一種高精度消失模鑄鋼涂料的制作方法
【專利摘要】一種高精度消失模鑄鋼涂料，以重量份數(shù)計(jì)，該鑄鋼涂料由耐火骨料90-120份，助劑10份，硅溶膠3份，水10-50份組成，其中水作為載體。其中，耐火骨料為鋁硅粉、石英粉、鋁礬土熟料中一種或幾種的組合，所述助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑馬鈴薯改性淀粉15％，懸浮劑Ca基膨潤土30％，礦物調(diào)節(jié)粉重質(zhì)碳酸鈣50％，表面活性劑FC-4430氟素表面活性劑5％。耐火骨料采用200～300目篩進(jìn)行篩選。該涂料可降低鑄件表面粗糙度值，防止鑄造缺陷，可有效提高鑄件落砂、清理效率，能使泡沫模樣熱解產(chǎn)生的氣體有效的排出到鑄型外，同時防止金屬液的滲透，能提高泡沫模樣的強(qiáng)度和鋼度，防止模樣產(chǎn)生變形和破壞，具有良好的保溫絕熱作用。
【專利說明】一種高精度消失模鑄鋼涂料

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明涉及一種消失模輔助材料，特別是一種高精度消失模鑄鋼涂料。

【背景技術(shù)】
[0002]消失模鑄造技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最可能實(shí)現(xiàn)綠色鑄造的工藝技術(shù)，而涂料作為消失模鑄造的關(guān)鍵技術(shù)之一，其性能的優(yōu)劣決定了消失模鑄造工藝成功與否。目前國內(nèi)消失模涂料的品種較多，但質(zhì)量良莠不齊，價格高低不一。這在一定程度上阻礙了消失模鑄造技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，因此研制性能優(yōu)良、存運(yùn)使用方便、性價比較高的消失模涂料對消失模鑄造技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要意義。
[0003]涂料的科學(xué)配用是穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。調(diào)查表明，消失模鑄件的廢品和種種問題的產(chǎn)生，80%以上的影響因素是出于涂料關(guān)。
[0004]隨著消失模鑄造技術(shù)的應(yīng)用和推廣，一些生產(chǎn)單位及科研院所都認(rèn)識到涂料的重要性，研制出一些商品化的消失模涂料，但是多少都存在以下一些問題:
[0005]I)涂料高溫強(qiáng)度低，剝離性差。鑄件表面出現(xiàn)粘砂現(xiàn)象嚴(yán)重，增加了鑄件的清理工作量及勞動強(qiáng)度，鑄件后期清理困難。
[0006]2)涂料懸浮性差。懸浮劑使用前需浸泡，且長時間攪拌才能溶解。涂料易分層沉淀，每次涂掛前需對涂料進(jìn)行攪拌，使用不便。
[0007]3)涂料層干燥后強(qiáng)度低。造型時模樣易變形及開裂，澆注時易塌箱。
[0008]4)涂料層烘干后易開裂。鋼液滲出導(dǎo)致鑄件表面質(zhì)量不佳。
[0009]5)涂料存放期短。由于涂料中加入化工防腐劑，抗腐性不佳導(dǎo)致涂料存放期短。
[0010]因此，從涂料的組成和性能入手，研制成本低、質(zhì)量好的新型消失模鑄鋼水基涂料，對推廣國內(nèi)消失模鑄造技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種高精度消失模鑄鋼涂料。
[0012]本發(fā)明的一種高精度消失模鑄鋼涂料采用以下技術(shù)方案:
[0013]一種高精度消失模鑄鋼涂料，以重量份數(shù)計(jì)，該鑄鋼涂料由耐火骨料90-120份，助劑10份，硅溶膠3份，水10-50份組成，其中水作為載體。
[0014]其中，耐火骨料為鋁硅粉、石英粉、鋁礬土熟料中一種或幾種的組合，所述助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑馬鈴薯改性淀粉15 %，懸浮劑Ca基膨潤土 30 %，礦物調(diào)節(jié)粉重質(zhì)碳酸鈣50 %，表面活性劑FC-4430氟素表面活性劑5 %。耐火骨料采用200?300目篩子進(jìn)行篩選。
