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消失模涂料表面耐火性化学稳定性
消失模涂料表面耐火性化学稳定性

    覆盖在型腔和型芯表面,以改善其表面耐火性、化学稳定性、抗金属液冲刷性、抗粘砂性和抗粘型性等性能的铸造辅助材料统称为铸型涂料。其中用以提高砂型(芯)表面抗粘砂和抗金属液冲刷等性能的铸型涂料称为砂型涂料,通常简称涂料。消失模涂料在砂型(芯)表面涂涂料是获得表面光洁的铸件,防止产生粘砂、夹砂、砂眼等缺陷,减少落砂和清理劳动量,获得所需要的件表面组织的有效措施。

消失模涂料表面耐火性化学稳定性


    消失模涂料随着对铸件表面质量的要求日益提高,以及各种新的造型、制芯方法在铸造中的应用,对涂料提出了许多新的要求。不仅大铸件用粘土砂干型和表干型需要用涂料,而且采用水玻璃砂、磷酸盐粘结剂砂、树脂砂和湿型砂生产中、大型铸件和厚实铸件时,大部分也都使用涂料;为了减少粘结剂加入量,提高铸件表面质量。



  消失模涂料的形成主要与树脂砂的热稳定性即黏结剂的热解有关。在高温下树脂热解,高温强度降低,砂粒间联结桥被破坏,在高温金属液静压力作用下砂粒可发生移动,导致孔隙扩大,由金属液渗入砂型(芯)微孔而形成粘砂。


  随着树脂砂型(芯)的使用,对消失模涂料的要求日益提高。消失模涂料铸型(芯)涂层的质量问题,轻则损失型腔与砂芯尺寸精度,重则引起铸件缺陷,使废品数量增加。


  消失模涂料壳型(芯)用涂料覆膜砂壳芯已广泛地用于气道芯、缸体水套芯、排气管及进气管:巷,以及液压件的砂芯。其涂料大多为水基,施涂工艺主要由喷涂和浸涂等。壳型(芯)水基涂料的特点是i


  (1)强润湿性因壳型(芯)表面疏水性强,采用具有润湿性强的涂料是必要的。如果润湿性弱的耐火粉料在铸型表面及其砂粒间不能充分附着,此时将砂芯立即浸入涂料的话,涂料的泡痕将残留于砂表面,特别是当将温度达200。C时的砂芯浸入涂料时,会引起涂料的突然沸腾,会使泡痕留下来,所以尽量避免。


  (2)防粘砂性壳型(芯)强度高,形状复杂,往往被金属液包围,为落砂方便,防止粘砂,在耐火粉料的选择上应考虑较高的耐火度或适宜的烧结性。


  (3)高的铸件尺寸精度和低的表面粗糙度作为壳型(芯)铸件,尺寸精度和表面粗糙度均要求较高,涂料的抗滴淌性和抗堆积性,十分重要。要求能覆盖住砂芯表面的凹凸部位。在浸涂条件下分散性与附着性良好,铸件表面不残留涂料。


  水基涂料在树脂砂壳型(芯)中的应用,关键


  要解决好涂料对壳型(芯)的渗透以及提高涂料对壳型(:芷=)的附着力。开发这种特殊涂料,可通过对耐火粉料的种类、粒度及其分布、水分散系的流动特征、分散剂及黏结剂的组合等进行调配来达到其具有的性能。


  3.三乙胺冷芯盒砂芯用涂料


  (1)防止水基涂料对砂芯强度的弱化三乙胺芯盒砂芯也采用水基浸涂涂料。由于三乙胺硬化的双组分酚醛脲烷树脂中的组分Ⅱ聚异氰酸酯有遇水分解的特点,浸涂水基涂料会弱化砂芯,使强度下降。为此,选用合适的黏结剂及添加剂的种类,控制其加入量足降低水基涂料弱化冷芯盒砂芯和减少水基涂料的水溶液对三乙胺冷芯盒砂芯强度的影响的关键措施。


  (2)抗脉纹涂料脉纹是由熔融金属的热引起的砂粒膨胀的一种缺陷,由结晶SiO:在573。C附近(a一13相变)的激烈膨胀导致应力,应力使脆性的机树脂黏结剂膜龟裂,在此处金属液流过而产生的金属毛刺,大多出现在铸件的沟槽等处。一般此缺陷铸铁件居多。脉纹是结疤、鼠尾等铸铁件几种不同类型的膨胀缺陷的一种。在使用有机黏结剂砂,特别是酚醛尿烷冷芯盒树脂砂(PUCB)和壳型砂生产铸铁件时,此缺陷尤为敏感和严重。


  一般认为,采用涂料来防止脉纹,关键是抑制铸型(芯)的龟裂及强化其隔热作用以达到防脉纹的目的。


  1)浇注时涂料的耐火粉料被玻璃化。


  2)浇注时涂料的组分与铸型(芯)的SiO:成分反应,形成熔融烧结层。


  在涂料耐火骨料的选择上,可选用具有一定绝热性的粉料,以减少热的影响,同时提高涂料的高温强度;配方中添加热解铁氧体和一定量糊精等。此外在施涂涂料的同时,与型砂添加物相配合,可获得好的抗脉纹效果。


  4.自硬树脂砂型(芯)用涂料


  (1)防氮气孔、防渗硫和防增碳涂料的烧结性


  呋喃树脂或酚尿烷树脂因含氮,铸件表面必然会增氮,有可能形成气孔;另外,自硬树脂砂型(芯)铸造时的热分解产物c、s还会对低碳不锈钢产生渗硫、渗碳缺陷;硫会导致球墨铸铁件表层的石墨变异。因此,选择合适的耐火骨料的涂料,不仅要达到抗粘砂的效果,同时也要防止有机黏结剂砂铸钢件产生皮下气孔以及低碳不锈钢铸件增碳和增硫。这就要求涂料层不仅能烧结和剥离,而且要更致密,能作为屏蔽层以阻挡来自砂型(芯)一侧界面的气氛与钢液反应,防止N、H、S、C等气相或固相扩散进入钢液,从而避免铸件产生皮下气孔和增c、s缺陷。


  通常,由于涂料层的孔隙很小,涂料层能在金属液与砂型(芯)之间建立一个隔离层,可以起到防止机械粘砂的作用;另外,通常选择涂料时,耐火粉料在浇注温度下烧结,能形成足够高的机械强度和致密性,能承受住金属液的冲刷和渗入。因此设计涂料配方时,要遵循“一要烧结,二要剥离”的原则。

消失模涂料表面耐火性化学稳定性



  消失模涂料涂料层烧结的条件是:①选用具有烧结能力的耐火粉料。②选用能与金属氧化物反应的耐火粉料。③在涂料内加入能析出无定形二氧化硅或者氧化铝的黏结剂和助烧结剂。④往高耐火度粉料中掺入组成相近的低耐火度材料。⑤将多种耐火材料混合使用,使其中氧化物的成分恰好成为低熔化合物或低熔共熔物。⑥往涂料中加入熔剂或助熔剂。⑦往涂料中加入高芳



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