[發(fā)明專利]一種鑄鐵砂型保護涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810316058.5
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108237200B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 唐地源;祝建勛;唐忠朋;張科峰;李傳文;王恩華
• 申請（專利權）人: 濟南圣泉集團股份有限公司
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00;B22C1/22;B22C1/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明涉及一種用于涂覆在40?120目型砂表面的鑄鐵砂型保護涂層及其制備方法，所述鑄鐵砂型保護涂層按質量分數(shù)包括如下組分：耐火骨料50?85份；懸浮劑3?5份；粘結劑1?2.5份；溶劑30?45份；其中，所述耐火骨料的粒度分布包括：?100目～+120目5?15wt％；?120目～+270目25?45wt％；270目30?50wt％。本發(fā)明涂層在40?120目型砂表面的涂掛效果好，滲透效果好，不僅修飾了鑄鐵砂型表面結構，提高其平整度，屏蔽金屬液對砂型的滲透；而且使得砂型在高溫下釋放的硫被涂層吸收，最終大幅降低鐵鑄件的球化不良厚度。

技術領域

本發(fā)明涉及鑄造材料技術領域，具體涉及一種用于涂覆在40-120目型砂表面的鑄鐵砂型保護涂層及其制備方法。

背景技術

在鑄造生產過程中，型砂造型是一道重要的生產工序。由于呋喃樹脂砂造型具有強度高、尺寸精度高、硬化速度快、生產效率高、勞動強度低等特點，在目前鑄造生產中應用十分廣泛。但呋喃樹脂用固化劑主要為對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、硫酸或者以上物質的任意兩種或三種的混合物等，在澆注過程中會產生有害元素硫，一旦鑄件表面發(fā)生滲硫的情況，將會導致鑄件產生裂紋或球化不良的問題，從而影響鑄件產品的質量。

鑄造涂料是鑄造生產中的一種十分重要的輔助材料，對于鑄件的表面質量起到?jīng)Q定性的作用。因此本領域需要研制一種高性能高質量的防滲硫鑄造涂料，通過鑄造涂料可以屏蔽金屬液對砂型的滲透，還可以屏蔽砂型中產生的氣體向金屬液的浸入從而防止砂型中有害的硫元素對鑄件產生不良影響。

現(xiàn)有防滲硫涂料采用的技術方案有兩種，一是添加可以高溫燒結的材料，在鑄件燒鑄時涂層可以燒結從而屏蔽一部分砂型中的有害氣體向鑄件中滲透；二是在耐火骨料中添加堿性氧化物，通常為含有氧化鈣或氧化鎂的耐火材料，使得澆鑄時型砂中產生的硫與堿性氧化物進行反應，從而降低硫元素向鑄件中滲透，減輕鑄件不良影響。

由于鑄件涂料的耐火骨料粒度較粗，在鑄件澆鑄時涂層對氣體的屏蔽作用有限，防滲硫效果一般；由于鑄件涂料耐火骨料均為高溫煅燒的耐火材料，添加的含堿性氧化物的耐火材料已經(jīng)大大失去了反應活性，防滲硫效果也一般。

為此，為提高鑄造涂料的防滲硫效果，現(xiàn)有技術方案通常加入含有活性氧化鎂或氧化鈣的耐火骨料，如碳酸鈣、菱鎂石粉等。且現(xiàn)有技術對于球鐵鑄件表面球化不良一般可以控制在1mm左右，如果使用防滲硫鑄造涂料，球鐵鑄件表面球化不良可以控制到0.6mm左右，而對于高端球鐵鑄件來說，球化不良厚度最好能控制在0.3mm以內，這樣可以大大提高鑄件質量。

CN102328018A公開了一種用于呋喃樹脂砂型的鑄件表面防滲硫涂料，其組分的配比為：有機膨潤土1.6～2％，輕質氧化鎂0.12～.2％，鋯英粉31～46％，活性氧化鈣0.46～0.55％，金紅石12.5～15％，酚醛樹脂0.8～1.2％，微晶石墨6.2～8％，其余為異丙醇。通過適當?shù)厥褂昧四芘c硫反應的材料，包括氧化鎂和活性氧化鈣，在不影響涂料綜合性能的前提下解決涂料層對含硫物質的阻隔和吸收，減少硫在鑄件表面的含量，但其只能使得球鐵鑄件表面的片狀、蠕蟲狀石墨層厚度在2mm以內，遠達不到0.3mm以內。

CN106180542A提供了一種呋喃樹脂砂生產風電球鐵件用表面防滲硫涂料，其組分的重量比為：鎂砂粉62-70份，鋰基膨潤土2-3份，有機膨潤土1-1.5份，酚醛樹脂0.8-1.5份，工業(yè)葡萄糖0.5-1份，聚乙烯縮丁醛(PVB)0.2份，松香0.5-1份，硅酸乙酯0.15份，乙醇24-30份。此配方主要通過添加較多的親硫元素鎂(Mg)，快速和型砂中的硫起化學反應，但其活性氧化鎂或氧化鈣可以與水反應，從而造成涂料產品在儲運過程中逐漸反應，最終造成涂料板結而無法使用或性能大大下降。或者將含有活性氧化鎂或氧化鈣的耐火骨料使用時再加入，這樣造成涂料使用不便且性能波動很大，由此帶來鑄件質量不穩(wěn)定。