[0015]優(yōu)選地，以重量份數(shù)計(jì)，該鑄鋼涂料由鋁硅粉100份，助劑10份，硅溶膠3份，水10-50份組成，其中水作為載體；所述助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑馬鈴薯改性淀粉15 %，懸浮劑Ca基膨潤土 30 %，礦物調(diào)節(jié)粉重質(zhì)碳酸鈣50 %，表面活性劑FC-4430氟素表面活性劑5%。
[0016]優(yōu)選地，以重量份數(shù)計(jì)，該鑄鋼涂料由石英粉100份，助劑10份，硅溶膠3份，水10-50份組成，其中水作為載體；所述助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑馬鈴薯改性淀粉15 %，懸浮劑Ca基膨潤土 30 %，礦物調(diào)節(jié)粉重質(zhì)碳酸鈣50 %，表面活性劑FC-4430氟素表面活性劑5%。
[0017]優(yōu)選地，以重量份數(shù)計(jì)，該鑄鋼涂料由鋁礬土熟料100份，助劑10份，硅溶膠3份，水10-50份組成，其中水作為載體；所述助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑馬鈴薯改性淀粉15 %，懸浮劑Ca基膨潤土 30 %，礦物調(diào)節(jié)粉重質(zhì)碳酸鈣50 %，表面活性劑FC-4430氟素表面活性劑5%。
[0018]本發(fā)明帶來的有益效果是:與普通涂料相比，該高精度消失模鑄鋼涂料具有以下的顯著優(yōu)勢:
[0019](I)通過添加燒結(jié)助劑來促進(jìn)耐火骨料的燒結(jié)，可有效解決消失模涂料剝離性差、涂料烘干后強(qiáng)度低、易開裂、透氣性、懸浮性差等問題。
[0020](2)該鑄鋼涂料選擇了耐火度高達(dá)1790°C的鋁硅粉原料，耐火涂層的耐火度比一般鑄鋼涂料高，熱膨脹系數(shù)低，高強(qiáng)度的涂層耐磨、抗裂并略有彈性(耐干砂震擊摩擦)能夠有效改善燒結(jié)型耐火骨料的燒結(jié)性能和抗粘砂、抗夾砂、抗熱裂性能并抵擋在澆注過程中金屬液的嚴(yán)重沖刷，澆注后易使涂層成片與鑄件分離剝落，極易清理，鑄件得到良好的外觀質(zhì)量。
[0021](4)解決潤濕性、粘附性、涂掛性、干燥速度、發(fā)氣量、抗腐性的問題:該鑄鋼涂料具有良好的懸浮性、觸變性、粘附性，透氣性和不流淌性(滑暢而不流淌)，微堿性，PH值7?8，無異昧，衛(wèi)生、潔凈、安全，皮膚可隨意與涂料漿液接觸，可用手?jǐn)嚢?。涂料中加入的表面活性劑、懸浮劑及環(huán)保粘結(jié)劑使涂料具有較高的屈服值和塑性變形能力，涂料在低溫(低于60°C )下的干燥速度快，不龜裂，涂料層烘干后，在澆注過程中與高溫金屬液相接觸時，不產(chǎn)生其它氣體。由于不含任何化工防腐劑，完全依靠特種天然植物的抗腐蝕性，配好的涂料漿液在常溫下最佳存放期為18天。
[0022](5)該鑄鋼涂料環(huán)保、涂料的涂層薄，高溫強(qiáng)度高，澆注后易使涂層成片與鑄件分離剝落，極易清理，鑄件質(zhì)量良好。涂料使用量的降低、產(chǎn)品質(zhì)量的提高、勞動強(qiáng)度的降低直接降低成本消耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0023]圖1-本發(fā)明涂料的技術(shù)路線示意圖。

【具體實(shí)施方式】
