[发明专利]一种铸钢消失模表层涂料

说明书

技术领域

本发明涉及涂料造领域，具体涉及一种铸钢消失模表层涂料。

背景技术

消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。传统的铸造涂料只是在铸件和铸型中间起到阻挡隔离作用，达到防粘砂目的，但普通铸造涂料高温下由于 附着力差、强度低、耐火差、发气量大，容易造成铸件产生粘砂、砂眼、气孔、碳渣等缺陷。

消失模铸造所用的造型材料一般是普通干石英砂，泡沫塑料模型被液态金属置换时，热分解产生的大量气体要通过干砂间空隙方能排出铸型外。然而，液态金属在负压的作用下很容易渗入干砂间的空隙而形成机械粘砂。为了避免产生机械粘砂，消失模模样表面必须涂挂一层耐火涂料。在铸型浇注过程中，这一层耐火涂料是介于金属液和型砂之间，对消失模模样的气化、金属液充填和铸件的形成等起着十分重要的作用。

表层涂料是消失模铸造的关键技术之一，涂料的优劣直接影响消失模铸件的质量。铸钢件的增碳、增氢、气孔等是消失模铸造的难题，这在很大程度上限制了消失模铸钢技术的应用。在铸钢件消失模铸造生产中，涂料是影响铸钢件表面增碳的一个重要因素。涂料层的透气性好，可减少增碳量，而涂料的组成不同，其透气性也不同。另外，消失模铸造涂料还要求有高强度、良好的悬浮性、热稳定性、易从铸件表面脱落、操作简单、成本低等特性，特别是水基涂料。而对消失模铸钢来说，更要求涂料层有良好的透气性，以减少表面增碳量。

铸钢消失模表层涂料在满足生产需求的情况下，用STZ型直读式透气性测定仪测定，其透气性不得低于80、其悬浮性不得低于90%、涂层干燥后不得起皮和开裂、强度检测不低于7.5千克。

通过检测，目前普通的铸钢消失模表层涂料的透气性在85左右、悬浮性92%左右、强度8千克左右，涂层干燥后不起皮不开裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸钢消失模表层涂料，以解决上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种铸钢消失模表层涂料，包含以下原料组成：铝矾土、锆英粉、钠基土、羧甲基纤维素钠盐、酚醛树脂、PVB树脂、硅溶胶、聚氧乙烯辛基苯酚醚、正丁醇、滑石粉。

铝矾土在浇注温度下不和金属氧化物生成低熔点物质，同时钢水及其氧化物对铝矾土的浸润性比较低，因此用于涂料能起到很好的抗粘砂作用。锆英粉的烧结温度与熔化温度之间有一个较宽的温度区间，这是锆英粉的一个重要特点，有利于获得烧结涂层。锆英粉在高温下表现为中性和弱酸性，热膨胀系数小，不与氧化铁起化学反应，有利于在大型铸钢件上防止粘砂缺陷。

选用高低温复合粘结剂使消失模涂料层具有较高的涂层强度，采用酚醛树脂和PVB组合，比单独使用具有更高的强度[5。。硅溶胶在1 000℃以上时开始软化，使涂料具有良好的韧性，在浇注过程中，具有良好的抗金属液的冲刷性和抗裂性，提高涂料的高温强度。因此选择酚醛树脂和PVB组合做低温粘结剂，硅溶胶做高温粘结剂。

选用钠基土和羧甲基纤维素钠作复合悬浮剂。钠基土颗粒质点很小，水分子吸附在其表面，并进入晶层之间形成胶体质点，该质点在胶体溶液中形成空间网状结构，使钠基土浆具有屈服值，涂料颗粒质点不易下沉，确保涂料的悬浮性较好。

优选的，上述涂料中，铝矾土与锆英粉的重量比为7:3 。

优选的，上述涂料中，所述的滑石粉占涂料总重量的2%。

优选的，上述涂料中包含以下重量等分的原料组成：铝矾土60～80份、锆英粉20～40份、钠基土2～5份、羧甲基纤维素钠盐0.5～1.0份、酚醛树脂0.5～1.0份、PVB树脂0.1～0.5份、硅溶胶2～6份、聚氧乙烯辛基苯酚醚1～2份、正丁醇2～3份、滑石粉1～3份。

优选的，上述涂料中包含以下重量等分的原料组成：铝矾土70份、锆英粉30份、钠基土5份、羧甲基纤维素钠盐0.7份、酚醛树脂0.7份、PVB树脂0.3份、硅溶胶4份、聚氧乙烯辛基苯酚醚1.3份、正丁醇2.2份、滑石粉2份。

优选的，上述涂料中，所述的铝矾土、锆英粉、钠基土、滑石粉均为粒度为280目～400目之间的粉末。

优选的，上述涂料中，所述的酚醛树脂有PVB树脂的重量比为7:3 。

本发明的技术优点在于：

（1）涂料刷涂后透气性好。

（2）涂料的强度高。

（3）涂料的悬浮性好。

具体实施方式