一种铸铁件生产所用的涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种铸铁件生产所用的涂料，该涂料主要成分包括：按重量百分比，石英粉12～15、镁砂粉13～15、铝矾土粉40～45、钠基膨润土粉5～8，水玻璃15～20、三氧化铁粉1～2、石墨粉2～3、氮化铬铁粉2～4、淀粉0.5～1、硅铁粉1～2和消泡剂0.02～0.03；通过合理设计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层的透气性，便于涂料层从铸件表面易脱落；减少由于涂料造成铸造缺陷的产生。生。生。

【技术实现步骤摘要】
一种铸铁件生产所用的涂料


[0001]本专利技术属于铸造辅材
，具体涉及一种铸铁件生产所用的涂料。

技术介绍

[0002]铸铁包括灰铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁，其中，高强高韧铸铁属于球墨铸铁的重要发展方向，一般是指高强高韧球墨铸铁，该球墨铸铁具有较高的强度和韧性，被广泛应用于矿山机械、风电机械设备、和重卡等运输车辆上。高强高韧球墨铸铁的铸件的生产方式主要包括砂型铸造和消失模铸造。在采用砂型铸造生产高强高韧球墨铸铁时，需要在砂型的内腔表面和砂芯表面涂刷涂料，金属液浇注时涂料与金属液直接接触；涂料性能的好坏将直接影响铸件成形过程中，铸造缺陷的产生。在采用消失模铸造生产高强高韧球磨铸铁时，需要在模束表面涂刷涂料，在浇注过程中金属液高温，使模束气化，被金属液填充占据模型位置，涂料与金属液直接接触；涂料性能的好坏将直接影响铸件成形过程中，铸造缺陷的产生。因此，涂料性能的好坏直接影响高强高韧球墨铸铁的成品率。
[0003]授权公告号为CN103586407B的中国专利技术专利公开了“一种铸造涂料”，该涂料包括原砂、粘结剂、固化剂和润滑剂，所述原砂是由5％～10％的铁泥、90％～95％的石英砂组成，所述粘结剂占所述原砂质量30％～40％，所述固化剂占所述粘结剂质量18％～22％，所述润滑剂占所述粘结剂质量5％～9％；还包括活化的改性剂，所述改性剂占所述原砂质量10％～20％；改性剂为活性炭、硅藻土或膨润土；使涂料具备较好的吸附性，确保铸件的质量。涂刷在模束、砂芯和模型表面形成的涂料层，透气性差，高强高韧铸铁成型后，从铸件表面难以脱落。