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[0024]現(xiàn)在結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，附圖為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的技術(shù)路線，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0025]本發(fā)明的一種高精度消失模鑄鋼涂料最佳配方的確定:產(chǎn)品選用鋁硅粉、石英粉、鋁礬土等不同原料加上粘結(jié)劑、懸浮劑、表面活性劑通過圖1所示的技術(shù)路線進(jìn)行試驗(yàn)，最終確定新型消失模鑄鋼水基涂料配方。其中助劑為干粉原料，在產(chǎn)品的制備過程中根據(jù)所需涂料的多少來添加，在產(chǎn)品原料中起到一個橋梁的作用。涂料配方的關(guān)鍵是選好耐火骨料、粘結(jié)劑、懸浮劑、表面活性劑。以鋁硅粉、石英粉和鋁礬土熟料為基礎(chǔ)的耐火骨料，在不同耐火骨料中添加不同含量的Ca基膨潤土、重質(zhì)碳酸鈣、馬鈴薯改性淀粉、FC-4430氟素表面活性劑、制成涂料，對試樣進(jìn)行涂掛性、懸浮性檢查，然后進(jìn)烘房烘干后進(jìn)行強(qiáng)度、烘干抗裂性、透氣性檢查。將烘干后的試樣依據(jù)不同澆注溫度進(jìn)行燒結(jié)試驗(yàn)并檢查試樣剝離性及抗彎強(qiáng)度的變化，最終確定適合于消失模鑄鋼涂料配方的最佳含量，該最佳含量的以下的實(shí)施例中將進(jìn)行進(jìn)一步地闡述。
[0026]實(shí)施例1:
[0027]鋁硅粉涂料配方:
[0028]耐火骨料:鋁硅粉10kg+助劑1kg+硅溶膠3kg+10_50kg水作為載體。
[0029]其中，助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑:馬鈴薯改性淀粉15%，懸浮劑=Ca基膨潤土 30%，礦物調(diào)節(jié)粉:重質(zhì)碳酸鈣50%，表面活性劑:FC-4430氟素表面活性劑5%。
[0030]實(shí)施例2:
[0031]耐火骨料:石英粉10kg+助劑1kg+硅溶膠3kg+10_50kg水作為載體。
[0032]其中，助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑:馬鈴薯改性淀粉15%，懸浮劑=Ca基膨潤土 30%，礦物調(diào)節(jié)粉:重質(zhì)碳酸鈣50%，表面活性劑:FC-4430氟素表面活性劑5%。
[0033]實(shí)施例3:
[0034]耐火骨料:招帆土熟料10kg+助劑1kg+娃溶膠3kg+10_50kg水作為載體。
[0035]其中，助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑:馬鈴薯改性淀粉15%，懸浮劑=Ca基膨潤土 30%，礦物調(diào)節(jié)粉:重質(zhì)碳酸鈣50%，表面活性劑:FC-4430氟素表面活性劑5%。
[0036]經(jīng)試驗(yàn)對比發(fā)現(xiàn)，與普通涂料相比，該高精度消失模鑄鋼水基涂料的優(yōu)勢體現(xiàn)在:
[0037](I)降低鑄件表面粗糙度值，采用該涂料后，鑄件的表面粗糙度可降低二三個等級，達(dá)到Ra = 3.2?6.3um,從而提高了鑄件的表面質(zhì)量和使用性能；
[0038](2)有助于防止鑄件或減少鑄件粘砂、砂眼等鑄造缺陷，因?yàn)橥繉咏⒘艘坏滥突鹦?、化學(xué)性、穩(wěn)定性高的屏障，將金屬液與干砂隔離開來；
[0039](3)可有效提高鑄件落砂、清理效率；
[0040](4)能使泡沫模樣熱解產(chǎn)生的氣體有效的排出到鑄型外，同時防止金屬液的滲透；
[0041](5)能提高泡沫模樣的強(qiáng)度和鋼度，防止模樣在運(yùn)輸、填砂震動時產(chǎn)生變形和破壞，這對提聞鑄件尺寸精度和成品率至關(guān)重要；
[0042]實(shí)踐證明，該高精度消失模鑄鋼水基涂料的配方穩(wěn)定，其中助劑與耐火骨料粉按I: 10左右的比例(可在1: 9?1: 12范圍內(nèi)選擇)混合后加水?dāng)嚢杓纯墒褂茫恍柙倥浼悠渌魏翁砑觿?。同時，該涂料產(chǎn)品用于消失模鑄件的骨料耐溫度高達(dá)1790°C，骨料粉粒度選用200?300目，涂料層的厚度減小到1.0?1.5mm，涂料高溫強(qiáng)度高，剝離性好，鑄件的清理工作量及勞動強(qiáng)度低，鑄件產(chǎn)品光潔度高，涂料存放期變長至18天，涂料成本低。該涂料不需要配加白乳膠、消泡劑、浸潤劑、化工有毒防腐劑[苯酚或甲醛溶液(福爾馬林)]等組分，微堿性，PH值7?8，無異味，澆注過程揮發(fā)的煙氣無公害，粉劑或漿液對人體和皮膚均無任何毒副作用，皮膚可隨意與涂料漿液接觸，工人們也不需要配戴口罩和膠手套操作，可用手?jǐn)嚢?，衛(wèi)生、潔凈、安全。
