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鋰基膨潤(rùn)土在醇基快干鋯英粉涂料中的應(yīng)用試驗(yàn)

    

 鋰基膨潤(rùn)土在醇基快干鋯英粉涂料中的應(yīng)用試驗(yàn)

  為了提高鑄鋼件表面光潔度,滿(mǎn)足國(guó)外客戶(hù)對(duì)毛坯表面的高質(zhì)量要求。我們分別采用鈉基膨潤(rùn)土,鈣基膨潤(rùn)土及鋰基膨潤(rùn)土作為懸浮劑在醇基快干鋯英粉涂料中進(jìn)行了應(yīng)用,通過(guò)對(duì)其懸浮性進(jìn)行比較性試驗(yàn),認(rèn)定鋰基膨潤(rùn)土懸浮穩(wěn)定性較好。本文詳細(xì)闡述了鋰基膨潤(rùn)土的原土的懸浮性,活化處理后的懸浮性及鋰基膨潤(rùn)土醇基快干鋯英粉涂料的組成,各項(xiàng)性能。并通過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證,應(yīng)用該涂料,鑄件表面令人滿(mǎn)意。

  為滿(mǎn)足出口產(chǎn)品對(duì)鑄鋼件的高質(zhì)量要求,選用了一種人工合成的鋰基膨潤(rùn)土,并以它作為懸浮劑,配制成了醇基快干鋯英粉涂料。該涂料質(zhì)量穩(wěn)定,性能良好,在生產(chǎn)使用中取得了好的效果。

  1醇基快干鋯英粉涂料的組成

  1.1懸浮劑

  懸浮穩(wěn)定性是快干涂料一個(gè)很重要的指標(biāo)。為此,對(duì)所選用鋰基膨潤(rùn)土進(jìn)行了活化處理,并對(duì)活化處理前后的懸浮性進(jìn)行了測(cè)定,經(jīng)比較,選取了具有曲線(xiàn)C性質(zhì)的膨潤(rùn)土。這種鋰基膨潤(rùn)土在醇基快干鋯英粉涂料中的加入量,一般控制在3%以下,就能獲得良好的熔脹性,抗載體流失性,懸浮性2h大于97%。

  1.2粘結(jié)劑

  采用有機(jī)粘結(jié)劑:熱塑性樹(shù)脂。其自干能力強(qiáng)。在醇基快干涂料中的加入量,控制在點(diǎn)燃后不起泡為準(zhǔn)。使用時(shí)將樹(shù)脂溶脂溶解在乙醇中,或者將樹(shù)脂研磨成粉狀,通過(guò)100目篩網(wǎng)后與耐火骨料拌和。在澆注狀態(tài)下,涂料層中的熱塑性樹(shù)脂和鋼水中的氧形成還原性氣氛,有機(jī)物在缺氧條件下受熱分解析出光亮碳,澆注后燒結(jié)的涂層容易從鑄件表面剝落下來(lái),獲得光潔的鑄件。

  1.3載體

  以乙醇(工業(yè)酒精94.5%)作為載體。它完全可以滿(mǎn)足本涂料的工藝性能要求,無(wú)論是膠狀還是粉狀醇基快干鋯英粉涂料均有良好的燃燒性能,表面強(qiáng)度亦高,也可自然干燥。因熱塑性樹(shù)脂溶解在乙醇中,它能牢固地粘結(jié)在砂型上。一般自干時(shí)間為30min~60min均有較好的表面強(qiáng)度。

  1.4助劑

  采用芬芳香料,表面活性劑和二氧化鈦為助劑。涂料中加入一定數(shù)量的二氧化鈦,它能增加塑性,滲透,涂敷和增白作用。

  1.5耐火骨料

  3醇基快干鋯英粉涂料的性能

  3.1密度

  以鋯英粉為耐火骨料,W(ZrO)>65w(TiO)<0.44(FeO)<0.2,鋯英粉粒度控制在270目~320目。涂料的密度與懸浮劑的加入量有關(guān)。為獲得觸變性,流變性好的涂料,懸浮劑的加入量是個(gè)關(guān)鍵。當(dāng)涂料中鋰基膨潤(rùn)土的加入量為3%,醇基涂料的密度為1.9g/cm。

