本发明专利技术公开了低碳钢铸锭表面清洁方法：步骤一，制备组分A，其中包含有自制醇酸树脂；步骤二，将组分A与醇酸树脂固化剂混匀制成清洁液，然后将铸造后获得的母合金铸锭立即浸于清洁液中，待铸锭表面形成包裹层后取出铸锭；步骤三，在80‑100℃条件下干燥铸锭表面，干燥后降温至30‑40℃时利用外力撕开固化后的包裹层，得到表面清理后的铸锭。本发明专利技术提供了一种针对低碳钢铸锭的表面清洁方法，本发明专利技术中的清洁方法利用高分子材料快速固化的特性，在待处理低碳钢铸锭表面包裹一层具有吸附能力和除油能力的包裹层，然后利用包裹层与铸锭之间易分离的特性利用外力撕除包裹层，在撕除包裹层的同时，也除去了低碳钢表面的脏污和碎屑。
【技术实现步骤摘要】
一种低碳钢铸锭表面清洁方法
本专利技术属于金属材料领域，具体涉及一种低碳钢铸锭的表面清洁方法。
技术介绍
低碳钢（mildsteel）为碳含量低于0.25%的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，也常被称为软质钢材，低碳钢类别中包括大部分普通碳素结构钢和部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。低碳钢多采用铸造的工艺进行成品的制备，低碳钢铸锭是指经过精炼后的低碳钢材料，多为棒料或者块料，一般供重熔浇注使用，其成分需严格按照要求进行定制。铸锭的主要功能是简化冶炼过程控制，使生产管控的过程更加简单，提升铸件的质量稳定性。碳钢铸锭在制造过程中表面极易受到污染，如沾附油类（机械油、润滑油、模具油等），又如沾附加工原料屑，同时加工产出过程中若降温不及时则还容易导致铸锭表面生成氧化物，同时还会存在碳残留或者烧损的问题导致碳含量收到影响从而无法达到预期设定值。现有技术中，针对碳钢铸锭表面脏污的处理往往采用清洗剂进行清洗，如有机清洗剂进行清洗，针对铸锭表面沾附的碎屑往往采用机械的方法去除。有机清洗剂能够迅速除去油污，但是容易造成在铸锭表面的碳残留，在后续利用铸造的过程中会影响制件的碳含量，对制件的化学成分的稳定性构成较大困扰。现有技术中也有应用酸洗或者碱洗的工艺，但是酸洗和碱洗往往对碳钢有较大的消耗，造成浪费，而且清洗酸洗剂或者碱洗剂本身也需要消耗大量的水，造成大量清洗废液的排放，对环保不利，同时由于碳钢微观晶格特点，清洗过程中残留的负电性离子，如氯离子，容易微观结构上形成点蚀中心，从而提升二次腐蚀的风险。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种针对低碳钢铸锭的表面清洁方法，本专利技术中的清洁方法利用高分子材料快速固化的特性，在待处理低碳钢铸锭表面包裹一层具有吸附能力和除油能力的包裹层，然后利用包裹层与铸锭之间易分离的特性利用外力撕除包裹层，在撕除包裹层的同时，也除去了低碳钢表面的脏污和碎屑。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本专利技术中提供的低碳钢铸锭表面清洁方法，包括如下步骤：步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料制备组分A：二氧化硅气凝胶4-6份聚丙烯纤维3-6份氧化锌粉6-8份醇酸树脂28-30份羟基硅酸镁2-3份碳酸钠2-3份碳酸氢钠1-2份蛭石粉3-4份Span600.1-0.2份所述醇酸树脂的制备方法为：将米糠油、正丁醇混合升温至115-120℃，滴加饱和氢氧化锂溶液作为催化剂，继续升温至250℃反应4-6h；反应完毕后降温至115-120℃，然后添加苯酐和乙醇，升温至150-160℃反应4-6h，反应完毕后降温至50-60℃，然后滴加预先混合好的TDI和二甲苯，滴加完毕后升温至100-105℃反应6-8h，反应完毕后降温至50-60℃，然后加入乙二醇，保温搅拌2-4h后自然冷却，过滤后得到所需醇酸树脂；将上述原料混合后在行星式研磨机内研磨至混合均匀且其中固体物尺寸小于1μm，得到组分A；步骤二，将组分A与醇酸树脂固化剂混匀制成清洁液，然后将铸造后获得的铸锭立即浸于清洁液中，待铸锭表面形成包裹层后取出铸锭；所述醇酸树脂固化剂的添加量为步骤一中醇酸树脂质量的8-15%；步骤三，在80-100℃条件下干燥铸锭表面，干燥后降温至30-40℃时利用外力撕开固化后的包裹层，得到表面清理后的铸锭。