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消失模涂料鑄鋼水基工藝性能
消失模涂料鑄鋼水基工藝性能
涂料在消失模涂料中起著至關重要的作用,涂料性能的優劣對鑄件質量有重要影響。目前,國內消失模涂料技術較落后,在一定程度上限制了消失模生產的發展,因此研發高性能消失模涂料,對促進我國消失模技術的發展具有重要意義。本文主要對水基消失模涂料的工藝性能及易剝離性進行了初步的研究,主要涉及兩種改性添加劑及四種不同耐火骨料,一種添加劑是有機纖維,主要用于涂料烘干抗裂性和涂層透氣性研究;另一種添加劑是金屬氧化物,與鋁礬土、石英粉、鋯英粉和高鉻剛玉粉四種耐火骨料,主要用于剝離性研究。工藝性能的研究以鋁礬土為耐火骨料,鋁礬土涂料烘干后在模樣轉角處易產生裂紋,通過試驗找到一種綜合性能比較好的有機纖維加入量。實驗表明,只要加入1%的有機纖維,就能有效地消除涂層裂紋,獲得較好的涂料涂掛性和涂層強度,涂層透氣值可達156。
當有機纖維加入量超過1.5%,涂料在涂掛時易于流淌,涂層不均勻。涂料的剝離性研究主要采取三種試驗方法:一是四種骨料的單一試驗;二是在四種骨料中,每兩種骨料按重量比1﹕1進行混合試驗;三是在單一骨料中加入金屬氧化物的試驗。試驗揭示,單一骨料消失模涂料剝離性效果較差,鑄件表面嚴重粘砂、粘涂料;混合骨料以鋁礬土-石英粉涂料剝離效果較好,涂層能完全從鑄件表面自動剝離,鑄件無粘砂、粘涂料粉現象;單一骨料加金屬氧化物,其加入量在4%～6%,鋁礬土涂料和石英粉涂料涂層剝離性好,鑄件表面光滑,可見金屬光澤。
當金屬氧化物加入量大于8%時,鑄件表面粘附一層粉料,且有粘砂現象。鋯英粉涂料和高鉻剛玉涂料加金屬氧化物后其剝離性效果與不加金屬氧化物時沒多大區別,剝離性都很差。本文對易剝離涂層和粘砂、粘粉現象嚴重的涂料,通過掃描電鏡做了微觀形貌和成分分析,結果表明:易剝離涂料是由于在澆注時涂料內層有低熔點玻璃相生成,它們將堵塞耐火骨料顆粒間的空隙,形成了阻擋鋼水滲透的隔離層,在冷卻過程中由于收縮率不同自動從鑄件上剝離;粘砂、粘粉涂料表面沒有生成低熔點玻璃相將涂料與鋼水的界面隔離開,鋼水直接與涂層顆粒接觸、潤濕、甚至滲透,形成機械鑲嵌,難以剝離。
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