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?鋰基膨潤土在醇基快干鋯英粉涂料中的應(yīng)用試驗

文章來源:本站 發(fā)布時間:2016-05-31

為了提高鑄鋼件表面光潔度,滿足國外客戶對毛坯表面的高質(zhì)量要求朝陽膨潤土干燥劑。我們分別采用鈉基膨潤土,鈣基膨潤土及鋰基膨潤土作為懸浮劑在醇基快干鋯英粉涂料中進(jìn)行了應(yīng)用,通過對其懸浮性進(jìn)行比較性試驗,認(rèn)定鋰基膨潤土懸浮穩(wěn)定性最好。本文詳細(xì)闡述了鋰基膨潤土的原土的懸浮性,活化處理后的懸浮性及鋰基膨潤土醇基快干鋯英粉涂料的組成,各項性能。并通過生產(chǎn)驗證,應(yīng)用該涂料,鑄件表面令人滿意。
  為滿足出口產(chǎn)品對鑄鋼件的高質(zhì)量要求,選用了一種人工合成的鋰基膨潤土,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很重要的指標(biāo)。為此,對所選用鋰基膨潤土進(jìn)行了活化處理,并對活化處理前后的懸浮性進(jìn)行了測定,經(jīng)比較,選取了具有曲線C性質(zhì)的膨潤土。這種鋰基膨潤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
  采用有機粘結(jié)劑:熱塑性樹脂。其自干能力強。在醇基快干涂料中的加入量,控制在點燃后不起泡為準(zhǔn)。使用時將樹脂溶脂溶解在乙醇中,或者將樹脂研磨成粉狀,通過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脂和鋼水中的氧形成還原性氣氛,有機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,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。它完全可以滿足本涂料的工藝性能要求,無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,表面強度亦高,也可自然干燥。因熱塑性樹脂溶解在乙醇中,它能牢固地粘結(jié)在砂型上。一般自干時間為30min~60min均有較好的表面強度。
  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關(guān)鍵。當(dāng)涂料中鋰基膨潤土的加入量為3%,醇基涂料的密度為1.9g/cm。
  3.2粘度
  涂料粘度過高,則流動性差,涂刷操作困難,涂層不均勻。粘度過低,則涂層太薄,懸浮性差。醇基涂料當(dāng)密度為1.9g/cm時,粘度杯測出的粘度為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,靜切值是78dyn/cm。
  3.5發(fā)氣量
  醇基鋯英粉涂料的發(fā)氣量變化曲線如圖5所
  示。發(fā)氣時間為30s,總發(fā)氣量為17.3ml/g.
  3.6涂層強度
  采用SVQ涂料層強度測定儀,將帶有待測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,試樣破壞時氣壓表指示壓力。測定結(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(爐溫為1200oC),時間2min,爐內(nèi)觀察
  無裂紋。
  3.8浸蝕試驗
  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)驗證
  醇基鋯英粉涂料在太礦鑄鋼、鑄鐵分廠進(jìn)行了生產(chǎn)驗證。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,樹脂砂的型、芯上,噴、刷均可。噴刷后點燃干燥再合箱澆注。生產(chǎn)驗證表明: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,質(zhì)量令人滿意,可達(dá)SIS2-3級(美國合金鑄造學(xué)會鑄件表面外觀檢查標(biāo)準(zhǔn))。
  5結(jié)論
  1)本涂料適用性廣,可用于水玻璃砂,樹脂砂,生產(chǎn)碳鋼,不銹鋼,合金鋼鑄件。
  2)本涂料制造簡單,生產(chǎn)效率高,節(jié)約能源,運輸方便,貯存安全。
  3)本涂料性能穩(wěn)定,工藝性能好,抗粘砂能力強,生產(chǎn)的鑄件表面光潔。

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