一种球铁件树脂砂型用保温涂料及制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种球铁件树脂砂型用保温涂料，包括耐火骨料组合物100重量份、粘结剂1～5重量份、悬浮剂2～6重量份、溶剂30～70重量份，助剂2～10重量份。所述耐火骨料组合物包括重量百分数为25～42％的空心漂珠，重量百分数为40～72％的石英粉，重量百分数为0～35％的其他耐火骨料。采用本发明专利技术的球铁件树脂砂型用保温涂料，可生产铸态铁素体球墨铸铁，铸态集体中渗碳体减少到3％以下，避免产生白口和反白口等铸造缺陷，降低铸件塑性和韧性，硬度增高而无法进行机械加工。铁素体含量可由50％提高到90％，能够极大提高铸件的塑性和韧性。其抗拉强度(Rm)约350～400MPa。拉强度(Rm)约350～400MPa。

【技术实现步骤摘要】
一种球铁件树脂砂型用保温涂料及制备方法与应用


[0001]本专利技术属于球铁件树脂砂型铸造
，具体涉及一种球铁件树脂砂型用保温涂料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]铸造涂料一般由耐火材料、载液、粘结剂、悬浮剂和其它助剂组成。广泛应用于铸造生产中各种铸型和型芯。具有防止铸件粘砂、降低铸件表面粗糙度、提高砂型使用寿命、改善铸件表面材质等作用。
[0003]球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。
[0004]目前铸造球铁件用涂料通常以石墨粉为主要耐火骨料，由于其导热快，所以使用这种涂料生产出的铸件硬度高、韧性差、难于加工，尤其是铸造球墨铸铁薄壁件，所形成的铸件组织一般为珠光体，并由大量渗碳体产生，要想获得高韧性，必须进行热处理退火，无疑提高了铸件成本。
[0005]中国专利文献CN 110465622 A(201910904985.3)公开了一种风力发电机球铁轮毂铸造用涂料，包括位于两个独立单元的砂芯涂料和砂型涂料：所述涂料由载液20
‑
50重量份、粘结剂2
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5重量份、悬浮剂4
‑
7重量份和耐火骨料50
‑
70重量份组成；其中砂芯涂料的耐火骨料由石英粉、叶腊石、云母粉、莫来石和氧化铁红按重量比10
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13:9
‑
12:1
‑
4:3
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8:0.5
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2组成；砂型涂料的耐火骨料由土状石墨、鳞片石墨、铝矾土和锆英粉按重量比3
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7:0.5
‑
3:3
‑
7:1
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2组成。该专利的涂料具有很好的防硫、吸硫效果，能够有效防止球墨铸铁中球化衰退的问题。但是该涂料仍然存在保温性能较差的问题，尤其是将其应用于树脂砂时，涂层保温性能差，导致金属液流动速度慢无法完全充型，形成欠铸，同时金属液流动速度过慢，导致金属液严重氧化，形成氧化夹渣，导致铸件抗拉、抗压、韧性等力学性能变差。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的在铸造条件下，涂层保温效果较差，在浇注球铁薄壁件时容易造成铸件浇不足、硬度高、韧性差等缺陷的问题，本专利技术提供一种球铁件树脂砂型用保温涂料及其制备方法与应用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种球铁件树脂砂型用保温涂料的耐火骨料组合物，包括重量百分数为25～42％的空心漂珠，重量百分数为40～72％的石英粉，重量百分数为0～35％的其他耐火骨料。
[0009]优选的，所述空心漂珠与石英粉的重量比为0.4～0.7:1。
[0010]优选的，所述空心漂珠的比重为0.5
‑
0.7kg/cm3。
[0011]优选的，所述其他耐火骨料包括硅藻土、高铝矾土、鳞片石墨粉中的一种或几种。所述耐火骨料目数为100～400目，在此范围内进行粒度的粗细搭配，能够使涂层的致密性好，涂层表面更光滑。进一步优选的，所述空心漂珠的粒径为100
‑
150μm。
