理论教育 不可忽视的铸造砂型(芯)涂料作用及我国牌号含义

不可忽视的铸造砂型(芯)涂料作用及我国牌号含义

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:涂料的主要作用概括如下:1)降低铸件表面粗糙度值:砂型(芯)是微孔-多孔隙体系,涂敷涂料,既填塞了砂型(芯)表面孔隙,也在铸型与金属间建立起一道致密的、不易被金属液润湿,而且具有较高热化学稳定性的屏障——涂料层,可使铸件表面的粗糙度值降低2~3级。即使铸件表面粗糙度的算术平均值偏差值由Ra=25~50μm下降到Ra=3.2~6.3μm,从而提高了铸件的表面质量和使用性能。

不可忽视的铸造砂型(芯)涂料作用及我国牌号含义

铸造砂型(芯)涂料,通常是指涂敷在砂型型腔和砂芯工作表面,用以提高砂型(芯)表面抗粘砂和抗金属液冲刷等性能的形成薄层的材料,简称涂料,它是由多种不同性质的材料组成的分散系,通常由耐火填料、载液、悬浮剂、粘结剂及改善某些性能的各种辅料组成。根据JB/T 9226—1999《砂型铸造用涂料》,按耐火填料不同将涂料分为9类,见表1-77。

根据载体材料的不同分为水基涂料(用代号S表示);有机溶剂类涂料(用代号Y表示)。根据贮运和使用的不同要求,涂料可制成液状、膏状和粉状。涂料牌号的编制主要由相关的汉语拼音字母组成,其表示方法为:X1X2—X3X3

式中 X1——载体代号;

X2——涂料物理状态代号(G——膏状;F——粉状);

X3X3——耐火填料代号(参见表1-77)。

例如SG—GY表示水基、膏状、锆石粉涂料;YF—SM代表有机溶剂、粉状、石墨粉涂料。

涂料的主要作用概括如下:

1)降低铸件表面粗糙度值:砂型(芯)是微孔-多孔隙体系,涂敷涂料,既填塞了砂型(芯)表面孔隙,也在铸型与金属间建立起一道致密的、不易被金属液润湿,而且具有较高热化学稳定性的屏障——涂料层,可使铸件表面的粗糙度值降低2~3级。即使铸件表面粗糙度的算术平均值偏差值由Ra=25~50μm下降到Ra=3.2~6.3μm,从而提高了铸件的表面质量和使用性能。(www.daowen.com)

表1-77 涂料按耐火填料分类(JB/T 9226—1999)

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2)防止和减少铸件粘砂、砂眼和夹砂缺陷:涂料层这道屏障既有利防止和减少铸件产生机械粘砂和化学粘砂缺陷;可以明显提高砂型(芯)表面强度,改善其抵抗金属液冲刷的能力,减少金属对砂型(芯)的热辐射,因而能防止或减少铸件产生砂眼和夹砂等缺陷,由此还能扩大湿型的应用范围。

3)防止或减缓某些树脂砂的热解产物对铸件质量产生的不良影响,甚至产生的缺陷:有的树脂砂含氮,易使某些铸件产生氮气孔缺陷;有的树脂砂采用磺酸类硬化剂,分解析出的硫系气体使铸件表层增硫,从而引起铸钢件热裂和球墨铸铁件表面组织异常;低碳不锈钢铸件采用树脂砂,常易造成增碳,严重影响其使用寿命,甚至只能报废等等。采用涂料可使其具有高温气密性,抑制、屏蔽树脂砂热解产物进入铸件内;有的在涂料中采用能分解成CaO的碳酸钙硅酸二钙2CaO·SiO2,使其与硫系气体进行反应,从而有助防止因增硫而引起的缺陷;有的在涂料中加氧化铁粉,防止因氮引起的皮下气孔等。

4)使铸件表面合金化和晶粒细化,即用涂料来产生“冶金效应”:例如在涂料中添加铋粉,可使灰铸铁件组织致密;加入碲粉,能在铸铁件表面形成白口层;在涂料中加入稀土合金粉、硼铁粉,涂敷在钢锭模芯子表面,可使钢锭模内表面组织细化,耐热疲劳性能显著提高;在涂料中加入铬、镍、钨、钼等金属粉或是加入这些金属的氧化物和铝粉或镁粉,在高温下铝或镁夺取金属氧化物中的氧而析出铬、镍、钨、钼等元素,这些元素渗入铸件金属表面,导致铸件合金化;使用含硅铁合金粉的涂料,可以防止铸铁件局部产生白口;在涂料中添加难熔的高熔点金属或合金粉末(例如碳化物:WC、TiC、SiC、Cr3C2、B4C等;铁合金:Cr-Fe、W-Fe、Mo-Fe、Mn-Fe等及其他),让铸件金属液渗入涂层中的孔隙,使难熔的某些金属元素、碳化物或合金以镶嵌的方式存在于铸件表面,可使铸件局部具有抗磨、耐蚀和耐热等特殊性能等等。

5)提高铸件落砂和清整效率

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