[0043]本發(fā)明通過上述具體實(shí)例來說明本發(fā)明的原料配比及制備步驟，但本發(fā)明并不局限于上述配比及制備步驟，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述制備步驟才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明所選用原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度消失模鑄鋼涂料，其特征在于:以重量份數(shù)計(jì)，該鑄鋼涂料由耐火骨料90-120份，助劑10份，硅溶膠3份，水10-50份組成，其中水作為載體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高精度消失模鑄鋼涂料，其特征在于:耐火骨料為鋁硅粉、石英粉、鋁礬土熟料中一種或幾種的組合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種高精度消失模鑄鋼涂料，其特征在于:所述助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑馬鈴薯改性淀粉15 %，懸浮劑Ca基膨潤土 30 %，礦物調(diào)節(jié)粉重質(zhì)碳酸鈣50%，表面活性劑FC-4430氟素表面活性劑5%。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種高精度消失模鑄鋼涂料，其特征在于:耐火骨料采用200?300目篩進(jìn)行篩選。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高精度消失模鑄鋼涂料，其特征在于:以重量份數(shù)計(jì)，該鑄鋼涂料由鋁硅粉100份，助劑10份，硅溶膠3份，水10-50份組成，其中水作為載體；所述助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑馬鈴薯改性淀粉15%，懸浮劑Ca基膨潤土30%，礦物調(diào)節(jié)粉重質(zhì)碳酸鈣50%，表面活性劑FC-4430氟素表面活性劑5%。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高精度消失模鑄鋼涂料，其特征在于:以重量份數(shù)計(jì)，該鑄鋼涂料由石英粉100份，助劑10份，硅溶膠3份，水10-50份組成，其中水作為載體；所述助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑馬鈴薯改性淀粉15%，懸浮劑Ca基膨潤土30%，礦物調(diào)節(jié)粉重質(zhì)碳酸鈣50%，表面活性劑FC-4430氟素表面活性劑5%。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高精度消失模鑄鋼涂料，其特征在于:以重量份數(shù)計(jì)，該鑄鋼涂料由鋁礬土熟料100份，助劑10份，硅溶膠3份，水10-50份組成，其中水作為載體；所述助劑的內(nèi)部成分包括，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，粘結(jié)劑馬鈴薯改性淀粉15%，懸浮劑Ca基膨潤土 30%，礦物調(diào)節(jié)粉重質(zhì)碳酸鈣50%，表面活性劑FC-4430氟素表面活性劑5%。
【文檔編號】B22C3/00GK104275435SQ201410313392
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】陳偉 申請人:渠縣金城合金鑄業(yè)有限公司