铜合金铸造涂料粘结剂

主要原料 石墨粉质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。硬度为1～2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3～5。比重为1．9～2．3。在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是相当耐温的矿物之一。常温下石墨粉的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂。 铬铁矿是一种矿物，主要成分为铁、镁和铬的氧化物：(Fe, Mg)Cr2O4，是尖晶石的一种。它是可开采的铬矿石，矿物成分较复杂，镁的含量不定，有时也含铝和铁元素。自然界含铬矿物约30种,但具有工业价值的只有铬铁矿,铬铁矿难熔，用作耐火材料，也用于制取三氧化二铬、重铬酸钠、重铬酸钾等铬化合物。铸造模具涂料优势在于保温隔热效果明显，熔点在1650℃以上。铜合金铸造涂料粘结剂

    可有效改善涂料的烧结剥离性，涂层能成片剥离，还能使石墨粉涂料的黑色变浅，有利于改善作业环境。铸铁涂料中加入某些几乎不溶于水的粉状金属氧化物时，涂料的渗透性也同时有所提高。这是因为金属氧化物对型砂的渗透能力取决于离子电位和电性；离子电位低，负电性小，则渗透能力强；而几乎不溶于水的金属氧化物的离子电位很低，负电性很小。作者历经多年研究，开发成功一种粘土湿型砂铸铁用新型醇基石墨粉复合涂料。新型醇基石墨粉复合涂料的悬浮率、抗裂性和发气性达到了国内外同类产品**水平。新型粘土湿型砂铸铁醇基石墨粉复合涂料分别在湖北五金工具公司、湖北随州通用机械厂、湖北随州车桥厂等单位得到了多年生产应用。浇注的铸件有管子钳柄体、载重汽车制动毂和飞轮等。管子钳柄体材质为可锻铸铁，质量为9kg，壁厚为25mm，浇注温度为1450~1480℃。制动毂材质为灰口铸铁，质量为15~35kg，壁厚为18~28mm，浇注温度为1350~1380℃。柄体铸造型砂由水洗硅砂、红砂和膨润土及适量水混制而成，不加煤粉。造型后立即喷涂，且均喷涂一次；柄体涂层厚度约为，不点燃干燥，喷涂后立即合箱浇注；制动毂涂层厚度约为，喷涂后立即点燃干燥，合箱，再放置数小时后浇注。铜合金铸造涂料粘结剂砂型涂料在铸造生产中砂型铸造涂料是量大、面广。

    比较大壁厚分别为16、65mm，浇注温度为1440~1480℃。造型制芯均采用酸自硬呋喃树脂砂工艺。减速器壳体和曲柄等大件刷涂两次，涂层厚度约为；制动盘和驱动环等中小件喷涂一次，涂层厚度约为；施涂后立即点燃干燥。生产应用结果表明：新型烧结剥离型醇基浅色铸铁涂料的涂刷性、渗透性、抗流淌性、流平性和抗裂性均很好，涂层强度高，发气量小，铸件打箱时涂层大部分能成片剥离（见图1），抛丸清理后铸件表面光洁（见图2），无粘砂和气孔、夹砂等缺点，表面粗糙度Ra≤µm，提高了铸件清理工效，节约了能源，减轻了劳动强度。该涂料可代替醇基石墨粉涂料用于酸自硬呋喃树脂砂铸造各种质量大中小型铸铁件，而且颜色为浅红色，容易识别，可避免漏涂，还消除了石墨粉涂料对生产环境的污染。图1曲柄和驱动环铸件的涂层剥离情况图2制动盘和减速器壳体铸件抛丸清理后的表面情况3粘土湿型砂铸造醇基喷涂涂料粘土湿型砂铸造工艺因其成本低、效率高，目前在造型制芯工艺中占有重要地位。普通铸铁湿型砂一般都加入煤粉，以提高铸件表面质量，但它降低了型砂的透气性和强度，更为严重的是恶化了劳动条件。采用普通湿型砂工艺直接生产铸钢件时，铸件容易产生粘砂、气孔等缺点。

