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自制水基石墨涂料的優(yōu)化


鑄造涂料用于涂覆鑄型或芯子表面,是提高鑄件表面質(zhì)量的重要手段。考慮到商品涂料的價(jià)格偏高,山東石橫特鋼集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱石橫特鋼)生產(chǎn)鐵件目前采用自制水基石墨涂料。由于對(duì)鑄件表面質(zhì)量要求越來(lái)越高,加上涂料自身的特殊性,因此如何進(jìn)一步優(yōu)化自制涂料工藝,規(guī)范其使用,降低涂料消耗,對(duì)鑄件質(zhì)量與成本都有重要意義。

1 優(yōu)質(zhì)涂料應(yīng)具有的性能

  涂料通常由耐火粉料、載體液體、粘結(jié)劑和穩(wěn)定懸浮劑及其他添加劑等組成。優(yōu)質(zhì)涂料應(yīng)具有以下性能:好的懸浮性及再攪勻性;一定的觸變性;好的覆蓋能力,對(duì)砂芯(型)施涂時(shí),涂料能以一定厚度遮蓋砂芯(型)表面的性能;適當(dāng)?shù)臐B透性;良好的粘結(jié)強(qiáng)度和耐激熱性;好的抗粘砂性;低的發(fā)氣性;好的貯存性;各種原材料資源豐富,成本低廉,并能滿足勞動(dòng)衛(wèi)生方面的要求。

2 自制水基石墨涂料的配制

  石墨的耐火性能極佳,而且不為液態(tài)金屬所浸潤(rùn),而水是良好的溶劑并有極性,用作涂料的載體時(shí),較易控制涂料流變性。通常,水基涂料為觸變性膠態(tài)分散體,具有良好的使用性能?;谝陨显颍壳霸阼T鐵和非鐵合金鑄件用涂料中,水基石墨涂料有不可替代的地位。
  石橫特鋼對(duì)自制水基石墨涂料進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化。
(1)增加了對(duì)骨料粒度的控制。一般說(shuō)來(lái),骨料愈細(xì),所需粘結(jié)劑愈多,涂料層也較易于開(kāi)裂。要使涂料層中的骨料顆粒排列致密,最好能使較細(xì)的顆粒鑲嵌于較粗的顆粒之間,因而粒度的分布宜分散而不宜集中。
 ?。?)降低了粘土加入量。配方中選用天然鈣基膨潤(rùn)土。膨潤(rùn)土最重要的功能是由于其離子的吸附作用而使膠態(tài)分散體(涂料)形成結(jié)構(gòu),從而使涂料具有觸變性。加入1%的膨潤(rùn)土就可以使涂料產(chǎn)生結(jié)構(gòu),為避免涂層開(kāi)裂,實(shí)踐中將其用量控制在2%。
 ?。?)增加了對(duì)混制時(shí)間的控制。為使涂料各組分高度分散,使膨潤(rùn)土均勻涂覆于骨料的表面,形成結(jié)構(gòu)流體,考慮到骨料顆粒的不均一性與不規(guī)則性,增加了對(duì)混制時(shí)間的控制。
 ?。?)增加了對(duì)溶劑加入量的控制。
  由于石橫特鋼鑄鐵件采用干型鑄造,涂料中水分對(duì)砂型質(zhì)量沒(méi)有影響,因此在實(shí)踐中增加了水的加入量,并且進(jìn)行了定量控制,因?yàn)榈蛷?qiáng)度涂料滲入能使其對(duì)砂型表面的附著增強(qiáng),涂料層不易剝落。
  通過(guò)優(yōu)化涂料配制工藝,涂料的質(zhì)量得到了進(jìn)一步提高,涂料開(kāi)裂的現(xiàn)象基本消失;同時(shí),涂料的材料成本也明顯降低,鑄件的涂料消耗也隨之降低。

3 涂料的施涂方法與用量控制

  涂料的施涂采用刷涂法。在鑄件面積一定的情況下,涂料的用量決定于涂料層的厚度和需涂敷的面積。涂料層的厚度應(yīng)根據(jù)鑄件的材質(zhì)、壁厚、澆注溫度、鐵水流動(dòng)性、鑄型(芯子)的表面狀況等因素確定。由于涂料層的濕態(tài)厚度與干態(tài)厚度區(qū)別較大,考慮到濕態(tài)厚度測(cè)量比較方便,因此對(duì)涂料層濕態(tài)厚度作了以下規(guī)定:薄壁鑄件:0.15~0.20mm;中型鑄件:0.30~0.60mm;厚壁鑄件:0.50~0.75mm;特厚鑄件:0.75~1.50mm;每次施涂厚度不得超過(guò)0.30mm。
  經(jīng)過(guò)對(duì)自制水基石墨涂料配制工藝的優(yōu)化和施涂工藝的細(xì)化,涂料的質(zhì)量得到了更加有效的控制,合格率達(dá)到100%,同時(shí)涂料消耗也降低了40%。

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