Теплоізоляційне покриття для металевих ливарних форм

Реферат: Винахід належить до металургії і стосується теплоізоляційного покриття для металічних форм. Покриття містить, мас. %: вогнетривкий наповнювач 60-70, глину бентонітову 6-8, натрієву карбоксиметилцелюлозу 0,1-0,7, смолу СФП - 011Л 0,7-1,0, воду до густини покриття 1,6-2,4 3 г/см . Технічний результат: підвищення адгезії теплоізоляційного покриття до поверхні кокілю, підвищення стійкості кокілів та якості відливків. UA 102805 C2 (12) UA 102805 C2 UA 102805 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Винахід належить до ливарного виробництва, а саме до складів протипригарних покриттів для металевих форм, зокрема, при виготовленні чавунних прокатних валків. Відомі склади теплоізоляційних покриттів для ливарних форм, переважно металевих [1-3], 3 які мають густину 1,2…1,6 г/см і наносяться на поверхню форми шаром завтовшки 0,3…1,0 мм. Ці покриття неможливо нанести рівномірним шаром з більшою товщиною, оскільки їх в'язкість занадто низька і збільшення товщини шару призводить до порушення їх суцільності. Відоме теплоізоляційне покриття для металевих форм, переважно кокілів [4], яке має 3 густину 1,6-2,4 г/см і наноситься на поверхню форми рівномірним шаром завтовшки до 10 мм. У вологому стані це покриття має невисоку адгезію до металевої поверхні і під час сушіння покриття спучується і відшаровується, що призводить до утворення тріщин на відливках і знижує стійкість кокілів. Задачею рішення, що заявляється, є підвищення адгезії теплоізоляційного покриття до поверхні кокілю, яке наноситься відцентровим розпилювачем, а також підвищення стійкості кокілів та якості відливків. Поставлена задача вирішується тим, що теплоізоляційне покриття, що складається з вогнетривкого наповнювача, глини бентонітової, натрієвої карбоксиметилцелюлози і води додатково містить водорозчинну фенолформальдегідну смолу марки СФП-011Л при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: вогнетривкий наповнювач 60-70 глина бентонітова 6-8 натрієва карбоксиметилцелюлоза 0,1-0,7 (КМЦ) смола СФП- 011Л 0,7-1,0 залишок, до густини вода покриття 1,6-2,4 3. г/см Як вогнетривкий наповнювач у складі теплоізоляційного покриття використовується кварцовий пісок марки К02…К0315, який забезпечує при чавунному литті необхідну термостійкість. Використання кварцового піску менше вказаної межі не забезпечує необхідну термостійкість покриття, і тим самим знижує якість відливків, при використанні більшої кількості піску, чим у вказаній межі, в'язкість покриття стає занадто високою, що перешкоджає його нанесенню на поверхню кокілю. Глина бентонітова використовується як високотемпературне зв'язуюче. Введення його до складу покриття вище вказаної межі підвищує схильність покриття до розтріскування і зниження якості відливків, введення менше 6 % - знижує міцність покриття і призводить до його розшарування. Натрієва карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) є зв'язувачим і стабілізатором суспензії, додавання її до складу покриття дозволяє підвищити його в'язкість і седиментаційну стійкість. При введенні (КМЦ) менше вказаних меж знижується сидементаційна стійкість і міцність покриття, а при більшій кількості підвищується газоутворюваність, що призводить до утворення газових дефектів у відливках. Смола СФП-011Л або пульвербакеліт - це суміш фенолформальдегідної смоли новолачного типу з уротропіном і є зв'язуючим, яке підвищує адгезію покриття до металевої форми. Введення її менше вказаної межі не забезпечує достатню адгезію покриття, а більша кількість підвищує його газоутворюваність, що призводить до утворення газових дефектів у відливках. Вказане співвідношення компонентів теплоізоляційного покриття забезпечує оптимальні технологічні властивості для його нанесення за допомогою відцентрового розпилювача, і отримання покриття завтовшки до 10 мм, яке дозволяє підвищити стійкість кокілів і якість відливків. Таким чином, склад теплоізоляційного покриття, що заявляється в сукупності ознак, викладених у формулі винаходу, дозволяє вирішити нове завдання - отримати придатні відливки шляхом забезпечення високої адгезії покриття до металевої форми. Покриття виготовляють шляхом змішування кварцового піску зі смолою СФП-011Л і бентонітовою суспензією упродовж 30…40 хвилин, після чого до складу водять 0,1…0,7 % КМЦ у вигляді водного розчину і перемішують ще 30 хвилин. Отримане покриття має вигляд 1 UA 102805 C2 однорідної суспензії. Нанесення покриття здійснюється механізованим способом за допомогою відцентрового розпилювача на нагріту поверхню кокілю, після чого проводиться її теплове сушіння. У таблиці 1 наведено пропоновані склади теплоізоляційних покриттів. 5 Таблиця 1 Склад теплоізоляційних покриттів Матеріал 1 60 6,0 0,4 0,7 32,9 Пісок кварцовий К02 Глина бентонітова Графіт кристалічний Натрієва карбоксиметилцелюлоза СмолаСФП-011Л Вода Зміст складових в покритті, % по масі 2 3 4 (прототип) 65 70 65 6,5 8,0 8,5 0,2 0,45 0,6 0,5 0,8 1,0 27,25 20,4 20,4 У таблиці 2 наведено фізико-механічні та технологічні властивості теплоізоляційних покриттів. Таблиця 2 Матеріал 3 Густина, г/см Товщина покриття, мм 2 Адгезія, кг/см Стійкість кокілів, кількість термоциклів Седиментаційна стійкість через 1 годину, % Припуск на механічну обробку, мм 1 1,58 4,0 0,37 60 Вміст складових в покритті, % по масі 2 3 4 (прототип) 1,65 1,71 1,65 4,5 5,0 4,0 0,43 0,50 0,22 73 90 56 93 95 98 93 5 5 5 5 10 15 Джерела інформації:, які взяті до відома при розгляді матеріалів заявки: 1. Кириченко Д.В., Темников Є.М. та ін. Авторське свідоцтво СРСР № 1194560 А, кл. В 22 С 3/00, 1985, Бюл. № 44. 2. Філіпченко Н.С., Будагьянц М.А. та ін. Авторське свідоцтво СРСР № 1496901, кл. В 22 С 3/00, 1989, Бюл. № 28. 3. Сокол О.О., Гольдштейн Л.Б. та ін. Авторське свідоцтво СРСР № 1532183 А1, кл. В 22 С 3/00, 1989, Бюл. № 48. 4. Будагьянц М.А., Балаклієць І.А. та ін. Патент України № 74727 С2, кл. В 22 С 3/00, 2006, Бюл. № 1. 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 Теплоізоляційне покриття, що використовується переважно для металевих ливарних форм, містить вогнетривкий наповнювач, зв'язуюче, натрієву карбоксиметилцелюлозу (КМЦ) як стабілізатор суспензії і воду, яке відрізняється тим, що як зв'язуюче воно містить смолу СФП011Л та глину бентонітову при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: вогнетривкий наповнювач 60-70 глина бентонітова 6-8 КМЦ 0,1-0,7 смола СФП - 011Л 0,7-1,0 3 вода решта, до густини покриття 1,6-2,4 г/см . Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2