    生产应用结果表明：该涂料的渗透性、抗流淌性和抗裂性均很好，涂层强度高，发气量小，浇注后涂层自身产生适度烧结，打箱时涂层易成片剥离，铸件表面光洁，基本无粘砂，字迹非常清晰。而未用涂料时，铸件打箱后表面粘砂严重，字迹模糊（见图3~4，图中上部均为使用涂料的铸件，下部均为未用涂料的铸件）。铸件进行抛丸清理后，使用涂料的表面粗糙度明显低于未用涂料的表面（见图5，图中上部为使用涂料的铸件，下部为未用涂料的铸件)，表面粗糙度Ra≤µm，而且无气孔、夹砂和掉砂等缺点，大幅度提高了铸件清理工效，节约了能源，减轻了劳动强度。图3管子钳柄体铸件表面情况对比图4制动毂铸件表面情况对比(抛丸清理前)图5制动毂铸件表面情况对比(抛丸清理后)粘土湿型砂铸钢醇基电熔镁砂粉涂料在武汉钢铁公司某厂中小型铸钢件的生产中也取得了满意效果。浇注的铸件为衬板、锤头等，材质为高锰钢，重量为10~30kg，壁厚为20~50mm，浇注温度为1420~1450℃。型砂*由水洗硅砂、膨润土及适量水混制而成。造型后立即喷涂，涂层厚度约为。喷涂后立即点燃干燥，然后用氧-乙炔火焰进行表面辅助干燥，再放置约1小时后合箱浇注。生产的铸件基本上无粘砂、气孔、夹砂等缺点。铸造模具涂料与磷酸盐涂料相比它特有的物理性能决定了它的优势。

    这对广大铸造企业在目前主要金属炉料价格居高不下的困难条件下的增收节支和降耗增效无疑是雪上加霜。因此，开发应用质优价廉的锆英粉涂料替代品种也势在必行。铬铁矿粉不仅具有类似锆英粉的固相自烧结特性，而且不被钢水润湿，高温导热系数大，激冷性好。这些性能有助于涂料烧结剥离和防止粘砂。尤其重要的是：铬铁矿粉的价格比较稳定，目前*为锆英粉的40%左右，价格优势明显。铬铁矿粉的主要矿物组成为FeO•Cr2O3，无杂质时耐火度为2180℃。铬铁矿粉的主要化学成分为Cr2O3，次要成分为FeO、MgO和Al2O3及其它杂质。上述次要成分在钢水的高温作用会形成少量液相，对铬铁矿粉粒子间的固相扩散可起传质媒介作用，并按**小能量原理将粒子拉近，促进Cr2O3发生固相烧结。随着温度的升高，铬铁矿粉粒子间彼此烧结成致密的尖晶石相（MgO•Al2O3、MgO•Cr2O3等）结构。浇注时铬铁矿粉发生固相烧结可弥合粒子间空隙，另外，铬铁矿粉不被钢水润湿，高温导热系数是锆英粉的4倍左右，激冷性好。这些因素的共同作用可阻止钢液渗入涂层，提高涂层的抗机械渗透粘砂能力。铬铁矿粉的固相烧结还有助于涂料烧结成片剥离。铬铁矿粉的高温化学稳定性好，不与钢水及其中的氧化物发生反应。在铸造过程中覆盖在型芯表面可以改善其化学稳定性。铜合金铸造涂料粘结剂

醇基铸造涂料优点:使用方便，生产周期短.铜合金铸造涂料粘结剂

    应用质优价廉的树脂砂用醇基浅色铸铁涂料势在必行。作者已开发成功一种铸铁用新型浅色涂料。该系列涂料按照“烧结剥离防粘砂”理论和“气氛控制防粘砂”理论设计。本涂料生产大中型铸铁件时，耐火粉料基料采用一种浅白色铝质耐火粉料；生产中小型铸铁件时，耐火粉料基料采用一种浅白色天然粉状硅质耐火粉料。两种浅色耐火粉料的主要性能如表1所示。表1烧结剥离型醇基浅色铸铁涂料中耐火粉料基料的主要性能种类主要成分密度/g•cm-3耐火度/℃在FeO作用下的烧结温度/℃线膨胀系数(20～1000℃)/℃-1铝质硅质Al2O3≥85%SiO2≥98%~≥1770≥17001300～17001300～1500××10-6本涂料采用了两种浅色粉状助熔剂，以获得涂料的烧结剥离性，使涂层基本能成片剥离。按照“气氛控制防粘砂”理论，如果涂料在金属液浇注时产生强还原性气氛（如涂料加有较多有机物或碳质材料时），则在铸件与涂层界面会形成气膜或碳膜，阻止金属液与砂型相互作用，产生防粘砂效果；如果涂料在金属液浇注时产生强氧化性气氛，则金属液被氧化生成各种氧化物，氧化物又消耗于与型砂面层中的SiO2和Al2O3等发生反应，如果金属氧化物的生成速度大于消耗速度，多余的氧化物便积累在金属表面上，厚度超过。铜合金铸造涂料粘结剂

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