[0012]进一步优选的，所述硅藻土于800～1000℃煅烧5～10小时，煅烧后硅藻土的烧减量≤0.8％；经过煅烧去除硅藻土的结构水和有机物质。
[0013]一种球铁件树脂砂型用保温涂料，其特征在于，包括上述耐火骨料组合物100重量份、粘结剂1～5重量份、悬浮剂2～6重量份、溶剂30～70重量份，助剂2～10重量份。
[0014]优选的，所述粘结剂为2～4重量份、悬浮剂为2～5重量份、溶剂为50～65重量份。
[0015]本专利技术提供的球铁件树脂砂型用保温涂料中耐火骨料组合物、粘结剂、悬浮剂和溶剂是构成涂料的主要材料，具有很好的保温效果，可应用于铸造球铁薄壁铸件(尤其是铸件壁厚小于20mm)，更优选的适用于呋喃树脂砂。
[0016]优选的，所述粘结剂为热塑性酚醛树脂，用以提高涂料的常温强度。进一步优选的，所述热塑性酚醛树脂为质量百分数为30～50％的树脂液，此范围内的浓度，涂料强度更稳定。
[0017]优选的，所述悬浮剂为硅酸镁铝，用以防止涂料沉降。
[0018]为了解决铸件粘砂问题，本专利技术进一步优选的助剂为氧化铁红。氧化铁红与空心漂珠、石英粉等组分协同作用，能够促进涂层在高温下形成一层熔融态的烧结层，从而阻止铸件粘砂现象的发生。
[0019]优选的，所述溶剂为甲醇、乙醇的一种或两种。
[0020]为了得到上述涂料，本专利技术还提供上述球铁件树脂砂型用保温涂料的制备方法，先将溶剂、助剂、悬浮剂匀速搅拌30～60分钟混匀，再加入粘结剂匀速搅拌30～60分钟，最后加入耐火骨料组合物匀速搅拌40～60分钟，即可制得所述涂料。
[0021]优选的，所述匀速搅拌速度为1500～2500转/分钟，为了保证涂料在能够充分搅拌的前提下避免卷入过多的气泡。
[0022]本专利技术还提供上述涂料在球铁件树脂砂型铸造中的应用。优选的，本专利技术提供上述涂料在薄壁球铁件树脂砂型铸造中的应用。进一步优选的，本专利技术提供上述涂料在铸造铸件壁厚小于20mm的球铁件树脂砂型铸造中的应用。
[0023]优选的，上述涂料在球铁件铸造中的应用方法为：用甲醇将涂料稀释至波美度25～30
°
B
é
：均匀的涂刷在树脂砂型表面，点燃干燥；重复上述操作2～3遍，可得所需涂层。
[0024]本专利技术还提供上述涂料在呋喃树脂砂涂层中的应用。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026](1)本专利技术提供的球铁件树脂砂型用保温涂料引入了空心漂珠作为耐火骨料，空心漂珠和石英粉共同作为耐火骨料，使涂料的保温性得到改善和提高，涂层导热系数小于0.45W/(m
·
K)。同时确定了石英粉和空心漂珠的质量比，使涂料能够保持较高的耐火度，能够更好地控制合金液的冷却速度，使得金属液的充型性能提高，补缩好，有助于铸件的浇铸成型，进而形成优异的铸件表面，提高了铸件的表面质量。
[0027](2)本专利技术进一步采用氧化铁红作为助剂，氧化铁红与空心漂珠、石英粉组分协同作用，使涂料的保温性得到改善和提高，还能够促进涂层在高温下形成一层熔融态的烧结层，从而阻止铸件粘砂现象的发生，铸件表面粗糙度可达R6.3。
[0028](3)采用本专利技术的球铁件树脂砂型用保温涂料，可生产铸态铁素体球墨铸铁，铸态集体中渗碳体减少到3％以下，避免产生白口和反白口等铸造缺陷，降低铸件塑性和韧性，硬度增高而无法进行机械加工。经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球铁件树脂砂型用保温涂料的耐火骨料组合物，其特征在于，包括重量百分数为25～42％的空心漂珠，重量百分数为40～72％的石英粉，重量百分数为0～35％的其他耐火骨料。2.根据权利要求1所述的耐火骨料组合物，其特征在于，所述空心漂珠与石英粉的重量比为0.4～0.7:1；优选的，所述空心漂珠的比重为0.5
‑
0.7kg/cm3。3.根据权利要求1或2所述的耐火骨料组合物，其特征在于，所述其他耐火骨料包括硅藻土、高铝矾土、鳞片石墨粉中的一种或几种。优选的，所述耐火骨料目数为100～400目。4.一种包括权利要求1～3任一项所述耐火骨料组合物的球铁件树脂砂型用保温涂料，其特征在于，包括耐火骨料组合物100重量份、粘结剂1～5重量份、悬浮剂2～6重量份、溶剂30～70重量份，助剂2～10重量份。5.根据权利要求4所述的保温涂料，其特征在于，所述粘结剂为2～4重量份、悬浮剂为2～5重量份、溶剂为50～65重量份。优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐磊，刘烨，朱家政，沈伟，
申请(专利权)人：济南圣泉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：