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      消失模涂料表面耐火性化學穩定性
      消失模涂料表面耐火性化學穩定性

          覆蓋在型腔和型芯表面,以改善其表面耐火性、化學穩定性、抗金屬液沖刷性、抗粘砂性和抗粘型性等性能的鑄造輔助材料統稱為鑄型涂料。其中用以提高砂型(芯)表面抗粘砂和抗金屬液沖刷等性能的鑄型涂料稱為砂型涂料,通常簡稱涂料。消失模涂料在砂型(芯)表面涂涂料是獲得表面光潔的鑄件,防止產生粘砂、夾砂、砂眼等缺陷,減少落砂和清理勞動量,獲得所需要的件表面組織的有效措施。

      消失模涂料表面耐火性化學穩定性


          消失模涂料隨著對鑄件表面質量的要求日益提高,以及各種新的造型、制芯方法在鑄造中的應用,對涂料提出了許多新的要求。不僅大鑄件用粘土砂干型和表干型需要用涂料,而且采用水玻璃砂、磷酸鹽粘結劑砂、樹脂砂和濕型砂生產中、大型鑄件和厚實鑄件時,大部分也都使用涂料;為了減少粘結劑加入量,提高鑄件表面質量。



        消失模涂料的形成主要與樹脂砂的熱穩定性即黏結劑的熱解有關。在高溫下樹脂熱解,高溫強度降低,砂粒間聯結橋被破壞,在高溫金屬液靜壓力作用下砂?砂l生移動,導致孔隙擴大,由金屬液滲入砂型(芯)微孔而形成粘砂。


        隨著樹脂砂型(芯)的使用,對消失模涂料的要求日益提高。消失模涂料鑄型(芯)涂層的質量問題,輕則損失型腔與砂芯尺寸精度,重則引起鑄件缺陷,使廢品數量增加。


        消失模涂料殼型(芯)用涂料覆膜砂殼芯已廣泛地用于氣道芯、缸體水套芯、排氣管及進氣管:巷,以及液壓件的砂芯。其涂料大多為水基,施涂工藝主要由噴涂和浸涂等。殼型(芯)水基涂料的特點是i


        (1)強潤濕性因殼型(芯)表面疏水性強,采用具有潤濕性強的涂料是必要的。如果潤濕性弱的耐火粉料在鑄型表面及其砂粒間不能充分附著,此時將砂芯立即浸入涂料的話,涂料的泡痕將殘留于砂表面,特別是當將溫度達200。C時的砂芯浸入涂料時,會引起涂料的突然沸騰,會使泡痕留下來,所以盡量避免。


        (2)防粘砂性殼型(芯)強度高,形狀復雜,往往被金屬液包圍,為落砂方便,防止粘砂,在耐火粉料的選擇上應考慮較高的耐火度或適宜的燒結性。


        (3)高的鑄件尺寸精度和低的表面粗糙度作為殼型(芯)鑄件,尺寸精度和表面粗糙度均要求較高,涂料的抗滴淌性和抗堆積性,十分重要。要求能覆蓋住砂芯表面的凹凸部位。在浸涂條件下分散性與附著性良好,鑄件表面不殘留涂料。


        水基涂料在樹脂砂殼型(芯)中的應用,關鍵


        要解決好涂料對殼型(芯)的滲透以及提高涂料對殼型(:芷=)的附著力。開發這種特殊涂料,可通過對耐火粉料的種類、粒度及其分布、水分散系的流動特征、分散劑及黏結劑的組合等進行調配來達到其具有的性能。


        3.三乙胺冷芯盒砂芯用涂料


        (1)防止水基涂料對砂芯強度的弱化三乙胺芯盒砂芯也采用水基浸涂涂料。由于三乙胺硬化的雙組分酚醛脲烷樹脂中的組分Ⅱ聚異氰酸酯有遇水分解的特點,浸涂水基涂料會弱化砂芯,使強度下降。為此,選用合適的黏結劑及添加劑的種類,控制其加入量足降低水基涂料弱化冷芯盒砂芯和減少水基涂料的水溶液對三乙胺冷芯盒砂芯強度的影響的關鍵措施。


        (2)抗脈紋涂料脈紋是由熔融金屬的熱引起的砂粒膨脹的一種缺陷,由結晶SiO:在573。C附近(a一13相變)的激烈膨脹導致應力,應力使脆性的機樹脂黏結劑膜龜裂,在此處金屬液流過而產生的金屬毛刺,大多出現在鑄件的溝槽等處。一般此缺陷鑄鐵件居多。脈紋是結疤、鼠尾等鑄鐵件幾種不同類型的膨脹缺陷的一種。在使用有機黏結劑砂,特別是酚醛尿烷冷芯盒樹脂砂(PUCB)和殼型砂生產鑄鐵件時,此缺陷尤為敏感和嚴重。


        一般認為,采用涂料來防止脈紋,關鍵是抑制鑄型(芯)的龜裂及強化其隔熱作用以達到防脈紋的目的。


        1)澆注時涂料的耐火粉料被玻璃化。


        2)澆注時涂料的組分與鑄型(芯)的SiO:成分反應,形成熔融燒結層。


        在涂料耐火骨料的選擇上,可選用具有一定絕熱性的粉料,以減少熱的影響,同時提高涂料的高溫強度;配方中添加熱解鐵氧體和一定量糊精等。此外在施涂涂料的同時,與型砂添加物相配合,可獲得好的抗脈紋效果。


        4.自硬樹脂砂型(芯)用涂料


        (1)防氮氣孔、防滲硫和防增碳涂料的燒結性


        呋喃樹脂或酚尿烷樹脂因含氮,鑄件表面必然會增氮,有可能形成氣孔;另外,自硬樹脂砂型(芯)鑄造時的熱分解產物c、s還會對低碳不銹鋼產生滲硫、滲碳缺陷;硫會導致球墨鑄鐵件表層的石墨變異。因此,選擇合適的耐火骨料的涂料,不僅要達到抗粘砂的效果,同時也要防止有機黏結劑砂鑄鋼件產生皮下氣孔以及低碳不銹鋼鑄件增碳和增硫。這就要求涂料層不僅能燒結和剝離,而且要更致密,能作為屏蔽層以阻擋來自砂型(芯)一側界面的氣氛與鋼液反應,防止N、H、S、C等氣相或固相擴散進入鋼液,從而避免鑄件產生皮下氣孔和增c、s缺陷。


        通常,由于涂料層的孔隙很小,涂料層能在金屬液與砂型(芯)之間建立一個隔離層,可以起到防止機械粘砂的作用;另外,通常選擇涂料時,耐火粉料在澆注溫度下燒結,能形成足夠高的機械強度和致密性,能承受住金屬液的沖刷和滲入。因此設計涂料配方時,要遵循“一要燒結,二要剝離”的原則。

      消失模涂料表面耐火性化學穩定性



        消失模涂料涂料層燒結的條件是:①選用具有燒結能力的耐火粉料。②選用能與金屬氧化物反應的耐火粉料。③在涂料內加入能析出無定形二氧化硅或者氧化鋁的黏結劑和助燒結劑。④往高耐火度粉料中摻入組成相近的低耐火度材料。⑤將多種耐火材料混合使用,使其中氧化物的成分恰好成為低熔化合物或低熔共熔物。⑥往涂料中加入熔劑或助熔劑。⑦往涂料中加入高芳



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