Ученые Института цветных металлов и материаловедения СФУ разработали технологии получения водных и самовысыхающих противопригарных покрытий на основе природного и механоактивированного графитов, использующихся при производстве литых изделий из чугуна. Результаты работы опубликованы в журнале CIS Iron and Steel Review.

Чтобы сделать поверхность чугунных отливок более качественной, на рабочие поверхности литейных форм и стержней наносят противопригарные покрытия — краски, которые представляет собой суспензию, состоящую из порошкообразного огнеупорного наполнителя, связующего компонента, добавок, равномерно распределенных в растворителе.

Нанесение покрытия делает форму менее шероховатой, в результате чего поверхность отливки получается более гладкой и чистой. Кроме того, нанесение покрытий изолирует зерна огнеупорного наполнителя от соприкосновения с металлами, что позволяет снизить пригар на поверхности отливок.

«Мы предложили новую модель «псевдо-золь-гель» формирования технологических и эксплуатационных свойств. На ее основе разработано водное противопригарное покрытие, имеющее повышенную седиментационную устойчивость (способность дисперсной системы сохранять неизменным во времени распределение частиц по объему системы, то есть способность системы противостоять действию силы тяжести) в два раза и приведенную прочность (в шесть-восемь раз), пониженную толщину покровного слоя (в полтора раза) и расход сухих компонентов, уменьшенный на 30–40 процентов по сравнению со стандартным покрытием. Также удалось разработать уникальное самовысыхающее противопригарное покрытие с повышенными плотностью, вязкостью и приведенной прочностью. Толщина проникающего слоя в нем увеличена до 4,64 миллиметра, а толщина покровного слоя уменьшена до 0,26 миллиметра. Это стало возможным благодаря частичной замене природного графита в составе на механоактивированный», — сообщила доцент кафедры литейного производства ИЦМиМ, кандидат технических наук Татьяна Гильманшина.

Исследования красноярских ученых помогут снизить пригар на поверхности чугунных отливок на 70–85 процентов при одновременном уменьшении шероховатости и размера графитовых включений в поверхностном слое отливки.

В настоящее время результаты исследования внедряются на АО «Красноярскграфит», в чугунолитейных цехах ОАО «Ремонтно-механический завод «Енисей»», ОАО «Сибирский инструментальный завод» и ООО «Рус Инжиниринг».