Противопригарная краска для литейных стержней

(51)22 3/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПРОТИВОПРИГАРНАЯ КРАСКА ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ(71) Заявитель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский автомобильный завод(72) Авторы Грудницкий Игорь Петрович Тарахтей Василий Иванович Явид Альберта Мечиславовна Адуцкевич Виктор Вячеславович Гриб Сергей Владиславович(73) Патентообладатель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский автомобильный завод(57) Противопригарная краска для литейных стержней, включающая графит скрытокристаллический, связующее и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве связующего содержит фенолформальдегидную смолу, в качестве растворителя - головную фракцию этилового спирта и дополнительно содержит графит кристаллический, маршалит искусственный и поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов,мас.графит скрытокристаллический 16,0-17,5 фенолформальдегидная смола 8,0-8,5 головная фракция этилового спирта 53,5-57,0 графит кристаллический 3,5-4,0 маршалит искусственный 15,0-16,0 поверхностно-активное вещество остальное. Изобретение относится к литейному производству, в частности к противопригарным краскам для литейных стержней, изготавливаемых преимущественно из горячетвердеющих смесей, используемых при производстве отливок из высокопрочного чугуна (ВЧ). Известно противопригарное покрытие 1, используемое в литейном производстве, содержащее следующие ингредиенты, мас.графит черный 21,1-22,3 графит серебристый 7,4-7,8 поливинилацетатный клей плотностью 1060 кг/м 17,3-18,5 гидролизованный этилсиликат остальное. 7352 1 2005.09.30 Использование известного покрытия при производстве отливок из серого чугуна позволяет получить хорошее качество поверхности отливок. Однако при производстве отливок из ВЧ, имеющего более высокуюзаливки в форму, из-за наличия в составе известного покрытия большого количества гидролизованного этилсиликата (5,14-5,24) и поливинилацетатного клея с температурой плавления ниже температуры заливки ВЧ происходит повышение газотворной способности стержней, способствующих появлению большого количества газовых раковин, вскрываемых при механической обработке отливок. Кроме того, известное покрытие характеризуется склонностью к гигроскопичности при повышенной относительной влажности воздуха (более 75 ), что приводит к ухудшению технологических свойств покрытия, особенно в осенне-весенний период. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является самовысыхающий состав для получения противопригарного покрытия 2, содержащий следующие ингредиенты, мас.огнеупорный наполнитель 35-80 карбамидофурановая кислота 1,2-5,0 ортофосфорная кислота 0,8-3,5 индустриальное масло 0,1-2,0 растворитель остальное. В качестве огнеупорного наполнителя использован графит скрытокристаллический,тальк, электрокорундовый порошок (литейный), циркон. При использовании известного противопригарного покрытия для окраски стержней при производстве отливок из ВЧ, на внутренних поверхностях отливок наблюдалось большое количество газовых раковин, пригара, трещин. Это объясняется прежде всего наличием в составе огнеупорного наполнителя талька, являющегося для ВЧ материалом низкой термостойкости, и циркона, не обладающего химическим сродством защитного слоя покрытия с кварцевой основой подложки стержней для ВЧ, что в достаточной степени не обеспечивает сцепляемость покрытия со стержнем и, следовательно, способствует образованию пригара на границе раздела стержень - покрытие - жидкий металл. Кроме того, наличие в составе связующего большого содержания азота (до 8 ) приводит к появлению газовых раковин на поверхности отливок, а наличие ортофосфорной кислоты,обладающей коррозионной активностью и требующей особых мер предосторожности при использовании, усложняет применение известного покрытия. Введение в состав известного покрытия индустриального масла, выделяющего в окружающую среду канцерогенный акрелеин, ухудшает условия труда. Задачей изобретения является повышение термостойкости и прочности сцепления краски с поверхностью стержней, обеспечивающих хорошее качество внутренних поверхностей отливок из ВЧ. Поставленная задача достигается тем, что противопригарная краска для литейных стержней, включающая графит скрытокристаллический, связующее и растворитель, в качестве связующего содержит фенолформальдегидную смолу, в качестве растворителя головную фракцию этилового спирта и дополнительно содержит графит кристаллический,маршалит искусственный и поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.