消失模鑄造用涂料與配方-文庫(kù)吧資料
2025-07-04 20:07本頁(yè)面
【正文】 維素鈉、聚丙烯酰胺分別加水配成溶液，再與骨料及其他成分 混合攪拌而成。 3) 涂料的透氣性隨溫度的變化而變化 , 先隨溫度的升高而下降 , 然后再隨溫 度的升高而升高。其配方為 : 石 英粉 100 % , 膨潤(rùn)土 4 % , 白乳膠 % , 濃度為 5 % 的羧甲基纖維素鈉 (CMC)0. 5 % , 以及其它附加物。涂料 5 能很好的浸潤(rùn)泡沫塑料 , 涂掛性良好 , 其強(qiáng)度、透氣性等完 全滿(mǎn)足干砂消失模鑄造生產(chǎn) , 特別適合球墨鑄鐵的生產(chǎn)。澆 注時(shí)真空度為 0. 04 ～ 0. 06 MPa , 澆注過(guò)程中無(wú)反噴以及塌箱。聚苯乙烯泡沫塑料模樣 (EPS) 密度為 0. 019 6 g / cm 3 , 模樣上涂掛 1 mm 左右厚的涂料 , 在 (55 177。 磨球的規(guī)格為 40 、 60 、 100 三種 , 采用立式串鑄工藝。 所以只有涂料 5 的透氣性能滿(mǎn)足消失模鑄造生產(chǎn)要求。 1 g 1 g min 1 , 生產(chǎn)出的鑄件會(huì)存在冷隔、 缺肉、氣孔等常規(guī)鑄造缺陷 , 以及鑄鋼件表面增碳、鑄鐵件表面皺皮等消失模 特有鑄造缺陷。 涂料透氣性低于 2. 5 cm 4 min 1 。粒度集中的石英粉 3 組成 的涂料 5 的骨料之間的孔隙較大 , 透氣性也較高 , 涂料 1 由于石英粉的粒 度分布分散 , 耐火骨料排列致密 , 骨料間孔 隙小 , 其常溫至 1 000 ℃ 的透 氣性均低于 1. 0 cm 4 由于膨潤(rùn)土粉充填于耐火骨料之間 , 骨料間的孔隙通道 截面積減少 , 這樣涂料 3 的透氣性比涂料 4 低。 在高溫階段 (1 000 ℃ ), 第三種因素起主導(dǎo)作用 , 導(dǎo)致涂料的透氣性隨溫度的升高而升高。第三 , 在 高溫下 , 涂料中的有機(jī)物會(huì)發(fā)生分解 , 產(chǎn)生的氣體排出涂料層后 , 涂料的孔 隙增加 , 透氣性也隨之升高。耐火骨料體積膨脹后 , 骨料排列更緊密 , 骨料間的孔隙減少 , 涂料的透氣性下降。石英粉在 573 ℃ 發(fā)生β 石英→α 石英相變 , 其線(xiàn)膨脹率為 4. 5 10 3 。第一 , 隨溫度的升高石英粉由于熱膨脹 和相變導(dǎo)致其體積增加。盡管涂 料透氣性相差較大 , 但均先隨溫度 t 升高而降低 , 在 400 ℃ 或 700 ℃ 時(shí) 達(dá)最低點(diǎn) , 然后再隨溫度的升高而增加。 1 min 1 。涂料 5 的透氣性明顯高于涂料 1 ～ 4 , 其常 溫透氣性達(dá) 3. 76 cm 4 涂掛后 , 泡沫塑料模樣的垂直表面以 及下表面的涂料可以不滴淌或只有少量滴淌 , 可以保證模樣的所有表面涂料層 厚度均勻。涂掛結(jié)束后剪切速率趨于零 , 由于剪切稀釋作用表觀粘度大幅度增加 。即涂料受到的攪拌速度或 涂刷速度增高 , 則表觀粘度降低 , 涂料具有 “ 剪切變稀 ” 特性。在低剪切應(yīng)力下這種結(jié)構(gòu)只稍變形而不被破壞 , 這使得涂料 具有一定的屈服值 [ 1 ,4 ] 。所有涂料用鈉 質(zhì)膨潤(rùn)土和 CMC 作懸浮劑 , 膨潤(rùn)土顆粒在高度分散狀態(tài)下呈片狀 , 片狀顆粒 平面上一般帶負(fù)電荷 , 邊棱部分帶正電荷 , 正負(fù)電荷 相吸引 , 使膨潤(rùn)土顆 粒在溶液中形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 。涂料 1 、 3 、 4 、 5 均用無(wú)機(jī) 粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑相結(jié)合 , 有理想強(qiáng)度與懸浮率。膏狀涂料 2 在 攪拌機(jī)中攪拌時(shí) , 涂料液表面有黑色的油狀物質(zhì)生成。涂料 2 用水玻璃與白乳膠作粘結(jié)劑。涂料 2 的懸浮率為 98 % , 而其余均為 100 % 。涂料的靜態(tài)剪切應(yīng)力的測(cè)定用 U 型連通管 [3 ] 。測(cè)定時(shí)使用 3 號(hào)轉(zhuǎn)子 , 并且涂料的溫度 保持在 (25 177。用 STZ 型直讀式透 氣性測(cè)定儀測(cè)試涂料在常溫以及 400 、 700 、 1 000 ℃ 下的透氣性 [2 ] 。 表 1 石英粉的粒度分布 % 1. 