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消失模涂料用涂料的性能要求和组成
消失模涂料用涂料的性能要求和组成

  消失模涂料用涂料应符合下列要求:


  1)有较高的耐火度和化学稳定性,在浇注时不被高温金属熔化或与金属氧化物发生化学反应,形成化学粘砂。


  2)有较好的涂挂性和附着性,能均匀致密地涂挂在泡沫塑料模样表面。


  3)涂层有较好的强度和刚度,使模样在搬运和装箱过程中不会被损坏,在干燥后能保持模样不变形,在浇注时能承受由于模样汽化而产生的型砂背压力。


  4)涂层有较好的高温透气性,能随着浇注金属液面的推进,将消失模汽化产生的气体以及型腔内的空气,顺利地从涂层经砂型壁排出。


  消失模涂料用白模涂料主要由耐火粉料、载液、悬浮剂、粘结剂和助剂组成。4.1.2实型铸造用涂料的性能要求和组成


  1.涂料的性能要求


  1)实型铸造用涂料应具有较高耐火度和良好的热稳定性。


  2)良好的透气性,保证泡沫塑料模样汽化所产生的大量气体能及时通过涂层排出铸型。


  3)快干性。由于泡沫塑料是一种不透气的蜂窝状结构材料,热变形温度低,涂层只能在空气中自然干燥或经50—600C热空气烘干。


  2.涂料的组成


  实型铸造用白模涂料组成与消失模涂料基本相同,但是,由于实型铸造的型砂中含有粘结剂,同时造型时要经过紧实过程,紧实后的型砂强度较大,因此对涂层高温强度要求比消失模涂料涂料低,另一方面,实型铸造一般都有冒口或出气口,有利于排出白模汽化时产生的气体。因此对其涂料的高温透气性要求也比消失模涂料低。在铸造合金成分基本相同的前提下,实型铸造用涂料一般选用耐火度较高的粉料或耐火度高的粉料占有较多的含量,同时所含粘结剂相应地也较多,以保证获得较高的强度。



  耐火粉料,又称耐火填料或耐火骨料。对耐火粉料的要求是有高的耐火度、适度的烧结点和细度、良好的高温化学稳定性,不被金属液及其氧化物润湿,不与型砂起不良反应,不损害铸件的化学成分及性能、热膨胀系数小、导热性良好、热容量大、发气量小。来源广,对人体健康无害。


  1.石墨粉


  天然石墨有两种形态:无定形石墨和鳞片石墨。无定形石墨呈黑色粉土状,又称土状石墨,


  第4章消失模涂料及实型铸造涂料·87.它的耐火度较低,且易燃烧,在500℃时即开始氧化,发气量大;鳞片状石墨呈银灰色,有光泽,耐火度超过2000…(:,在大气中不易燃烧,经长时间加热才能引起氧化。石墨按其固定碳含量(质量分数)分为低碳石墨(c=50.00/0—79.0%)、中碳石墨(c二80.0%-93.0010)和高碳石墨(C二94.0%—99.0010)。对铸造涂料用石墨的质量要求见表4-1。表4-1铸造涂料用石墨的质量指标


  石墨粉一般用于铸铁涂料,不适用于铸钢,因它会导致铸钢件增碳。


  2.石英粉


  石英粉是白色透明粉状物,由硅砂或石英岩破碎、研磨而成。它的主要成分是Si0:,熔点为1713…(:。当含有杂质时熔点要降低。杂质有K:o、Na:o、Mg0、Ca0、Fe20,等。对石英粉的性能要求如下:


  1)Si0,≥98 010。


  2)Ca0、Mg0、Na20、K20之和≤1.0%。


  3)烧损≤o.5%(1000 0C保持th)。


  4)耐火度≥1690℃。


  5)颗粒度:过200—270目筛。


  石英粉在铸钢涂料中应用广。但石英热膨胀系数大,尤其是在573℃时相变产生急剧膨胀,容易导致涂层开裂、剥落。此外,石英导热率低,容易与铁的氧化物反应生成低熔点物质,引起铸件粘砂,石英粉尘在清砂过程中容易使工人得矽肺病,所以目前许多单位纷纷寻找其他耐火粉料代替石英粉。


  3.锆石粉


  锆石粉的主要矿物成分是硅酸锆(Zr0:.Si0:或ZrSi0,)。纯锆石粉应含(质量分数)67.2%Zr0、、32.8 010 Si0:,实际上还含有Fe:o,、Ca0、Ti0:和Al:o,等杂质。Zr0:含量(质量分数)达不到67。2%。错砂外观为无色的锥形细颗粒,常存在于沿海的海砂中,与硅砂、金红石、钛铁矿、独居石、磷钇矿等伴生。纯的锆砂是从这种海砂中经过重选、磁选、电选等工艺精选出来,其出品率仅为干分之几,所以错砂价格较贵,我国锆砂精矿中常含有少量独居石。独居石又名磷铈镧矿,化学式为(Ce、La)PO:,是一种稀土磷酸盐,有放射性。其P:o,含量越高,独居石的含量也会越多,其放射性强度也就越大。因此对锆石粉的P:o,有一定限制。锆石粉密度为4.6-4.7g/cm;,莫氏硬度7-8级,熔点为2430…(:,但它在1540℃时开始分解为Zr0:和Si0:,Si0:的熔点较低,因此锆石粉的烧结温度与熔化温度之间有一个较宽的温度区间,有利于获得烧结涂层。加入Na:o、K:o、Mg0、Ca0、Zn0、B:o,、Mn0、Fe:o,、Ni0等氧化物也可以促进其烧结。锆石粉中含有少量杂质(Fe:o,、Ca0等)时,其熔点将下降为2200℃,锆石粉除有很高的耐火度外还具有高导热性,热膨胀小,在高温下表现为中性和弱酸性,不与氧化铁起化学反应等特性,有利于大型铸钢件防止粘砂,因而在生产大型铸钢件和合金钢铸件以及大型铸铁件时常用锆石粉作耐火粉料。根据机械行业标准JB/T 9223-1999《铸造用锆砂》规定,铸造用锆砂按其化学成分分为四级,见表4-2。 



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