一種改善奧氏體球鐵鑄件內(nèi)流道片狀石墨層的涂料及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鑄造輔料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種改善奧氏體球鐵鑄件內(nèi)流道片狀石 墨層的涂料及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在奧氏體球鐵生產(chǎn)過(guò)程中，鑄件內(nèi)腔表層面與中間斷面區(qū)球化級(jí)別別較大，中間 斷面2-3級(jí)，內(nèi)腔表層面出現(xiàn)5-6級(jí)，使產(chǎn)品造成報(bào)廢，給企業(yè)造成較大損失。通過(guò)對(duì)鑄 件金相進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)鑄件片層石墨一般出現(xiàn)在鑄件上表面及下表面，表層中不僅出現(xiàn)了 片狀石墨，而且在片狀石墨與球狀石墨之間存在一極薄的過(guò)渡區(qū)，呈蠕蟲狀石墨，片層深 度一般1~2mm。奧氏體球墨鑄鐵排氣歧管的內(nèi)流道表面便會(huì)出現(xiàn)運(yùn)種片狀石墨缺陷，在 冷卻過(guò)程中，其結(jié)晶條件與其內(nèi)部不同，產(chǎn)生了與內(nèi)部不同的組織和性能的層，特別是在 流道交匯處、管壁厚薄變化明顯的熱節(jié)處及帶凹坑的拐角處，在片狀石墨與球狀石墨之間 有一極薄的過(guò)渡區(qū)，在金相顯微鏡下觀察可W看出是蠕蟲狀石墨，片狀石墨層厚度一般在 0. 025-0. 035mm之間，最嚴(yán)重處可達(dá)1mm，在拐角處形成灰斑，使零件的力學(xué)性能變壞。通過(guò) 對(duì)鑄件進(jìn)行成分分析，發(fā)現(xiàn)球鐵中邊界層0. 25mm深處出現(xiàn)片墨層，此區(qū)含硫量0. 056%，殘 余儀量0. 013%，鑄件表層深0. 5-3mm，平均含硫量0. 036%，殘余儀量0. 035%，鑄件中屯、含硫 量0. 018%，殘余儀量0. 046%，證明鑄件表面含硫量偏高。在實(shí)際生產(chǎn)中為了避免此類情況 的發(fā)生，往往采用在砂忍或者內(nèi)忍上涂上涂料，使得其能夠來(lái)形成一層保護(hù)層來(lái)防止減少 石墨層的產(chǎn)生，但是現(xiàn)有的涂料會(huì)阻礙鑄件內(nèi)表面的球化反應(yīng)，效果并不好。
[0003] 申請(qǐng)?zhí)枮?01410443366. 6的發(fā)明公開了一種樹脂砂生產(chǎn)球墨鑄鐵涂料及制備方 法，由錯(cuò)英粉、石墨粉、鋼基膨潤(rùn)上、氧化鐵紅粉、娃鐵粉、氧化儀、糊精組成，配比成本低，審U 備方法簡(jiǎn)便，能夠防止鑄件表面出現(xiàn)片狀石墨，提高鑄件成品率。該發(fā)明對(duì)于鑄件外表面的 片狀石墨非常有效，但是對(duì)于鑄件復(fù)雜結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面卻難W涂抹，使用起來(lái)不方便。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?01410493153. 4的發(fā)明公開了一種改善精密鑄件內(nèi)表面石墨層厚度 的涂料，所述涂料包括有機(jī)溶劑與溶質(zhì)，所述有機(jī)溶劑為乙醇，所述溶質(zhì)包括侶抓±60-65 份，電解姉3-6份，鋼基膨潤(rùn)±1-3份，石墨3-7份，分散劑1-1. 