2 試驗(yàn)方法 文中擬定了表 2 中 5 種涂料 , 每種涂料均用 S460 型碾輪式混砂機(jī)制成膏 狀 , 然后在自制攪拌機(jī)中加入 適量水?dāng)嚢璩梢后w涂料 , 膏狀涂料混制工藝如 下 : 表 2 涂料配方 % 用 30 mm 的帶磨口量筒 ( 刻度為 0 ～ 100 mm) 測(cè)定涂料懸浮性 , 靜 置時(shí)間為 24 h 。羧甲基纖維素鈉 (CMC) 使用前 24 h 配制成 5 % 的 水溶液。膨潤(rùn)土為 四川鹽亭鈉質(zhì)膨潤(rùn)土 , 其吸藍(lán)量為 39 , 使 用前兩天 , 將 其調(diào)制成膨潤(rùn)土漿 , 并加入膨潤(rùn)土量 3 % 的 Na 2 CO 3 。文中在尋找一種適用于球墨鑄鐵件且 性能優(yōu)良而價(jià)格低廉的涂料目的下 , 研究了以石英粉為耐火骨料的消失模鑄造 水基涂料。雖然 高溫下 ,SiO 2 能與 FeO 發(fā)生反應(yīng) , 生成低熔點(diǎn)、低粘度化合物 FeO 現(xiàn)有消失模鑄造涂 料一般以棕剛玉、鋯 英粉、鋁礬土等為耐火骨料 , 成本 較高。其中涂料層的性狀不僅影響模樣的氣化和氣體的遷 移 , 而且和鑄件表面質(zhì)量、表面缺陷、鑄件精度乃至 鑄件內(nèi)在質(zhì)量等都密切相 關(guān)。進(jìn)入 80 年代 , 隨著干砂消失模 鑄造專(zhuān)利的失效 , 消失模鑄造得到了迅猛的發(fā)展 , 國(guó)外開(kāi)始建立了一大批生 產(chǎn)線(xiàn) , 用于鑄鋁、鑄鐵件以及鑄鋼件的批量生產(chǎn)。 透氣性 。 關(guān)鍵詞 : 消失模鑄造 。研制出的涂料 , 配方為 : 石英粉 100 % , 膨潤(rùn)土 4 % , 白乳膠 2. 5 % , 羧甲基纖維素鈉 (CMC)0. 5 % , 以及其它附加 物 , 其中石英粉要求粒度分布相對(duì)集中。文中采用石英粉為耐火骨料 , 石英粉共有 3 種粒度分布。. 6. 消失模鑄造水基涂料的研制 摘 要 : 涂料是消失模鑄造最關(guān)鍵的輔助材料之一。 4 結(jié)論 (1) 研制的高錳鋼件消失模醇基涂料性能優(yōu)良 , 成本低廉 , 澆注的鑄件表面 質(zhì)量好 , 光潔無(wú)粘砂 , 尺寸精度高。落砂后鑄件表面光潔 , 平整 , 棱 角清晰 , 無(wú)粘砂 , 尺寸精度高。 表 3 最佳涂料與文獻(xiàn) 推薦涂料性能對(duì)比 3 . 3 生產(chǎn)驗(yàn)證 在錦州發(fā)電廠鑄造分廠進(jìn)行批量生產(chǎn)驗(yàn)證。但仍可看 出最佳涂料觸變性?xún)?yōu)于文獻(xiàn)涂料的觸變性值。圖 1 為研 制涂料及文獻(xiàn)涂料的觸變性曲線(xiàn) , 可見(jiàn)兩種涂料的表觀粘度在恒定的剪切速率 下隨著剪切時(shí)間的延長(zhǎng)而大幅度降低 , 但最佳涂料觸變性曲線(xiàn)斜率大于文獻(xiàn)涂 料 圖 1 涂料觸變特性曲線(xiàn) 觸變性曲線(xiàn)的斜率 , 表明該涂料涂敷時(shí)的涂刷性和涂平性?xún)?yōu)于文獻(xiàn)涂料。 (1) 涂掛性 對(duì)不同結(jié)構(gòu)的消失模采用刷、浸、噴、淋等涂敷方法在消失模表面 涂敷涂料 , 都能在表面上形成一層均勻的涂層 , 說(shuō)明研制的涂料涂掛性較好。根據(jù)各因 素對(duì)懸浮性、透氣性和涂料強(qiáng)度的主次關(guān)系綜合權(quán)衡 , A 2 B 2 C 3 D 3 為最佳水平組合條件 , 即為最佳涂料配方。正交試驗(yàn)采用 4 因素 3 水平 ( 表 1) , 試驗(yàn)結(jié)果如 表 2 。 3 試驗(yàn)結(jié)果 3 . 1 最佳涂料配方的確定 懸浮性、透氣性和涂層強(qiáng)度是消失模涂料的基本性能。 觸變性是采用 NDJ 1 型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)量涂料的表觀粘度隨時(shí)間的變化情況 , 即觸變性曲線(xiàn)。 涂層強(qiáng)度測(cè)定 [4 ] 是由粘度杯向涂有涂層的玻璃板 上落砂 , 直至擦破涂層 露出玻璃板為止 , 稱(chēng)出落砂總質(zhì) 量 , 作為判斷涂料層面強(qiáng)度的定量指標(biāo)。 透氣性在 STZ 直接式透氣性測(cè)定儀上測(cè)定 ( 用透 氣性標(biāo)準(zhǔn)度樣 ) 。為使涂 料層在落砂時(shí)易剝離、防粘砂 , 加入熔劑 Fe 2 O 3 。先用少量水引發(fā) , 靜置 24 h 后 , 變成膏
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