графит скрытокристаллический 16,0-17,5 фенолоформальдегидная смола 8,0-8,5 головная фракция этилового спирта 53,5-57,0 графит кристаллический 3,5-4,0 маршалит искусственный 15,0-16,0 поверхностно - активное вещество остальное. 7352 1 2005.09.30 Для получения противопригарной краски заявляемого состава при производстве отливок из ВЧ в качестве огнеупорного наполнителя используется смесь скрытокристаллического графита по ГОСТ 5420-74 и кристаллического по ГОСТ 5279-74, обеспечивающих высокую трещиноустойчивость краски за счет создания в форме скрытокристаллическим графитом восстановительной атмосферы слоя противопригарной краски расплавом. Термостойкость противопригарной в тепловых узлах форм повышается дополнительным вводом в состав маршалита по ГОСТ 9077-82, повышающего сродство защитного слоя краски с кварцевой основой стержня и уменьшающего разницу значений термической деформации противопригарной краски подложки стержня. Введение в состав противопригарной краски фенолоформальдегидной смолы СФ-480 по ТУ 6-05-1813-90, являющейся однородной по составу со связующим стержневой смеси,обеспечивает адгезию стержня с противопригарной краской, что увеличивает сцепляемость краски с поверхностью стержней. В качестве вещества, улучшающего смачиваемость наполнителя и материала стержня жидкой фазой, является поверхностно-активное вещество (далее ПАВ) марки ОП-7 или ОП-10 по ГОСТ 8433-81, которое способствует получению однородной седиментационной устойчивой суспензии. В качестве растворителя используется фракция головная этилового спирта по ТУ РБ 009-666-71-404-95, как наименее токсичное физиологически активное вещество. Реализация изобретения позволяет повысить прочность и термостойкость, снизить газотворную способность краски при сохранении ее высокой седиментационной устойчивости,что позволяет уменьшить пригар в тепловых узлах чугунных отливок, который легко удаляется в процессе дробеметной очистки, а также обеспечивает высокую трещиноустойчивость отливок, т.е. повышает качество. Противопригарная краска готовится следующим образом. В лопастную краскомешалку заливали растворитель и фенолоформальдегидное связующее. Перемешивание вели 5-10 мин до получения гомогенного раствора. В полученный раствор вводили огнеупорный наполнитель (графит скрытокристаллический, графит кристаллический и маршалит) и продолжали перемешивание еще 10-15 мин до образования однородной суспензии, в которую в заданном количестве вводили ПАВ и перемешивали 3-5 мин. Краску наносили на поверхность стержней кистью или пульверизатором. Для приобретения слоем краски транспортабельной прочности на поверхности средних стержней площадью 13-20 дм производили подсушку стержней в горизонтально-проходном сушиле при- 150 С, мелкие стержни, окрашенные окунанием или кистью, высыхали на воздухе 15-30 мин. В табл. 1 приведены составы противопригарной краски по изобретению (примеры 2, 3, 4) и в табл. 2 - их свойства. Таблица 1 Ингредиенты 2 Графит скрытокристаллический Графит кристаллический 2 Маршалит искусственный Фенолформальдегидная смола Фракция головная этилового спирта ПАВ Показатели свойств для составов 2 3 4 4 5 6 1,25 1,24 1,22 13 12 11 94 94 93 Хороший ровный слой без подтеков и трещин 132013701370137013701350 1450 1450 1450 1450 11-11,3 10,5-11 10,3-10,9 9,8-10,3 9,5-9,8 0,5-1,0 0,5-1,0 0,5-1,0 0,5-1,0 0,5-1,0 7-8 9 8,4 8 6-7 Как видно из табл. 2, оптимальными являются составы 2, 3, 4 (краска обладает лучшей седиментационной устойчивостью, хорошей прочностью сцепления с поверхностью стержня и одновременно достаточной термостойкостью). На отливках, полученных с применением краски по изобретению, во всех случаях (состава 2, 3, 4) пригар легко удаляется дробеметной очисткой. При увеличении количества маршалита (состав 1) повышается смачиваемость противопригарной краски жидким металлом в форме, образующийся пригар на внутренних полостях отливок трудно удаляется дробеметной очисткой и для его удаления требуется ручная обработка пневмоинструментом. За счет увеличения содержания растворителя и связующего (состав 5) уменьшается прочность сцепления краски с поверхностью стержней, что приводит к ухудшению качества внутренних поверхностей. Реализация изобретения позволит повысить прочность и термостойкость краски при сохранении ее высокой седиментационной устойчивости, улучшить санитарно-гигиенические условия труда и уменьшить пригар на отливках. Источники информации 1. Патент РФ 1016036, МПК В 22 С 3/00, 1998. 2. Патент РФ 2017557, МПК В 22 С 3/00, 1994 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.