一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料制造技术

一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料，其要点在于是由按重量百分比计２８－７０ｗｔ％的耐火骨料粉，２９－７０ｗｔ％的粘结剂、０－２ｗｔ％的表面活性剂和０－１ｗｔ％的消泡剂混合均匀制备成。所述的耐火骨料为氧化钇粉、钇稀土氧化物粉、氧化锆粉中至少一种组成，耐火材料粉粒度小于０．０５３ｍｍ；所述的粘结剂为醋酸锆溶液，醋酸锆溶液浓度为３０－４０ｗｔ％，表面活性剂为ＪＦＣ，消泡剂为正丁醇。本发明专利技术具有以下优点：①可有效提高钛液的充型能力，减少因石墨激冷所造成的浇不足、冷隔、裂纹等缺陷；②可明显提高铸件表面光洁度；③热稳定性高，铸件污染层厚度明显低于普通机加石墨型；④可提高石墨铸型在凝固过程中的退让性，可降低铸型对铸件收缩时的阻碍作用；⑤铸型易于清理。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种涂料，具体是一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料。技术背景钛合金强度高、密度小、耐腐蚀性好，使得钛合金铸件在航空、航天、舰 船、冶金、化工领域得到广泛应用。钛铸件的设计愈来愈趋向于具有结构复杂、 大型、薄壁、壁厚不均等特点，铸件质量要求越来越高，使得钛铸件的铸造技 术难度也愈来愈大。目前单件、小批量及大型复杂钛合金铸件均采用石墨型工 艺生产。该工艺用人造石墨制作铸型。虽然石墨材料对钛液的化学稳定性较好，但浇铸出的铸件表面粗糙度^12.5um，污染层厚约0.1 0.3mm。石墨型导热系 数高，退让性差，致使钛铸件易出现充型困难、表面冷隔和裂纹等缺陷。因此 石墨型工艺需进一歩改进，以满足钛合金铸件产品的高质量要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料， 在钛及钛合金石墨型铸造工艺中，用该涂料涂覆石墨铸型的型腔表面，即引入 涂层技术，所生产的铸件表面粗糙度《6.3um，表面污染层《0.05mm，钛铸件 无高密度夹杂、浇不足、表面冷隔和裂纹等缺陷。采用的技术方案是一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料，是由按重量百分比计28—70wt。/。耐火 骨料粉，29—70wt。/。粘结剂、0—2wt。/。表面活性剂和0—lwt。/。消泡剂混合均匀制 备成。耐火骨料由经稳定化处理的氧化钇(成份Y203)、钇稀土氧化物(成份 Y203+ReO)、氧化锆(Zr02)中至少一种组成，三种耐火骨料的组份在如下范 围变化氧化钇0—100wt。/。、钇稀土氧化物0—100 wt%、氧化锆0—40wt%、 耐火骨料粉粒度小于0.053mm (270#)。上述粘结剂为醋酸锆溶液，醋酸锆溶液浓度为30—40wt%。表面活性剂为JFC，消泡剂为正丁醇。一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料的生产方法，是将28—70wtM的耐火骨 料粉放入29—70wtM的醋酸锆溶液内，用涂料搅拌机搅拌1—4小时，再放入O 一2wtn/。的表面活性剂和0—lwt。/。的消泡剂，搅拌混合均匀后，即为成品涂料。 涂料生产工作环境温度控制在16 28°C,相对湿度控制在45 75%，涂料温度 控制在9 23°C ，涂料粘度控制在5 28sec。一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料的使用方法，是采用人工涂刷或喷枪喷 涂在石墨铸型的型腔表面，厚度为0.1 0.3mm。工作环境温度控制在16 28°C， 相对湿度控制在30 75%。石墨铸型可预热，控制温度在16 15(TC。石墨铸型在涂覆后，涂层可自然干燥1 10h。要求在真空炉内加热烧结除 气，真空度不低于30Pa，加热温度700 900°C，保温2 4h。炉冷至35(TC以 下出炉。石墨铸型待浇注使用。本专利技术的一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料具有如下优点在石墨型上使用该涂料后，浇注钛合金将具有以下优点①可有效提高钛 液的充型能力，减少因石墨激冷所造成的浇不足、冷隔、裂纹等缺陷；②可明 显提高铸件表面光洁度；(D热稳定性高，铸件污染层厚度明显低于普通机加石 墨型；④可提高石墨铸型在凝固过程中的退让性，可降低铸型对铸件收縮时的 阻碍作用；⑤铸型易于清理。具体实施方式实施例一一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料，是由氧化钇粉40%，醋酸锆溶液59%， 表面活性剂JFC0.9。/。和消泡剂正西醇0.1%混合搅拌均匀制备成。上述百分比为 重量百分比。该涂料物理性质常温密度为2.21X103kg/m3， PH值为5，流杯 粘度为6.3秒，表面强度(抓搔法)为0.8克，常温导热系数为0.468W/mk， 1000 。C导热系数为1.230W/m'k。该涂料具有良好的悬浮性、涂刷性、抗流淌性、 润湿性和热稳定性。实施例二一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料，是由稀土氧化物粉66%、醋酸锆溶液 32%，表面活性剂JFC1.5。/。和消泡剂0.5%混合搅拌均匀制备成。上述百分比为重量百分比。 实施例三--种钛及钛合金铸造用石墨型涂料，是由氧化钇粉20%，钇稀土氧化物粉20%，氧化锆粉26%、醋酸锆溶液32.8%、表面活性剂JFCin/。和消泡剂正西醇 0.2%混合搅拌均匀制备成。上述百分比为重量百分比。 实施例四一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料，是由氧化钇粉29.8%，醋酸锆溶液70%、 表面活性剂JFC 0.1%和消泡剂正丁醇0.％混合搅拌均匀制备成。上述百分比为 重量百分比。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料，其特征在于是由按重量百分比计２８－７０ｗｔ％的耐火骨料粉，２９－７０ｗｔ％的粘结剂、０－２ｗｔ％的表面活性剂和０－１ｗｔ％的消泡剂混合均匀制备成。

【技术特征摘要】
1、一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料，其特征在于是由按重量百分比计28-70wt％的耐火骨料粉，29-70wt％的粘结剂、0-2wt％的表面活性剂和0-1wt％的消泡剂混合均匀制备成。2、 根据权利要求1所述的一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料，其特征在于 所述的耐火骨料为氧化钇粉、钇稀土氧化物粉、氧化锆粉中至少一种组成，耐 火材料粉粒度小于0.053mm;所述的粘结剂为醋酸锆溶液，醋酸锆溶液浓度为 30—40wt%，表面活性剂为JFC，消泡剂为正丁醇。3、 根据权利要求1所述的一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料，其特征在于 是由氧化钇粉40%，醋酸锆溶液59%，表面活性剂JFC0.9。/。和消泡剂正西醇0.1% 混合搅拌均匀制备成，上述百分比为重量百分比...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢华生，娄延春，张春辉，赵军，苏贵桥，于志强，刘时兵，
申请(专利权)人：沈阳铸造研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]