ПРОТИВОПРИГАРНАЯ ТЕРМОСТОЙКАЯ КРАСКА ДЛЯ ПЕСЧАНЫХ И МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМ (ВАРИАНТЫ)
NON-STICK THERMOSTABLE PAINT FOR SAND AND METAL MOULDS (VERSIONS)

Изобретение относится к технологии литейного производства, в частности к противопригарным термостойким краскам для песчаных и металлических форм, наносимых на внутреннюю поверхность.
При изготовлении литейных форм роль красок имеет определяющее значение, т.к. ее воздействие сказывается на формировании качества поверхности отливок (чистота поверхности, структура, физико-механические свойства, в т.ч. прочность и величина припуска на механообработку), а также на эксплуатационную стойкость металлических форм. Основная технологическая проблема применения этих красок состоит в обеспечении высокой термостойкости и кроющей способности, обеспечивающих высокую чистоту поверхности отливок и устранение поверхностных дефектов.
Уровень техники
Из патентной литературы известно широкое применение термостойких покрытий на основе следующих материалов: дистенсиллиманита и бентонита (А.С. СССР №1380846), диоксид циркония с индустриальным маслом (пат. РФ №2297300), алюмоборфосфатный концентрат с графитом (пат. РФ №2159164) и цирконовый порошок с бентонитом (пат. РФ №2355505) - прототип.
Общие требования к термостойким покрытиям сводятся к следующему:
- высокая термостойкость, обеспечивающая чистоту поверхности отливки;
- высокая вязкость;
- высокая седиментационная устойчивость;
- хорошая кроющая способность;
- отсутствие токсичных компонентов.
Недостатком прототипа является более низкая термостойкость краски и низкое качество поверхности отливки.
Достигаемый технический результат изобретением заключается в повышении термостойкости краски и качества поверхности поверхности отливки.
Сущность изобретения
Противопригарная термостойкая краска для литейных песчаных и металлических форм содержит смесевой наполнитель на основе минеральных порошков, связующее - бентонит и воду, отличается тем, что в качестве наполнителя применена смесь минеральных порошков - цирконового и хромитового, при следующем содержании компонентов, мас.%:
цирконовый
25-35
хромитовый
40-50
бентонит
2,5-4,5
вода
остальное
Противопригарная термостойкая краска для литейных песчаных и металлических форм содержит смесевой наполнитель на основе минеральных порошков, связующее - бентонит и воду, отличается тем, что в качестве наполнителя применена смесь минеральных порошков - дистенсилиманита и оливина, при следующем содержании компонентов, мас.%:
дистенсилиманит
35-45
оливин
30-35
бентонит
2,5-4,5
вода
остальное
Противопригарная термостойкая краска для литейных песчаных и металлических форм содержит смесевой наполнитель на основе минеральных порошков, связующее - бентонит и воду, отличается тем, что в качестве наполнителя применена смесь минеральных порошков - магнезита и хромита, при следующем содержании компонентов, мас.%:
магнезит
20-35
хромит
45-55
бентонит
2,5-4,5
вода
остальное
Бентонит в качестве связующего обеспечивает высокую прочность. При содержании бентонита ниже 2,5% нарушается гомогенность и ухудшается кроющая способность, при этом прочность покрытия снижается. Завышение содержания бентонита приводит к рыхлости покрытия и его разрушению. В таблицах 1 и 2 приведены составы и основные свойства предлагаемой краски по сравнению с прототипом.
Наличие в составе краски порошкообразных смесей наполнителей в количестве 70-75% способствует получению покрытия с высокой термостойкостью и улучшению качества поверхности отливок. Комбинирование в составе краски различных наполнителей обеспечивает широкий диапазон теплофизических/дилатометрических, физико-химических свойств, адгезионного взаимодействия, что способствует практически полному устранению поверхностных дефектов, за исключением смесевых засоров.
При содержании хромитового порошка в заявленном составе красок по вар. №1 и 3 существенно улучшается качество поверхности отливки за счет снижения шероховатостей как для отливок из нержавеющих сталей (вар.1), так и для отливок из марганцовистой стали (вар.3).
При содержании смеси наполнителей в заявленном составе краски ниже 70% уменьшает ее термостойкость, что ведет к ухудшению чистоты поверхности отливок и повышению шероховатости, а при содержании смеси наполнителей выше 75% уменьшается седиментационная устойчивость покрытия, что проводит к расслоению краски. Кроме того, ухудшается укрывистость краски и равномерность нанесения слоя краски на форму.
Пример использования предлагаемой краски
Предварительно измельченный порошкообразный наполнитель, а также бентонит в заявленных количествах смешиваются в смесителе валкового типа. В перемешанную сухую смесь добавляется вода с последующим выстаиванием. Вязкость суспензии проверяется на отобранной пробе. Все применяемые материалы для приготовления краски не обладают токсичностью.
Подготовленная краска наносится на поверхность формы методом пульверизации. Свойства полученных отливок с использованием заявленного в изобретении состава противопригарной термостойкой краски отвечали всем предъявляемым техническим условиям требованиям к их качеству.
Таблица 2
Свойства противопригарной термостойкой краски
Наименование физико-механических характеристик краски
Показатели качественных характеристик краски
Заниженное содержание
Предлагаемый состав
Завершенное содержание
Прототип
Вязкость по ВЗ-4, С
12,5
14
14
14
15
11,5-12
Седиментационная устойчивость, %
86
95
95
95
97
80-85
Качество поверхности отливок (наличие дефектов) по 5-балльной системе
3,0 (удовл)
5,0 (отл)
5,0 (отл)
5,0 (отл)
4,0 (хор)
2,0-3,0 (посредственно)
Прочность на истирание кг/мм<sup>2</sup>
1,5
2,0
2,0
2,0
1,6
0,8-1,2