作者:郑晓敏
1 试验方法
选用碱性棕刚玉粉料200~300目。棕刚玉熔点2 050℃,且膨胀率小,热稳定性和化学稳定性好,不与酸碱氧化物反应,不会与高锰钢件发生粘砂缺陷。选用酚醛树脂作为涂料粘结剂。选用锂基膨润土为悬浮剂,锂基膨润土先用少量水引发,静置24 h后变成膏状,再 加入少量工业乙醇,用高速搅拌机分散制成膏状悬浮剂,待用。选用工业乙醇为溶剂,为提高涂料的易剥离性,可加入CaF2。
涂料的悬浮性、透气性、涂层强度、高温急热抗裂性等测试均操作。测试涂料的悬浮性采用静置法。即测出在100 m L量筒中静置24 h后涂料中的沉淀物所占的体积分数。透气性在STZ直接式透气仪上测定、即用透气性标准试样测定涂料层干态的透气性。测定涂层强度是由粘度杯向涂有涂层的玻璃板上落砂(50/100目),落至擦破涂层露出玻璃板为止,称出落砂的总质量,作为判断涂料层表面强度的重要指标。
测定高温急热抗裂性,是将50 mm的水玻璃砂型试样浸入涂料形成2 mm厚的涂层,经干燥后放入炉中在1 200℃保持2 min,取出后观察涂层开裂的情况。触变性测定是采用NDN-1型旋转式粘度计测定涂料的表观粘度随时间的变化曲线,即触变性曲线。
2 涂料性能测试及生产验证
在考察各组元含量时,首先确定耐火骨料为100%,其他组成均为其与耐火骨料的质量比。酚醛树脂为1%N3%,锂基膨润土为1%N6%。
图1为组分加入量对涂料悬浮性的影响。由图1可知,酚醛树脂加入量以1.5%N2%为宜,锂基膨润土加入量以2%~4%为宜。
通过预试验确定试验因素水平见表1。
采用极差分析法确定A3B3C3为最佳配方。其密度为1. 69 g/cm3,涂层平均强度为850 g,透气性为0. 85,悬浮性为96%,高温急热抗裂性为I级,pH值为9,属碱性涂料,有利于涂料的流平性。通过试验所得涂料触变性值为46,满足涂料触变性要大于20。
该涂料采用球磨机混碾,出料后采用浸涂法,一遍可‘使涂层厚度达0.5~1.5 mm,需在低于50 0C条件下干燥后再涂下一遍。
经试验验证,采用该涂层的消失模铸造高锰钢齿板涂层溃散性好,铸件表面光洁清晰,无粘砂等其他缺陷,尺寸精度高。
3 结 语
研制的高锰钢件醇基涂料性能优良,成本低廉,铸件表面质量好,该涂料适合生产高锰钢件,尤其大型高锰钢件生产。
4摘要选用棕刚玉粉为耐火骨料,以酚醛树脂为粘合剂,以锂基膨润土为悬浮剂,配制醇基涂料。经工艺测试和生产验证,表明可用于高锰钢件生产中。
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