铸造涂料的主要成分( 二 )


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喷涂法
将涂料通过一定的压力喷出并雾化而施涂的一种方法 。该方法施涂速度较快,生产效率高,最好用于形状较简单的砂型和砂芯 。但使用醇基涂料时,酒精雾化散入空气的量大,污染环境 。
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流涂法
是一种新型快速方法,特别适合在较大砂型和砂芯生产线上的涂料工位进行施涂的要求 。
铸造人一定要懂,铸造涂料如何制备?怎么生产应用中小实型铸造企业采用外购涂料的方法解决涂料来源问题 。这些企业涂料用量小,一次购进一定量的涂料后短期用不完,经常发生涂料变质、沉底等质量问题,造成涂料报废 。有些交通不便的企业所购进的涂料一旦质量出现问题,无法退货,涂料将批量报废,造成较大的经济损失 。因此,这些企业迫切需要自制涂料,并掌握一定的涂料性能调节知识,使自身能够对一些涂料质量问题,通过现场采取措施,挽救问题涂料 。企业自制涂料需了解涂料的配方、混制方法、检测方法及涂料性能的变化规律 。这些企业条件都比较简陋,需要配制人员能够利用自身的条件特点选择设备和材料 。涂料的配方和混制设备有很多选择,掌握了涂料的配制规律和铸造工艺要求,制备出满足使用要求的涂料 。配制涂料满足了生产的需要,为企业降低了成本,提高了产品质量;本文将相关经验总结如下,仅供有关中小企业参考 。
1、涂料所用原材料简介
确定涂料的配方,需确定涂料的耐火材料组成、悬浮剂、消泡剂、载体溶剂的种类,掌握相关材料的理化性能和微观结构等资料 。
1. 1 耐火材料
耐火材料应主要根据铸造合金种类选定 。铸铁用涂料的耐火材料常选用鳞片石墨和普通石墨、石英粉、铝矾土、滑石粉、蓝晶石粉等,对几种国外铸铁涂料的耐火材料进行了X射线荧光光谱分析和衍射分析,发现他们的耐火材料常有硅灰石、莫来石、云母、刚玉、锂辉石等,骨料中各种粒型也是搭配使用,具说可提高涂料的透气性和强度,粒型有片状、纤维状及粒状 。铸钢件用涂料常选镁砂粉、锆英粉、高铝粉、棕刚玉粉等耐火粉料 。对于高锰钢常用电熔镁砂粉和镁橄榄石粉,这些材料可抗高锰钢的碱**蚀 。粒度一般在320目—200目,也要搭配使用 。此种涂料必须注意镁橄榄石粉中SiO2(石英)含量≥40%时,往往影响涂料的作用,因为SiO2和MnO会产生化学反应而粘砂 。
硅灰石【CaO*SiO2】:是一种偏硅酸盐,属三斜晶系,分低温型高温型两种,低温型在1125℃转变成高温型 。硅灰石具有针状、纤维状晶体形态(长/径比≥22:1)和良好的耐热性低(耐热度≥1500℃)和烧结性,在涂料中可增加涂料强度、悬浮性和高温透气性 。一般应选用SiO2%≥50,沉降度<70的高温型材料 。它在吉林、辽宁地区蕴藏量非常大,可在铸铁涂料中广泛使用 。
莫来石【3AI2O*2SiO2】:斜方晶系,熔点1810℃,多角粒型 。化学性质稳定 。线膨胀系数小(20~1000℃,5.3×10-6/℃),抗激冷激热性好,商品粉料可选用经过高温烧结的煤矸石粉,可保证涂料的高温稳定性 。该材料国内供应丰富,价格较低,在铸铁和普通铸钢中可使用 。
云母【KAI2(AISi3O20)(OH*F)2】:一种具有层片状的硅酸盐,密度2.6~2.86,导热系数低(平均0.67W/m.K),保温性能较好 。其鳞片具有弹性,晶格稳定,热化学稳定性较好 。该材料熔点较低(1270~1330℃),用于铸铁涂料时易于粘砂 。由于具有片状形态,可赋予涂料防降性、流平行,使涂料具有良好的韧性和抗开裂性,可用于铸铝件涂料中 。
蓝晶石【AL2[SiO4]O】:根据含蓝晶石的形态特点,将蓝晶石矿分成3类变态:⑴针状和纤维状集合体(纤维针状矿石);⑵富含空晶石的假象蓝晶石集合体;⑶蓝晶石结核矿(结核型矿石) 。
蓝晶石矿物在高温下(1100~1650℃)煅烧转变为莫来石和熔融状游离二氧化硅(方石英),同时产生不同程度的体积膨胀 。其转变反应式为:
3(AI2SiO5)3AI2O3*2SiO2+SiO2(1300℃以上)
铸造涂料应采用煅烧过的纤维针状产品,它的耐火度比硅灰石和石英粉高,和锆英粉相似,由于它的纤维针状形态,可提高涂料的强度和透气性及耐火度 。目前该产品在吉林磐石等地也有出产,可用于铸铁、普通铸钢等涂料中 。其它材料的性能本文不在详述,在选用时应仔细查找相关资料 。
1.2载液
水或乙醇(甲醇)可作为载液 。水基涂料成本比醇基涂料低,且悬浮性好控制,但需要一套烘干和和排除水蒸汽的设备 。醇基涂料烘干容易,很多小型企业经常使用,但它有以下问题:浇注时发气量大,成本高,涂料气味很大,影响工人健康,安全性也差 。一般建议多采用水基涂料工艺,尤其是一些形状较简单的铸件,如锰钢锷板等 。甲醇的应用可改善烘干质量,可和乙醇配合使用 。