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消失模涂料的相关性能指标

时间:2018-06-13 作者: 点击:
消失模涂料是消失模铸造中重要的一环,所用涂料性能不同于一般铸造涂料,开发适用于消失模铸造的优质涂料,将推动我国消失模铸造的应用,是急需
消失模涂料是消失模铸造中重要的一环,所用涂料性能不同于一般铸造涂料,开发适用于消失模铸造的优质涂料,将推动我国消失模铸造的应用,是急需解决的问题。 
1 消失模涂料性能 1.1 工作性能 在众多工作性能:强度、透气性、绝热性、耐火度和耐急冷急热性等性能中,最重要的为前两个性能。涂料研制首先应明确消失模涂料需多高的强度和透气性。铸钢浇温最高,其涂料性能要求更严格,故以它为代表确定涂料强度和透气性指标。 用不同性能涂料实浇50mm×50mm×10mm钢试件,通过铸件质量来判断涂料应具有的性能。浇注时负压度39.3kPa,钢水浇温1550℃、泡沫塑料密度0.023g/cm3 。
结果表明,涂料强度低于29.6kPa时,铸件有粘砂和毛剌缺陷,但强度高于59.2kPa后,铸件上涂层清除困难,故涂料强度应在30~60kPa之间较合适。
而涂料透气性低于2.5cm4 /g・min时,铸件会出现气孔和碳缺陷,透气性高于6.0cm4/g・min又会造成严重的机械粘砂,合适的涂料透气性范围是2.5~6.0 cm4 /g・min。 1.2 工艺性能 除工作性能外,消失模铸造涂料还应有良好的工艺性能:涂挂性、滴淌性和悬浮性等。其中以涂挂性、滴淌 性更重要。 
消失模常采用的水基涂料与有机的泡沫塑料模属于此类流体。 
2.2 涂层厚度和涂料屈服值SS的关系 消失模涂层要求均匀并有一定厚度。实验发现,不同屈服值SS的涂料,涂层厚度明显不同,见表1。涂层厚 度D随S S增加而增厚。这可以分析如下,在面积F的平板模型上,密度C, 屈服值SS的涂料,当模型从涂料中取出后,模型表面涂料切应力总和等于能承受的涂料总重时,有如下等式
润湿,改善涂挂性必须加表面活性剂,如加入0.05%的JFC。表面活性剂除改善涂料涂挂性外,还能使涂料性能更稳定,并可能使强度有所提高。 为使涂料在模型上有一定厚度,应很快不滴不淌,它还可减少涂料消耗和避免污染环境,这就要求涂料有良好的滴淌性,滴淌时间越短、滴淌量越小,则涂料滴淌性越好。 
1.3 影响性能的因素 使用刚玉、石英、铝矾土等不同种类和粒度的耐火材料,粘土、水玻璃等无机粘结剂,与各种有机粘结剂、附加物形成不同涂料,测定其涂料性能。
图1、图2是大量实验中的二组数据。结果表明,不同耐火材料及粒度,不同无机、有机粘结剂和加入量,不同附加物和加入量均影响消失模涂料性能。   
涂料的混制工艺和所处状态(静态或动态)也影响涂料的性能。 
为得到性能优良的消失模涂料,要合理选择耐火材料种类、粒度,使用多种粘结剂,选择有机和无机粘结剂种类及加入量,再适当加入附加物。最好采用压制成膏状再稀释的工艺混制,在动态状态下使用。 
2 涂料流变特性与性能的关系 
2.1 涂料流变特性 水基消失模涂料如石英粉涂料的流变曲线见图3,
该涂料是带屈服值的假塑性流体,且具有触变性。随着剪切速率增加,涂料表观粘度变小。刚玉、铝矾土涂料也
即消失模涂层厚度与其屈服值SS为线性关系。
表1还 表明,同种材料所配的粉液比不同的涂料,涂料屈服值不同。故生产中可通过加水多少,来改变涂料稀稠(不同粉液比),以改变涂层厚度。 2.3 涂料滴淌性和涂料触变性的关系 表2中三种不同触变性涂料,3号触变性最小,滴淌量最大,滴淌时间最长。滴淌性大小与涂料触变性有关
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