[發明專利]一種鑄鐵用消失模涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010711953.4
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111774520B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 康曉;朱劍甫
• 申請（專利權）人: 鄭州翔宇鑄造材料有限公司
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00;B22C7/02
• 代理公司: 鄭州博派知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41137
• 代理人: 榮永輝

本發明涉及消失模鑄造技術領域，公開了一種鑄鐵用消失模涂料及其制備方法。所述鑄鐵用消失模涂料包括耐火材料和助劑，以耐火材料的總量為100重量份計，所述耐火材料含有65?70重量份藍晶石粉、20?25重量份莫來石粉和5?10份鱗片石墨粉。本發明所制備的鑄鐵用消失模涂料具有較好懸浮性以及涂掛性能、不滴淌，涂層均勻、平整、常溫和高溫強度高，且不與高溫金屬液發生反應，涂層易剝落，鑄件易清理，鑄件表面光潔度好，制備工藝簡單，利于推廣應用。

技術領域

本發明涉及消失模鑄造技術領域，具體涉及一種鑄鐵用消失模涂料及其制備方法。

背景技術

消失模鑄造是把與鑄件尺寸相同的EPS泡沫塑料模粘接組合成模型簇，涂掛消失模涂料，烘干后放在沙箱中填充無黏結劑的硅砂、熔融陶瓷砂等材料，結合抽真空技術，澆注金屬液使泡沫塑料模氣化，之后金屬液占據原來泡沫塑料的空間，冷卻凝固形成鑄件的鑄造工藝。因消失模涂料直接影響到鑄件的質量，所以消失模涂料在消失模鑄造工藝中日顯重要。然而，現有專業化廠家制備的商品涂料價格昂貴，一般的鑄造企業自主研發的涂料具有一定的局限性，如涂料的懸浮穩定性差，澆鑄后的涂層剝離性差，鑄件表面有氣孔、粘砂等缺陷。一般的消失模涂料，常出現澆鑄時高溫強度低容易垮箱，高溫透氣性差、泡沫塑料分解產物無法完全排出導致的鑄件表面缺陷，鑄件易粘砂不易清理等問題，常規的解決方式有四種：

第一種方式是增加泡沫塑料模表面涂料的涂刷次數，依靠增加涂料厚度的方式提高涂層強度。然而涂料厚度增加后，使得涂料的透氣性降低，泡沫氣化產生的氣體不能及時排走，分解不充分，致使澆鑄后鑄件出現夾渣、局部增碳以及鑄件表面出現氣孔等缺陷；另外涂料層增厚也會導致鑄件局部散熱過慢，導致鑄件凝固不均衡產生變形，進而影響鑄件的尺寸及力學性能。

第二種方式是選用粒度比較細的原材料，提高各種輔料的使用比例，以提高涂料的常規性能、改善涂料表面粗糙度，但是使用性能依舊無法改善，同樣存在透氣性差、夾渣等缺陷，甚至會在澆注時出現金屬液反噴等危險情況。

第三種方式是選用價格昂貴的原材料或成品涂料，雖然改善了涂料的高溫強度和透氣性，但是這樣也造成了成本的大幅度增加。

第四種方式是選用價格較低、來源廣泛的石英粉作為耐火骨料。然而石英粉中二氧化硅的含量一般在98.5％左右，涂料在生產、澆鑄后進入清理程序時容易產生游離硅粉塵，操作工人長期接觸這種環境會有患矽肺病的可能。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的不足，提供了一種鑄鐵用消失模涂料及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種鑄鐵用消失模涂料，所述鑄鐵用消失模涂料包括耐火材料和助劑，以耐火材料的總量為100重量份計，所述耐火材料含有65-70重量份藍晶石粉、20-25重量份莫來石粉和5-10重量份鱗片石墨粉。

在本發明中，所述藍晶石粉主要化學組成：Al₂O₃≥60％，SiO₂≥35％，藍晶石粉具有高溫一次永久性不可逆膨脹特性，當與高溫金屬液體接觸時涂料受熱體積膨脹，降溫后不收縮而金屬鑄件收縮產生了間隙，鑄件容易脫離。

在本發明中，所述藍晶石粉在高溫階段時，于1100℃開始分解，至1300℃藍晶石分解加劇，有大量莫來石生成，1350℃時分解速度加快，并在1450℃完全分解，此時線膨脹率為6％，當溫度達到1500℃時開始出現石英玻璃以及纖維狀莫來石晶體。形成的莫來石具有高的耐火度和良好的穩定性，膨脹系數小，降溫后不易收縮，且莫來石不與金屬溶液浸潤。