Суміш для виготовлення ливарних керамічних стрижнів

Суміш для виготовлення ливарних керамічних стрижнів, яка включає плавлений кварц та легкоплавкий пластифікатор, яка відрізняється тим, що додатково містить порошок алюмінію при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: легкоплавкий пластифікатор 14-19 порошок алюмінію 0,1-5,0 плавлений кварц решта. (19) (21) 2000031428 (22) 13.03.2000 (24) 16.04.2001 (33) UA (46) 16.04.2001, Бюл. № 3, 2001 р. (72) Сімановський Віктор Михайлович, Вольська Віталія Валентинівна, Прач Тетяна Вікторівна, Шинський Олег Йосипович (73) Фізико-технологічний інститут металів та сплавів Національної академії наук України 37037 - 14-19; порошок алюмінію - 0,1-5,0; плавлений кварц - основа. Легкоплавкий пластифікатор є зв'язуючим при виготовленні стержнів методом термошлікера і його кількість обумовлена одержанням композиції певної в'язкості для виготовлення стержнів різної складності (конфігурації). При кількості пластифікатору менше ніж 14% суміш не запресовується, кількість більше ніж 19% недоцільна у зв'язку із зниженням міцності стержнів. Вплив алюмінію виявляється у наступному. Відомо, що кисень є каталізатором утворення кристобаліту і в процесі обпалу кисень. що адсорбований на поверхні часточок суміші, сприяє утворенню кристобаліту. Алюміній в процесі обпалу взаємодіє з присутнім киснем, перешкоджаючи утворенню кристобаліту, крім того, утворений оксид алюмінію збільшує ступінь спікання кераміки, так як його присутність зменшує температуру спікання за рахунок зменшення температури ліквідує і при наявності Аl2O3 в SiO2 в кількості 5% утворюється евтектика. Технологія приготування стержневої суміші не відрізняється від звичайної і полягає в розплавленні пластифікатору, введенні порошку Аl в розплавлений пластифікатор, ретельному їх перемішуванні. Потім вводиться порошок плавленого кварцу та суміш ретельно перемішується. Термообробку стержня проводять в засипці із швидкістю 50°С/год до температури 600°С, потім із швидкістю 100-150°С/год до температури 1180-1200°С та витримують 2 години. Порошок плавленого кварцу просіювали крізь сито 005. Як порошок алюмінію застосовували АСД-4 ТУ 48-5-226-82. Пластифікатор ПП-10: масова доля поліетилену - 10%, ГОСТ 16337-77, масова доля парафіну - 90%, ГОСТ 23683-79. Як видно з таблиці, при введенні в суміш алюмінію значно збільшується міцність стержнів. Кількість алюмінію менш ніж 0,1% недостатньо збільшує міцність стержнів, а при збільшенні кількості алюмінію більш як 5 мас.% міцність вже помітно знижується. Це пов'язано з недостатнім спіканням суміші у зв'язки з необхідністю збільшення температури спікання. При наявності пластифікатору менш ніж 14% суміш в'язка, погано пресується, при збільшенні пластифікатору більш як 19% збільшується пористість стержня і у зв'язку з цим зменшується міцність. Пропонована стержнева суміш дозволяє зменшити кількість браку литих лопаток з причини поломки стержнів, за рахунок збільшення їх міцності, знизяться витрати на матеріали при виготовленні стержнів та форм порівняно з прототипом. Очікуваний економічний ефект від впровадження даного винаходу виявляється за рахунок зменшення браку лопаток, збільшення продуктивності праці та зниження витрат на формувальні матеріали. Таблиця Залежність міцнісних характеристик від складу сумішей Склад суміш, мас.% № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Плавлений кварц 81 84 81,95 79 76 82,9 82,8 85,7 83 80 78 81 78 Прототип пл. кварц 83 Пластифікатор ПП-10 13 16 18 20 18 17 17 14 16 18 19 15 17 Стеаринова кислота 7 Порошок АСД-4 6,0 0,05 1,0 6,0 0,1 0,2 0,3 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Стирольна смола 10 2 Міцність на згинання, Міцність на МПа стиск, МПа Температура випробувань, 0С 20 1050 20 Суміш в'язка, погано пресується 6,8 9,1 15,3 10,8 25,7 12,1 27,9 12,4 28,6 14,4 33,2 15,3 35,3 16,3 38,8 18,8 42,1 21,4 46,7 21,7 47,2 20,7 44,4 17,8 39,9 8,7 17,8 37037 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3