[發明專利]一種鑄鐵件生產所用的涂料

在審

• 申請號: 202211047204.1
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115365453A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 張世偉;孫玉福;杜學山;朱丹丹;張佳
• 申請（專利權）人: 河南偉業新材料有限公司
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00
• 代理公司: 鄭州博駿知識產權代理事務所(普通合伙) 41222
• 代理人: 趙云

本發明涉及一種鑄鐵件生產所用的涂料，該涂料主要成分包括：按重量百分比，石英粉12～15、鎂砂粉13～15、鋁礬土粉40～45、鈉基膨潤土粉5～8，水玻璃15～20、三氧化鐵粉1～2、石墨粉2～3、氮化鉻鐵粉2～4、淀粉0.5～1、硅鐵粉1～2和消泡劑0.02～0.03；通過合理設計涂料的成分和成分含量，有利于提高涂刷在模束、砂芯和模型表面形成的涂料層的透氣性，便于涂料層從鑄件表面易脫落；減少由于涂料造成鑄造缺陷的產生。

技術領域

本發明屬于鑄造輔材技術領域，具體涉及一種鑄鐵件生產所用的涂料。

背景技術

鑄鐵包括灰鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵，其中，高強高韌鑄鐵屬于球墨鑄鐵的重要發展方向，一般是指高強高韌球墨鑄鐵，該球墨鑄鐵具有較高的強度和韌性，被廣泛應用于礦山機械、風電機械設備、和重卡等運輸車輛上。高強高韌球墨鑄鐵的鑄件的生產方式主要包括砂型鑄造和消失模鑄造。在采用砂型鑄造生產高強高韌球墨鑄鐵時，需要在砂型的內腔表面和砂芯表面涂刷涂料，金屬液澆注時涂料與金屬液直接接觸；涂料性能的好壞將直接影響鑄件成形過程中，鑄造缺陷的產生。在采用消失模鑄造生產高強高韌球磨鑄鐵時，需要在模束表面涂刷涂料，在澆注過程中金屬液高溫，使模束氣化，被金屬液填充占據模型位置，涂料與金屬液直接接觸；涂料性能的好壞將直接影響鑄件成形過程中，鑄造缺陷的產生。因此，涂料性能的好壞直接影響高強高韌球墨鑄鐵的成品率。

授權公告號為CN103586407B的中國發明專利公開了“一種鑄造涂料”，該涂料包括原砂、粘結劑、固化劑和潤滑劑，所述原砂是由5％～10％的鐵泥、90％～95％的石英砂組成，所述粘結劑占所述原砂質量30％～40％，所述固化劑占所述粘結劑質量18％～22％，所述潤滑劑占所述粘結劑質量5％～9％；還包括活化的改性劑，所述改性劑占所述原砂質量10％～20％；改性劑為活性炭、硅藻土或膨潤土；使涂料具備較好的吸附性，確保鑄件的質量。涂刷在模束、砂芯和模型表面形成的涂料層，透氣性差，高強高韌鑄鐵成型后，從鑄件表面難以脫落。

發明內容

為了提高涂刷在模束、砂芯和模型表面形成的涂料層的透氣性，便于涂料層從鑄件表面易脫落，本發明提供了一種鑄鐵件生產所用的涂料；為了實現上述目的，本發明采用的技術方案具體如下：

一種鑄鐵件生產所用的涂料，主要成分包括：按重量百分比，石英粉12～15、鎂砂粉13～15、鋁礬土粉40～45、鈉基膨潤土粉5～8，水玻璃15～20、三氧化鐵粉1～2、石墨粉2～3、氮化鉻鐵粉2～4、淀粉0.5～1、硅鐵粉1～2和消泡劑0.02～0.03。

本發明鑄鐵件生產所用的涂料的有益效果：通過合理設計涂料的成分和成分含量，有利于提高涂刷在模束、砂芯和模型表面形成的涂料層的透氣性，便于涂料層從鑄件表面易脫落；

(1)石英粉、鎂砂粉和鋁礬土粉作為涂層的骨架結構，通過多次試驗確定，石英粉、鎂砂粉和鋁礬土粉之間的比例，使骨架結構能形成穩定支撐的同時，石英粉中的二氧化硅與鈉基膨潤土中鈉離子結合，形成硅酸鈉，硅酸鈉具有一定粘性，使鎂砂粉和鋁礬土粉粘連成一整體，有利于提高骨架的穩定性；合理控制鎂砂粉的使用，降低成本的同時，鎂砂粉中的鎂元素通過冶金擴散，進入金屬液中，有利于高強高韌鑄鐵中石墨的球化；鈉基膨潤土粉提供鈉離子的同時，提高涂料懸浮液的粘稠度，有利于料懸浮液的粘稠度，有利于涂料懸浮液在模束、砂芯和模型表面的懸掛。水玻璃的含量控制在15～20之間，使涂料懸浮液具有一定粘性的同時，防止過度加入，破壞涂料的其他性能。

將該涂料應用消失模鑄造時，模束氣化過程中，三氧化鐵粉與碳或金屬液中的鐵反應，生產一氧化碳氣體和氧化鐵，減少模束氣化后，積碳量，氧化鐵有利于鑄件冷卻后，涂料從鑄件表面的剝落。在涂料與金屬液接觸過程中，石墨粉和硅鐵粉部分發生冶金擴散，擴散至金屬液中，提供石墨形核，有利于高強高韌鑄鐵內碳的石墨化；但石墨粉和硅鐵粉在涂料內含量過高時，降低涂料的性能。