Состав для формирования наноструктурированного покрытия, модифицирующего поверхностный слой чугунной отливки

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Состав для формирования наноструктурированного покрытия, модифицирующего поверхностный слой чугунной отливки, содержащий наполнитель, связующее и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве наполнителя пылевидный кварц, или электрокорунд, или графит, фракционного состава, мас.%: 1-100 нм - не менее 10; 101 нм - 1 мкм - 20-50; 1,5-10 мкм - 20-60; 11-20 мкм - 5-15; более 20 мкм - остальное, в качестве связующего - крахмалит или лигносульфонат технический и дополнительно содержит бентонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Рисунок 1

2. Состав для формирования наноструктурированного покрытия, модифицирующего поверхностный слой чугунной отливки, содержащий наполнитель, связующее и воду, отличающийся тем, что в качестве наполнителя он содержит пылевидный кварц, или электрокорунд, или графит, фракционного состава, мас.%: 1-100 нм - не менее 10; 101 нм - 1 мкм - 20-50; 1,5-10 мкм - 20-60; 11-20 мкм - 5-15; более 20 мкм - остальное, в качестве связующего - жидкое стекло и дополнительно содержит феррохромовый шлак, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Рисунок 2

Текст

Смотреть все

СОСТАВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ,МОДИФИЦИРУЮЩЕГО ПОВЕРХНОСТНЫЙ СЛОЙ ЧУГУННОЙ ОТЛИВКИ Изобретение относится к литейному производству, а именно для получению чугунных отливок с модифицированным поверхностным слоем. В состав наноструктурированного покрытия входят наполнитель в виде пылевидного кварца или электрокорунда, или графита, связующее и вода,наполнитель следующего фракционного состава, мас.%: 1-100 нм - не менее 10; 101 нм - 1 мкм - 20-50; 1,5-10 мкм - 20-60; 11-20 мкм - 5-15; более 20 мкм - остальное. В качестве связующего - крахмалит или лигносульфонат технический. Дополительно содержит бентонит. По второму варианту состав наноструктурированного покрытия содержит в качестве связующего жидкое стекло и дополнительно содержит феррохромовый шлак. Улучшается микроструктура поверхностного слоя отливок из серого чугуна.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU) Изобретение относится к литейному производству, а именно для получения чугунных отливок с модифицированным поверхностным слоем. Известно противопригарное покрытие, включающее 45-55% терморасширяющегося графита и до 100% воду [патент РФ 1822355 A3 кл. В 22 С 3/00, 1993]. Однако при использовании данного покрытия размер включений графита по всему сечению отливки остается неизменным. Известно покрытие [патент РФ 2368450, кл. В 22 С 3/00. Противопригарное покрытие для литейных форм и стержней, 2009], содержащее, мас.%: Однако при использовании данного покрытия наблюдается ярко выраженная зона перехода от мелких к крупным включениям графита от поверхности к середине отливки. Задачей изобретения является получение покрытия, улучшающего микроструктуру поверхностного слоя отливок из чугуна. Поставленная задача достигается двумя вариантами: 1. Состав для формирования наноструктурированного покрытия, модифицирующего поверхностный слой чугунной отливки, содержащий наполнитель, связующее, бентонит и воду, согласно изобретению, содержит в качестве наполнителя пылевидный кварц, или электрокорунд, или графит, фракционного состава, мас.%: 1-100 нм - не менее 10; 101 нм- 1 мкм - 20-50; 1,5-10 мкм -20-60; 11-20 мкм- 5-15; более 20 мкм- остальное, в качестве связующего - крахмалит или лигносульфонат технический и дополнительно содержит бентонит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2. Состав для формирования наноструктурированного покрытия, модифицирующего поверхностный слой чугунной отливки, содержащий наполнитель, связующее и воду, согласно изобретению в качестве наполнителя содержит пылевидный кварц, или электрокорунд, или графит, фракционного состава,мас.%: 1-100 нм - не менее 10; 101 нм - 1 мкм - 20-50; 1,5-10 мкм - 20-60; 11-20 мкм - 5-15; более 20 мкм остальное, в качестве связующего - жидкое стекло и дополнительно содержит феррохромовый шлак, при следующем соотношении компонентов, мас.%: При использовании в составе покрытия наноструктурированного наполнителя менее 50 мас.% не наблюдается изменения микроструктуры отливки на ее поверхности. Увеличение содержания наноструктурированного наполнителя более 85 мас.