  3.2粘度

  涂料粘度過(guò)高,則流動(dòng)性差,涂刷操作困難,涂層不均勻。粘度過(guò)低,則涂層太薄,懸浮性差。醇基涂料當(dāng)密度為1.9g/cm時(shí),粘度杯測(cè)出的粘度為6s~7s.

  3.3懸浮性

  將粘度為6s,密度為1.9g/cm的醇基涂料100ml,置于…5mm的柱塞量筒中,靜置2h,懸浮值為97%。

  3.4靜切值

  醇基鋯英粉涂料,密度1.86g/cm時(shí),靜切值是78dyn/cm。

  3.5發(fā)氣量

  醇基鋯英粉涂料的發(fā)氣量變化曲線(xiàn)如圖5所

  示。發(fā)氣時(shí)間為30s,總發(fā)氣量為17.3ml/g.

  3.6涂層強(qiáng)度

  采用SVQ涂料層強(qiáng)度測(cè)定儀,將帶有待測(cè)涂料層的鋼制試樣座裝在腔體的一端,另一端裝一雙針壓力表,由儀器自帶的微型泵向腔體供壓縮空氣,試樣破壞時(shí)氣壓表指示壓力。測(cè)定結(jié)果:醇基鋯英粉

  涂料為0.25MPa.

  3.7高溫抗裂性

  醇基鋯英粉涂料刷在50trim×75mm一端為球

  形的水玻璃砂型的試樣上,預(yù)熱至200oC,然后進(jìn)行

  高溫試驗(yàn)(爐溫為1200oC),時(shí)間2min,爐內(nèi)觀(guān)察

  無(wú)裂紋。

  3.8浸蝕試驗(yàn)

  將醇基鋯英粉快干涂料刷在50mm×75mm一端為球形的水玻璃砂型試樣上,預(yù)熱200oC,浸入溫度為1680oC的鋼水中(中頻電爐內(nèi)),經(jīng)20s后,無(wú)裂紋,燒結(jié)熔融和浸蝕等缺陷。

  3.9涂料的涂層厚度及滲入深度醇基鋯英粉涂料的涂層厚度為0.4mm,滲入深度為0.6mm.

  4生產(chǎn)驗(yàn)證

  醇基鋯英粉涂料在太礦鑄鋼、鑄鐵分廠(chǎng)進(jìn)行了生產(chǎn)驗(yàn)證。生產(chǎn)的鑄件材料AG25,ZG25Mn2,ZG40Cr,ZG35CtMo,ZG2Crl8Ni9,HT20等。醇基鋯英粉涂料應(yīng)用在水玻璃砂,樹(shù)脂砂的型、芯上,噴、刷均可。噴刷后點(diǎn)燃干燥再合箱澆注。生產(chǎn)驗(yàn)證表明:本涂料抗粘砂性能好,澆注后,鑄件表面形成一種光亮碳,鑄件表面光潔,這些鑄件出口到日本、美國(guó),質(zhì)量令人滿(mǎn)意,可達(dá)SIS2-3級(jí)(美國(guó)合金鑄造學(xué)會(huì)鑄件表面外觀(guān)檢查標(biāo)準(zhǔn))。

  5結(jié)論

  1)本涂料適用性廣,可用于水玻璃砂,樹(shù)脂砂,生產(chǎn)碳鋼,不銹鋼,合金鋼鑄件。

  2)本涂料制造簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,節(jié)約能源,運(yùn)輸方便,貯存安全。

  3)本涂料性能穩(wěn)定,工藝性能好,抗粘砂能力強(qiáng),生產(chǎn)的鑄件表面光潔。

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