在本专利技术中，利用二氧化硅气凝胶这一具有高比表面积的材料和醇酸树脂相混合构成包裹层的主体结构，醇酸树脂耐热性和耐水性非常好，耐腐蚀性和抗有机物溶解能力也非常好。但是现有醇酸树脂应用于本专利技术中还是存在固化速度慢的问题，故本专利技术中采用的是自制的醇酸树脂，该醇酸树脂固化速度快、常温强度低，非常适合用于本专利技术中需要快速固化以提升效率以及容易从铸锭表面剥离这样的特性。二氧化硅气凝胶的添加则有益于提升整体包裹层与铸锭表面的沾附能力，同时也能够促进醇酸树脂与其他成分有效混合在一起。仅使用树脂和固化剂还不能满足本专利技术中专利技术目的的需求，本专利技术的专利技术人在实践中发现，仅使用树脂和固化剂成分形成的包裹层存在剥离所需时间较长的问题，在本专利技术中针对上述问题也进行了改进，首先通过添加聚丙烯纤维提升包裹层厚度和表面摩擦力，使其更容易被剥离，而且比较容易进行步骤三中的操作。同时需要注意的是，在本专利技术中不宜采用表面能过低的纤维材料，如聚四氟乙烯树脂，上述树脂与醇酸树脂相容性低，会产生分层。本专利技术中所采用的聚丙烯纤维与醇酸树脂结合力好，而且遇热后会产生一定的体积膨胀，利于后续包裹层的去除。其次本专利技术中还添加了氧化锌粉和羟基硅酸镁作为具有一定润滑功能的成分，使得制备出的包裹层在一定温度条件下利用适当的外力即可被清除。与上述添加易剥离的组分相伴而来的是组分A中固体物与醇酸树脂之间的相容性的问题，若一味进行添加纤维材料和润滑粉体，则树脂很容易固态粉体分层，根本无法进行应用，针对该问题，本专利技术中同时还添加了少量Span60作为活性剂，调节固体组分与树脂之间相容性的问题，Span60环保且耐高温，同时还具有非常强的渗透性，通过添加Span60和利用行星式研磨机进行研磨，可以获得成分均一的原料液。本专利技术中同时还添加了蛭石粉，蛭石粉是一种具有层状结构的轻质矿物材料，具有密度小、吸水性好的特点，除了具备耐腐蚀和自润滑性能以外，在遇到高温的情况下体积会发生较大的膨胀（可增大10-30倍），从而吸附能力和塑形会大幅度提升，对后续步骤中包裹层的去除具有非常有益的效果。碳酸钠和碳酸氢钠可进一步增加相容性，而且还具有除油的效果。进一步地，步骤一中，所述二氧化硅气凝胶的密度为65-70kg/m3，比表面积为200-300m2/g。进一步地，步骤一中，所述聚丙烯纤维长度为0.5-1mm，直径为10-15μm；所述氧化锌粉和羟基硅酸镁粒度为0.5-1μm。纤维不宜过长，否则不利用包裹层的形成，同时纤维的直径也需在合理范围内，直径过大则对包裹层厚度影响过大，过小则达不到效果。进一步地，步骤一中，醇酸树脂制备过程中米糠油、正丁醇、苯酐、乙醇、TDI、二甲苯、乙二醇的质量比为1：（0.4-0.5）：（0.2-0.3）：（2-3）：（0.2-0.25）：（0.1-0.2）：（0.08-0.15）；饱和氢氧化锂溶液的添加量为每5ml反应物添加1滴。进一步地，步骤二中，所述醇酸树脂固化剂的添加量为步骤一中醇酸树脂质量的10-12%。醇酸树脂固化剂可采用市售醇酸树脂固化剂。进一步地，步骤二中，所述包裹层厚度为300-400μm。本专利技术中制备出的包裹层略厚，可有效在铸锭降温前隔绝注定与空气的接触，最大限度降低铸锭表面被氧化以及碳残留。进一步地，步骤三中，干燥时长为10-15分钟。