% не целесообразно с экономической точки зрения, т.к. не приводит к дальнейшему изменению микроструктуры поверхности отливок. Использование наполнителя указанного фракционного состава позволяет добиться наибольшего эффекта поверхностного модифицирования чугунных отливок, т.к. обеспечивает покрытию хорошие технологические свойства, а отливкам - улучшение микроструктуры поверхности. Испытания по оптимальному и запредельному составам, которые отражены в табл. Из результатов испытаний видно, что уменьшение содержания фракций 1-100 нм и 100 нм - 1 мкм приводит к снижению эффекта поверхностного модифицирования, а также к увеличению размерам графитовых включений в чугуне. В качестве связующего использовано жидкое стекло, лигносульфонат технический или крахмалит. При введении в состав покрытия связующего в указанных количествах покрытию обеспечиваются хорошие технологические свойства: высокая прочность сцепления с формой, седиментационная устойчивость, низкая вязкость. Выбор добавок зависит от типа используемого в составе покрытия связующего. При использовании в качестве связующего лигносульфоната технического или крахмалита используют бентонит, а при использовании жидкого стекла - феррохромовый шлак. Приготовление состава для покрытия осуществляют следующим образом. Смешивают механоактивированный наноструктурированный наполнитель следующего фракционного состава, мас.%: 1-100 нм не менее 10; 101 нм - 1 мкм - 20-50; 1,5-10 мкм - 20-60; 11-20 мкм - 5-15; более 20 мкм - остальное, с добавкой, выбранной в зависимости от типа связующего. В краскомешалку заливают жидкие компоненты покрытия (лигносульфонта технический или жидкое стекло, смешанные с водой), перемешивают их в течение 3-5 мин, после чего перемешивают с сухими компонентами (наполнитель и бентонит по первому варианту и наполнитель и феррохромовый шлак по второму варианту). Перемешивание продолжают до получения однородной пастообразной массы. Для приготовления суспензии пасту перемешивают с водой до получения заданной плотности. Способ нанесения покрытия и его сушки определяется технологией изготовления формы или стержня. Для испытаний разработанных покрытий была выбрана отливка "Хвостовик" весом 3,5 кг с габаритными размерами 42045 мм. Отливка изготавливалась из серого чугуна марки СЧ 25 следующего химического состава, %: 3,21 С; 1,86 Si; 0,66 Mn; 0,015 S и 0,01 Р. Температура заливки чугуна 14001450C. В ходе испытаний окрашивалась нижняя часть формы, выполненная из песчано-глинистой смеси,как наиболее ответственная. Окрашивание осуществлялось кистью, после окрашивания форма сушилась в печи. В таблице приведены примеры составов и свойства покрытий. Таблица ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Состав для формирования наноструктурированного покрытия, модифицирующего поверхностный слой чугунной отливки, содержащий наполнитель, связующее и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве наполнителя пылевидный кварц, или электрокорунд, или графит, фракционного состава, мас.%: 1-100 нм - не менее 10; 101 нм - 1 мкм - 20-50; 1,5-10 мкм - 20-60; 11-20 мкм - 5-15; более 20 мкм - остальное, в качестве связующего - крахмалит или лигносульфонат технический и дополнительно содержит бентонит при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2. Состав для формирования наноструктурированного покрытия, модифицирующего поверхностный слой чугунной отливки, содержащий наполнитель, связующее и воду, отличающийся тем, что в качестве наполнителя он содержит пылевидный кварц, или электрокорунд, или графит, фракционного состава, мас.%: 1-100 нм - не менее 10; 101 нм - 1 мкм - 20-50; 1,5-10 мкм - 20-60; 11-20 мкм - 5-15; более 20 мкм - остальное, в качестве связующего - жидкое стекло и дополнительно содержит феррохромовый шлак, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

МПК / Метки

МПК: B82Y 30/00, B22C 3/00

Метки: поверхностный, наноструктурированного, чугунной, модифицирующего, слой, покрытия, формирования, состав, отливки

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/7-20821-sostav-dlya-formirovaniya-nanostrukturirovannogo-pokrytiya-modificiruyushhego-poverhnostnyjj-slojj-chugunnojj-otlivki.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Состав для формирования наноструктурированного покрытия, модифицирующего поверхностный слой чугунной отливки</a>

Похожие патенты