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锂基膨润土在醇基快干锆英粉涂料中的应用试验

    

 锂基膨润土在醇基快干锆英粉涂料中的应用试验

  为了提高铸钢件表面光洁度,满足国外客户对毛坯表面的高质量要求。我们分别采用钠基膨润土,钙基膨润土及锂基膨润土作为悬浮剂在醇基快干锆英粉涂料中进行了应用,通过对其悬浮性进行比较性试验,认定锂基膨润土悬浮稳定性较好。本文详细阐述了锂基膨润土的原土的悬浮性,活化处理后的悬浮性及锂基膨润土醇基快干锆英粉涂料的组成,各项性能。并通过生产验证,应用该涂料,铸件表面令人满意。

  为满足出口产品对铸钢件的高质量要求,选用了一种人工合成的锂基膨润土,并以它作为悬浮剂,配制成了醇基快干锆英粉涂料。该涂料质量稳定,性能良好,在生产使用中取得了好的效果。

  1醇基快干锆英粉涂料的组成

  1.1悬浮剂

  悬浮稳定性是快干涂料一个很重要的指标。为此,对所选用锂基膨润土进行了活化处理,并对活化处理前后的悬浮性进行了测定,经比较,选取了具有曲线C性质的膨润土。这种锂基膨润土在醇基快干锆英粉涂料中的加入量,一般控制在3%以下,就能获得良好的熔胀性,抗载体流失性,悬浮性2h大于97%。

  1.2粘结剂

  采用有机粘结剂:热塑性树脂。其自干能力强。在醇基快干涂料中的加入量,控制在点燃后不起泡为准。使用时将树脂溶脂溶解在乙醇中,或者将树脂研磨成粉状,通过100目筛网后与耐火骨料拌和。在浇注状态下,涂料层中的热塑性树脂和钢水中的氧形成还原性气氛,有机物在缺氧条件下受热分解析出光亮碳,浇注后烧结的涂层容易从铸件表面剥落下来,获得光洁的铸件。

  1.3载体

  以乙醇(工业酒精94.5%)作为载体。它完全可以满足本涂料的工艺性能要求,无论是胶状还是粉状醇基快干锆英粉涂料均有良好的燃烧性能,表面强度亦高,也可自然干燥。因热塑性树脂溶解在乙醇中,它能牢固地粘结在砂型上。一般自干时间为30min~60min均有较好的表面强度。

  1.4助剂

  采用芬芳香料,表面活性剂和二氧化钛为助剂。涂料中加入一定数量的二氧化钛,它能增加塑性,渗透,涂敷和增白作用。

  1.5耐火骨料

  3醇基快干锆英粉涂料的性能

  3.1密度

  以锆英粉为耐火骨料,W(ZrO)>65w(TiO)<0.44(FeO)<0.2,锆英粉粒度控制在270目~320目。涂料的密度与悬浮剂的加入量有关。为获得触变性,流变性好的涂料,悬浮剂的加入量是个关键。当涂料中锂基膨润土的加入量为3%,醇基涂料的密度为1.9g/cm。

  3.2粘度

  涂料粘度过高,则流动性差,涂刷操作困难,涂层不均匀。粘度过低,则涂层太薄,悬浮性差。醇基涂料当密度为1.9g/cm时,粘度杯测出的粘度为6s~7s.

  3.3悬浮性

  将粘度为6s,密度为1.9g/cm的醇基涂料100ml,置于…5mm的柱塞量筒中,静置2h,悬浮值为97%。

  3.4静切值

  醇基锆英粉涂料,密度1.86g/cm时,静切值是78dyn/cm。

  3.5发气量

  醇基锆英粉涂料的发气量变化曲线如图5所

  示。发气时间为30s,总发气量为17.3ml/g.

  3.6涂层强度

  采用SVQ涂料层强度测定仪,将带有待测涂料层的钢制试样座装在腔体的一端,另一端装一双针压力表,由仪器自带的微型泵向腔体供压缩空气,试样破坏时气压表指示压力。测定结果:醇基锆英粉

  涂料为0.25MPa.

  3.7高温抗裂性

  醇基锆英粉涂料刷在50trim×75mm一端为球

  形的水玻璃砂型的试样上,预热至200oC,然后进行

  高温试验(炉温为1200oC),时间2min,炉内观察

  无裂纹。

  3.8浸蚀试验

  将醇基锆英粉快干涂料刷在50mm×75mm一端为球形的水玻璃砂型试样上,预热200oC,浸入温度为1680oC的钢水中(中频电炉内),经20s后,无裂纹,烧结熔融和浸蚀等缺陷。

  3.9涂料的涂层厚度及渗入深度醇基锆英粉涂料的涂层厚度为0.4mm,渗入深度为0.6mm.

  4生产验证

  醇基锆英粉涂料在太矿铸钢、铸铁分厂进行了生产验证。生产的铸件材料AG25,ZG25Mn2,ZG40Cr,ZG35CtMo,ZG2Crl8Ni9,HT20等。醇基锆英粉涂料应用在水玻璃砂,树脂砂的型、芯上,喷、刷均可。喷刷后点燃干燥再合箱浇注。生产验证表明:本涂料抗粘砂性能好,浇注后,铸件表面形成一种光亮碳,铸件表面光洁,这些铸件出口到日本、美国,质量令人满意,可达SIS2-3级(美国合金铸造学会铸件表面外观检查标准)。

  5结论

  1)本涂料适用性广,可用于水玻璃砂,树脂砂,生产碳钢,不锈钢,合金钢铸件。

  2)本涂料制造简单,生产效率高,节约能源,运输方便,贮存安全。

  3)本涂料性能稳定,工艺性能好,抗粘砂能力强,生产的铸件表面光洁。

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