групп периодической системй при следующем соотношеиии ингредиентов, масс.В:

Порошок титана

Порошок карбида металла IV-Vl групп периодической системы 0 5-1,5

Термореактивная смола

Органический растворитель 35,0-40,5

Графитовый порошок Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 325079, кл. В 22 С 1/01, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

201596, кл. В 22 С 1/01, 1962.