技术实现思路

[0004]为了提高涂刷在模束、砂芯和模型表面形成的涂料层的透气性，便于涂料层从铸件表面易脱落，本专利技术提供了一种铸铁件生产所用的涂料；为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案具体如下：
[0005]一种铸铁件生产所用的涂料，主要成分包括：按重量百分比，石英粉12～15、镁砂粉13～15、铝矾土粉40～45、钠基膨润土粉5～8，水玻璃15～20、三氧化铁粉1～2、石墨粉2～3、氮化铬铁粉2～4、淀粉0.5～1、硅铁粉1～2和消泡剂0.02～0.03。
[0006]本专利技术铸铁件生产所用的涂料的有益效果：通过合理设计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层的透气性，便于涂料层从铸件表面易脱落；
[0007](1)石英粉、镁砂粉和铝矾土粉作为涂层的骨架结构，通过多次试验确定，石英粉、镁砂粉和铝矾土粉之间的比例，使骨架结构能形成稳定支撑的同时，石英粉中的二氧化硅与钠基膨润土中钠离子结合，形成硅酸钠，硅酸钠具有一定粘性，使镁砂粉和铝矾土粉粘连成一整体，有利于提高骨架的稳定性；合理控制镁砂粉的使用，降低成本的同时，镁砂粉中的镁元素通过冶金扩散，进入金属液中，有利于高强高韧铸铁中石墨的球化；钠基膨润土粉
提供钠离子的同时，提高涂料悬浮液的粘稠度，有利于料悬浮液的粘稠度，有利于涂料悬浮液在模束、砂芯和模型表面的悬挂。水玻璃的含量控制在15～20之间，使涂料悬浮液具有一定粘性的同时，防止过度加入，破坏涂料的其他性能。
[0008]将该涂料应用消失模铸造时，模束气化过程中，三氧化铁粉与碳或金属液中的铁反应，生产一氧化碳气体和氧化铁，减少模束气化后，积碳量，氧化铁有利于铸件冷却后，涂料从铸件表面的剥落。在涂料与金属液接触过程中，石墨粉和硅铁粉部分发生冶金扩散，扩散至金属液中，提供石墨形核，有利于高强高韧铸铁内碳的石墨化；但石墨粉和硅铁粉在涂料内含量过高时，降低涂料的性能。
[0009]在涂料内设置0.5～1的淀粉，金属液浇注过程中，高温时淀粉碳化、气化，在不影响强度的前提条件下，在涂料层内形成细小的孔隙，有利于提高涂料的透气性，有利于气体的排出，降低窝气的铸造缺陷发生。
[0010]在涂料内设置2～4的氮化铬铁，金属液浇注过程中，氮化铬铁分解，部分氮和铬冶金扩散至金属液中，增加金属液中的氮的含量，有利于铸铁内形成奥氏体的形成，提高铸铁的淬火透性和铸铁的基体韧性，改变传统工艺中在熔炼过程中加入氮，在大气压下氮在金属液中的溶解度一定，大量的氮溢出金属液，造成氮的加入困难和加入量不足；铬冶金扩展至金属液中，由于铬的半径大，冶金扩散距离有限，主要集聚在铸件的表层或表层一下，并与碳形成碳化物，有利于提高铸件的表面硬度和强度。
[0011]进一步地，所述铸铁件生产所用的涂料的主要成分还包括氧化铜粉末和硼酸粉末，按照重量百分比，所述氧化铜粉末为0.3～0.5，硼酸粉末含量为0.05～0.1。
[0012]有益效果：在涂料粉体中加入一定量的氧化铜粉末和硼酸粉末，不影响涂层基本性能的前提条件下，涂料层与金属液接触，氧化铜中的氧与碳或铁反应，生产一氧化碳和氧化铁，氧化铁有利于铸件冷却后，涂料从铸件表面的剥落；铜离子冶金扩散至金属液中，由于铜离子扩散距离有限，促进表层石墨化和珠光体的形成，有利于提高高强高韧铸铁表面层的硬度和强度。硼酸粉末、二氧化硅和铁的化合物的骨架结构，提高涂料层的强度、稳定性和塑性，减少浇注过程中，涂层的开裂。
[0013]进一步地，所述铸铁件生产所用的涂料的主要成分还包括有稀土粉末和镁粉，按照重量百分比，所述稀土粉末的含量为0.1～0.2，镁粉的含量为0.05～0.1。
[0014]有益效果：金属液与涂料层接触，使涂料层处于高温状态，使稀土和镁粉冶金扩散至金属液中，补充和促进高强高韧铸铁内石墨的球化，提高石墨的球化效果；补充冲入法和喂丝法中球化剂的加入。
[0015]进一步地，所述石英粉、镁砂粉、铝矾土粉的粒度分别在200～400目，所述钠基膨润土粉和三氧化铁粉的粒度在600～800目；所述石墨粉、氮化铬铁粉、淀粉、硅铁粉、氧化铜粉末、硼酸粉末、稀土粉末和镁粉的粒度大于1000目。
[0016]有益效果：将石英粉、镁砂粉和铝矾土粉的粒度控制在200～400目，有利于骨架的形成的同时，提高涂料层与模束的接触面或涂料层表面光滑，有利于提高铸件的表面质量，将石墨粉、氮化铬铁粉、淀粉、硅铁粉、氧化铜粉末、硼酸粉末、稀土粉末和镁粉的粒度大于1000目，使其粒径更加细化，有利于向金属液中的扩散。
[0017]进一步地，所述消泡剂具体为正辛醇或正丁醇。
[0018]有益效果：正辛醇或正丁醇具有消泡效果好，性能稳定的特点。
[0019]一种铸铁件生产所用的涂料的制备方法，制备步骤包括：
[0020]S1：制备原料，将制备涂料所用的原料进行破碎，研磨、筛分，得到符合粒度要求的石英粉、镁砂粉、铝矾土粉、三氧化铁粉、石墨粉、氮化铬铁粉、淀粉、硅铁粉和氧化铜粉末；直接选用符合要求的钠基膨润土、水玻璃、消泡剂、硼酸粉末、稀土粉末和镁粉；
[0021]S2：打撒和初步混合，将石英粉、镁砂粉、铝矾土粉、三氧化铁粉、石墨粉、氮化铬铁粉、硅铁粉和氧化铜粉末分别按照比例，打撒加入搅拌混合机后，搅拌混合0.5～1h，得初步混合料；
[0022]S3：加热搅拌，将初步混合料导入加热搅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铸铁件生产所用的涂料，其特征在于，主要成分包括：按重量百分比，石英粉12～15、镁砂粉13～15、铝矾土粉40～45、钠基膨润土粉5～8，水玻璃15～20、三氧化铁粉1～2、石墨粉2～3、氮化铬铁粉2～4、淀粉0.5～1、硅铁粉1～2和消泡剂0.02～0.03。2.根据权利要求1所述的铸铁件生产所用的涂料，其特征在于，所述铸铁件生产所用的涂料的主要成分还包括氧化铜粉末和硼酸粉末，按照重量百分比，所述氧化铜粉末为0.3～0.5，硼酸粉末含量为0.05～0.1。3.根据权利要求2所述的铸铁件生产所用的涂料，其特征在于，所述铸铁件生产所用的涂料的主要成分还包括有稀土粉末和镁粉，按照重量百分比，所述稀土粉末的含量为0.1～0.2，镁粉的含量为0.05～0.1。4.根据权利要求3所述的铸铁件生产所用的涂料，其特征在于，所述石英粉、镁砂粉、铝矾土粉的粒度分别在200～400目，所述钠基膨润土粉和三氧化铁粉的粒度在600～800目；所述石墨粉、氮化铬铁粉、淀粉、硅铁粉、氧化铜粉末、硼酸粉末、稀土粉末和镁粉的粒度大于1000目。5.根据权利要求4所述的铸铁件生产所用的涂料，其特征在于，所述消泡剂具体为正辛醇或正丁醇。6.根据权利要求5所述的铸铁件生产所用的涂料的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：S1：制备原料，将制备涂料所用的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世伟，孙玉福，杜学山，朱丹丹，张佳，
申请(专利权)人：河南伟业新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：