5份，所述涂料的波美度 為62-68 ;本發(fā)明采用200-300目的侶抓±、石墨、鋼基膨潤(rùn)±和電解姉，其在耐火材料中 加入了活潑的電解姉，使得基質(zhì)能夠具備很好的高溫強(qiáng)度W及穩(wěn)定性，而且電解姉能夠促 進(jìn)高儀奧氏體球鐵球墨化進(jìn)展，減少層狀石墨層的形成。該發(fā)明可W適應(yīng)鑄件復(fù)雜的結(jié)構(gòu) 對(duì)片狀石墨的消除，但是該涂料的懸浮穩(wěn)定性和粘結(jié)性略有不足，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中殘次 品出現(xiàn)概率略高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種改善奧氏體球鐵鑄件內(nèi)流 道片狀石墨層的涂料及方法，能阻止樹脂中揮發(fā)處的還原氣體氧化鐵水中的球化元素，確 保鐵水得到有效球化，對(duì)硫具有屏蔽、吸收或置換作用，使硫不能擴(kuò)散進(jìn)入鐵水中，防止鑄 件表面出現(xiàn)片狀石墨，大大提高奧氏體球鐵鑄件的表面質(zhì)量。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種改善奧氏體球鐵鑄件內(nèi)流道片狀石墨層的涂料，其成分及各成分的重量百分比如 下：錯(cuò)英粉：50-60% ;鋼基膨潤(rùn)± 3-5% ;防腐劑2-3% ;消泡劑1-2% ;海藻酸鋼0. 5-2% ;α-淀 粉1-2% ;水玻璃粘結(jié)劑1-2% ;水30-40%。 陽(yáng)007] 進(jìn)一步的，所述防腐劑采用NordesC15殺菌防腐劑。
[0008] 進(jìn)一步的，所述消泡劑采用水性粘合劑用消泡劑。
[0009] 進(jìn)一步的，所述鋼基膨潤(rùn)±的粒度為260-400目。
[0010] 一種改善奧氏體球鐵鑄件內(nèi)流道片狀石墨層的方法，包括如下步驟： 1) 按照涂料成分及各成分的重量百分比配置涂料，并攬拌均勻； 2) 把制作好的樹脂砂忍緩慢浸到配制好的涂料溶液中，待完全浸涂后取出，并輕輕搖 甩； 3) 將浸涂好涂料的樹脂砂忍放置在驚架上，放置時(shí)避免磕碰劃傷樹脂砂忍表層涂料 層，等樹脂砂忍表層不再滴流涂料后轉(zhuǎn)入烘干箱進(jìn)行烘干； 4) 最后把烘干好的樹脂砂忍下到型腔中，誘注鐵水成型。
[0011] 進(jìn)一步的，所述涂料采用真空攬拌機(jī)進(jìn)行攬拌。
[0012] 進(jìn)一步的，所述涂料攬拌均勻后用波美度比重儀測(cè)量涂料溶液的波美度，保證涂 料的波美度為65-70。
[0013] 進(jìn)一步的，烘干好的樹脂砂忍表面涂料層的厚度為0. 1-0. 8mm。
[0014] 進(jìn)一步的，所述烘干箱對(duì)樹脂砂忍烘干時(shí)設(shè)定溫度為150-200°C，烘干時(shí)間為 20-40分鐘。
