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消失模涂料原材料骨料的耐火性粒度和形状
消失模涂料原材料骨料的耐火性粒度和形状


  消失模涂料所用的原材料品种繁多,主要包括耐火骨料、载体和其他附加物(如悬浮稳定剂、润湿剂、分散剂、黏结剂等)。


  1.耐火骨科


  粉状耐火骨料是消失模涂料的主要组成部分,也是最终在金属一铸型界面上起作用的骨干材料,因而称之为“骨料”。


  (1)“骨料”材料选择。选择骨料时应考虑以下因素:骨料的耐火性、粒度和形状、密度、热膨胀性、与铸造合金的化学反应能力、与型砂的反应能力、导热性、发气性以及来源和成本等。


  ①耐火性。骨料的耐火性通常包括两方面的内容:其一是骨料的熔点或软化点,即其耐受高温的能力,也就是耐火度;其二是它的高温化学稳定性,即其在高温下耐受其他氧化物侵蚀的能力。


  耐火骨料的耐火度并非越高越好。由于涂料是在液态金属和铸型界面上起作用的,铸钢的浇注温度一般不超过1600。C,铸铁则不超过1400。C。如果考虑铸型对金属的冷却作用和界面上的温度落差,涂料层受热后所能达到的温度将比上述数值还要低一些。对于这样的温度条件,就耐火度而言,一般耐火材料都能满足要求,因此不必过分苛求耐火骨料的耐火度。


  至于骨料的高温化学稳定性,也绝不是越稳定越好。在常用于涂料的一些骨料中,石英粉的高温化学稳定性相当差,它在FeO的作用下,会生成熔点为1200℃左右的铁橄榄石,乃至熔点更低的共熔体。同时,在用砂型铸造钢铁铸件时,浇注时型内气体是氧化性的,界面上不可避免地会有FeO存在。但是,不少铸钢厂仍采用石英粉涂料,效果也很好。


  ②颗粒尺寸。一般说来,骨料的颗粒越细,则涂料的悬浮稳定性越好,涂料层的烧结性能也会越好。另一方面,骨料越细,则所需的黏结剂越多,涂料层也较易于开裂。


  要使涂料层中的骨料颗粒排列致密,最好能使较细的颗粒镶嵌于较粗的颗粒之间。因而,粒度的分布宜分散而不宜集中。用于一般砂型(芯)的涂料的骨料粒度以200目、270目、320目3种配合使用为好。


  (2)常用材料。铸造上使用的涂料,根据涂料中骨料的不同,可将涂料分为石墨粉涂料、刚玉粉涂料、锆石粉涂料等。


  ①焦炭粉。焦炭粉是廉价的碳质材料,主要用于铸铁涂料。可以单独用焦炭粉,也可和其他材料配合使用。焦炭粉是多孔性材料,能吸收较多的水,涂料层烘干比较困难,但也可利用这一特点制成保温涂料。


  ②石墨粉。石墨的耐火性能极佳,广泛用于铸铁和非铁合金铸件用的涂料,由于能使铸钢件增碳,不用于铸钢涂料。


  ③石英粉。石英粉的耐火性能适当,且易于烧结。用于铸铁件时,可与石墨粉或焦炭粉配合使用,用于铸钢涂料也有令人满意的效果。但硅质粉尘对工人健康有很大危害,应慎用。


  ④锆石粉。锆石粉的耐火度高,高温下的热稳定性好,但却易于烧结,而且热膨胀又很少,兼有这些特点的材料是很难得的。以锆石粉为骨料的涂料,高温强度很好,不易剥落。可用于铸钢件、铸铁件及其他合金铸件。


  ⑤刚玉粉。刚玉粉的耐火度高,在加入适当的辅助材料后易于烧结,是很好的骨料。


  ⑥煅烧镁砂粉。煅烧镁砂粉的主要成分是MgO,其耐火度高,高温化学稳定性好,



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