进一步地，步骤三中，干燥后降温温度为3-4℃/s。进一步地，步骤三中，干燥后的包裹层硬度以铅笔硬度计为2B-2H范围内。优选地，步骤三中，干燥后的包裹层硬度以铅笔硬度计为HB、F或者H。包裹层硬度需控制在合理的范围，包裹层硬度过软，一方面难以覆盖住全部的铸锭表面，另一方面还会导致与铸锭表面的结合力不够，达不到良好的去污效果，而包裹层硬度太高，在加工过程中容易发生脆裂的情况，同样也达不到良好的去污效果。本专利技术具有以下优点：本专利技术提供了一种针对低碳钢铸锭的表面清洁方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低碳钢铸锭表面清洁方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料制备组分A：二氧化硅气凝胶 4‑6份聚丙烯纤维 3‑6份氧化锌粉 6‑8份醇酸树脂 28‑30份羟基硅酸镁 2‑3份碳酸钠 2‑3份碳酸氢钠 1‑2份蛭石粉 3‑4份Span60 0.1‑0.2份所述醇酸树脂的制备方法为：将米糠油、正丁醇混合升温至115‑120℃，滴加饱和氢氧化锂溶液作为催化剂，继续升温至250℃反应4‑6h；反应完毕后降温至115‑120℃，然后添加苯酐和乙醇，升温至150‑160℃反应4‑6h，反应完毕后降温至50‑60℃，然后滴加预先混合好的TDI和二甲苯，滴加完毕后升温至100‑105℃反应6‑8h，反应完毕后降温至50‑60℃，然后加入乙二醇，保温搅拌2‑4h后自然冷却，过滤后得到所需醇酸树脂；将上述原料混合后在行星式研磨机内研磨至混合均匀且其中固体物尺寸小于1μm，得到组分A；步骤二，将组分A与醇酸树脂固化剂混匀制成清洁液，然后将铸造后获得的铸锭立即浸于清洁液中，待铸锭表面形成包裹层后取出铸锭；所述醇酸树脂固化剂的添加量为步骤一中醇酸树脂质量的8‑15%；步骤三，在80‑100℃条件下干燥铸锭表面，干燥后降温至30‑40℃时利用外力撕开固化后的包裹层，得到表面清理后的铸锭。...
【技术特征摘要】
1.一种低碳钢铸锭表面清洁方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料制备组分A：二氧化硅气凝胶4-6份聚丙烯纤维3-6份氧化锌粉6-8份醇酸树脂28-30份羟基硅酸镁2-3份碳酸钠2-3份碳酸氢钠1-2份蛭石粉3-4份Span600.1-0.2份所述醇酸树脂的制备方法为：将米糠油、正丁醇混合升温至115-120℃，滴加饱和氢氧化锂溶液作为催化剂，继续升温至250℃反应4-6h；反应完毕后降温至115-120℃，然后添加苯酐和乙醇，升温至150-160℃反应4-6h，反应完毕后降温至50-60℃，然后滴加预先混合好的TDI和二甲苯，滴加完毕后升温至100-105℃反应6-8h，反应完毕后降温至50-60℃，然后加入乙二醇，保温搅拌2-4h后自然冷却，过滤后得到所需醇酸树脂；将上述原料混合后在行星式研磨机内研磨至混合均匀且其中固体物尺寸小于1μm，得到组分A；步骤二，将组分A与醇酸树脂固化剂混匀制成清洁液，然后将铸造后获得的铸锭立即浸于清洁液中，待铸锭表面形成包裹层后取出铸锭；所述醇酸树脂固化剂的添加量为步骤一中醇酸树脂质量的8-15%；步骤三，在80-100℃条件下干燥铸锭表面，干燥后降温至30-40℃时利用外力撕开固化后的包裹层，得到表面清理后的铸锭。2.如权利要求1所述低碳钢铸锭表面清洁方法，其特征在于：步骤一中，所述二氧化硅气凝胶的密度为65...
【专利技术属性】
技术研发人员：王立峰，
申请(专利权)人：佛山市高明利钢精密铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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