[0015] 本發(fā)明采用錯(cuò)英粉是一種良好的制殼耐火材料，添入本發(fā)明涂料中懸浮穩(wěn)定性 好，具有優(yōu)良的觸變性和流動(dòng)性，有機(jī)物含量低，發(fā)氣量小，涂層強(qiáng)度高，對(duì)鑄件有較強(qiáng)的激 冷能力，抗粘砂性好，可有效防止鑄件表面缺陷，鑄件表面光潔易清理，且其導(dǎo)熱性較好，在 誘筑時(shí)方便鑄件的熱傳導(dǎo)，錯(cuò)英粉可迅速使鑄件表面冷卻且對(duì)鑄件表面與空氣進(jìn)行隔離， 屏蔽樹脂中揮發(fā)的還原氣體和含硫氣體，防止鑄件表面產(chǎn)生片狀石墨層和避免還原氣體氧 化了鐵水中的球化元素，使鐵水得不到有效球化，保證球墨鑄鐵表面球化良好，提高冷卻速 度，降低誘注溫度。鋼基膨潤(rùn)±粒度為260-400目，分散在水基溶液當(dāng)中，起到懸浮劑的作 用，使得涂料的其它成分可W均勻分散在涂料內(nèi)，使得涂料制備之后不會(huì)產(chǎn)生分層沉淀現(xiàn) 象，提高了涂料的穩(wěn)定性。防腐劑對(duì)涂料內(nèi)的細(xì)菌微生物進(jìn)行消除，采用NordesC15殺菌 防腐劑，該防腐劑是水基型產(chǎn)品，與涂料等水性體系相容性好，能完全溶解于水中，確保涂 料細(xì)膩程度的情況下，保證涂料在存放過(guò)程中不受細(xì)菌及藻類的侵害。消泡劑采用水性粘 合劑用消泡劑，降低涂料表面張力，達(dá)到不錯(cuò)的消泡劑效果，該消泡劑消泡、抑泡力強(qiáng)，破泡 速度快，抑泡長(zhǎng)不返彈，徹底消除各種大小泡，提高涂料的質(zhì)量，且耐熱性好，化學(xué)性穩(wěn)定， 無(wú)腐蝕、無(wú)毒、無(wú)不良副作用，不燃不爆，利于在高溫環(huán)境下使用。海藻酸鋼作為分散劑加入 涂料內(nèi)，有助于顆粒粉碎并阻止已碎顆粒凝聚而保持分散體穩(wěn)定，對(duì)錯(cuò)英粉和鋼基膨潤(rùn)± 的分散效果較好，確保涂料的穩(wěn)定性。α-淀粉即預(yù)糊化淀粉，淀粉粒中有序及無(wú)序（晶質(zhì)與 非晶質(zhì)）態(tài)的淀粉分子之間的氨鍵斷開，分散在水中成為膠體溶液，粘結(jié)力強(qiáng)、粘初性高，利 于涂料的黏性增加容易附著在砂忍表面，可W對(duì)砂忍表面的涂料厚度進(jìn)行控制。水玻璃是 娃酸鋼的水合物，粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度較高，耐酸性、耐熱性好，可w提高涂料與砂忍的粘結(jié)性， 利于涂料在砂忍表面的粘結(jié)。
[0016] 采用本發(fā)明涂料，涂料的穩(wěn)定性和粘結(jié)性較好，長(zhǎng)久放置不容易變質(zhì)，涂料的流通 性能好，對(duì)砂忍的浸涂效果好，可W很好的附著在砂忍的表面，能夠?qū)Ω街耐苛蠈雍穸冗M(jìn) 行控制。在誘注過(guò)程中，能阻止樹脂中揮發(fā)處的還原氣體氧化鐵水中的球化元素，確保鐵水 得到有效球化，對(duì)硫具有屏蔽、吸收或置換作用，使硫不能擴(kuò)散進(jìn)入鐵水中，防止鑄件表面 出現(xiàn)片狀石墨，大大提高奧氏體球鐵鑄件的表面質(zhì)量，減少了殘次品的出現(xiàn)幾率，使得鑄造 的成功率很高且穩(wěn)定保持，為企業(yè)創(chuàng)造巨大的收益。
[0017] 本發(fā)明方法對(duì)涂料進(jìn)行真空攬拌，真空攬拌機(jī)由攬拌桶、攬拌蓋、攬拌動(dòng)力頭（含 兩組低速攬拌獎(jiǎng)、兩組高速分散器及一組刮壁獎(jiǎng)）、溫控裝置、升降裝置、鎖桶裝置及控制系 統(tǒng)等組成，能夠?qū)ν苛线M(jìn)行類似真空環(huán)境下的攬拌，可W減少氣泡的產(chǎn)生。砂忍完全浸涂取 出輕輕搖甩，可W使樹脂砂忍上附著的涂料均勻，避免砂忍表面涂料堆積和出現(xiàn)流痕現(xiàn)象， 提高涂料在砂忍表面的附著質(zhì)量。砂忍在驚置過(guò)程中避免碰觸表面涂料層，導(dǎo)致涂料層厚 度不均或涂