CN103286259A - 一种方石英消失模铸造涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种方石英消失模铸造涂料，它由方石英、石墨、膨润土、有机粘结剂和外加剂加工而成，其特征在于按重量组份称取方石英10-90，石墨5-90，膨润土1.5-3.0，有机粘结剂2.0-4.0，外加剂1.0-2.0，再加水，混合搅拌成浆糊状，波美度在22-33Be＇，即可。本发明的优点在于：透气性好，悬浮性好，涂层浇注后体积膨胀变化小，铸件表面光洁涂层能自动脱壳的性能，节约成本，工艺简单，提高铸件的成品率，它广泛应于金属的铸造加工。

Description

一种方石英消失模铸造涂料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种方石英消失模铸造工艺使用的涂料，具体涉及一种金属铸造领域的一种方石英消失模铸涂料及制备方法。

背景技术

消失模铸造工艺一般是先用泡沫塑料或其他有机物制作成模型，再在有机物模型上涂覆耐火涂料; 将涂覆耐火涂料的模具埋入砂厢，然后抽真空形成一定的负压，将熔融的金属液浇注入模具，有机物模型消失，金属液填满冷却后就得到产品——铸件。消失模铸造技术是一种铸造新技术，它能快速成型，是现在铸行业普遍推广施行的新型铸造工艺。消失模铸造技术的核心技术之一就是消失模铸造用的涂料，涂料的性能优劣关系到铸件的成品率，涂料的性能是消失模铸造工艺生产环节的重要决定因素。

根据涂料耐火骨料的不同分为酸性涂料，中性涂料。其中酸性涂料、中性涂料主要针对球墨铸铁，在铁、碳钢的铸造，尤其是汽车发动机的变速箱，发动机制的缺体、缺盖及城市给排水管道弯头的铸造以及阀门，机床机座等铸件，它们采用的消失模铸造涂料配方为：

一、石英粉+膨润土 + CMC + 苯丙乳液+涂料助剂，具体配方制备如下：石英粉含90%，膨润土含2.5%，CMC含1.5%，苯丙乳液含4.5%，涂料助剂含1.5%，然后加适量的水，混合搅拌就是水基的碳粉消失模涂料。

由石英粉的物理特性决定，采用天然石英粉做耐火的骨料的消失模涂料在浇注成型的时候，涂料受铁水或钢水温度影响，石英类受热膨胀，涂层容易开裂，使铸料表面有毛刺，飞边，又是由于石英粉体积膨胀，使铸件表面产生脉纹，丁巴，夹砂等不良情况。再加上天然石英粉是由天然的石英矿加工而成，石英粉的化学成份稳定性和同一性很难达到石英粉的化学成份，含硅量的高低，决定涂料的耐火度，决定涂料的使用性能。

二、石墨粉+膨润土+有机树脂+酒精+涂料助剂，具体配方制备如下：石墨粉含90%，膨润土含2.5%，酚醛树脂3.5%，酒精1%，涂料助剂2%，混合搅拌后就是醇基的石墨粉消失模涂料。

石墨为耐火骨料普通存在涂料透气性差，铸造后，涂层不能自动脱壳，石墨涂料又叫黑色涂料，其原因在于采用消失模铸造工艺得到的铸件，涂料不能自动脱壳，工人搬动铸件时满于满脸都会被石墨粉末墨，工作环境十分恶劣。

现有技术中的石墨粉消失模铸造涂料，耐火涂料一般是天然的碳粉。

天然碳粉为天然晶体结构，不亲水，所以涂料悬浮性不好，生产制造涂料时需要填加更多的有机粘结剂，而有机粘结剂加多了，直接影响涂料的发汽量，涂料的发汽量一大，直接造成铸件有气孔，砂眼，影响铸件的成品质量，这是很多铸造企业自制涂料产品质量不稳定的主要原因。

三、钢玉粉+膨润土+有机粘结剂+涂料助剂，具体配方制备如下：钢玉粉含70%，膨润土含2.5%，CMC含1.5%，苯丙液含4.5%，其他涂料助剂含1.5%，然后加适量的水，混合搅拌就是水基的碳粉消失模涂料。

采用钢玉、英粉为耐火骨料，虽然产品稳定，但成本高，产品昂贵，所以市场上急需一种环保、高效、性能稳定的消失模铸造涂料。

发明内容

为克服上述缺点和不足，本发明旨在提供一种透气性好，悬浮性好，涂层浇注后体积膨胀变化小，铸件表面光洁涂层能自动脱壳的性能优越的消失模铸造涂料。

本发明的核心在于配方为：方石英+膨润土+石墨+有机粘结剂+外加剂，具体配制按重量组份：方石英60-90，石墨30-40，膨润土1.5-3.0，有机粘结剂2.0-4.0，外加剂1.0-2.0，再加水，混合搅拌成浆状，波美度25-33Be＇，得到的就是方石英消失模铸造涂料。

本发明所称的有机粘结剂为木质素碳酸钠，外加剂为糊精粉。

本发明由于方石英在1470℃左右都不发生体积膨涨，生产出的涂料透气性稳定，涂料悬浮性良好，铸件表面光洁，是一种十分优良的涂料。

本发明所述的方石英是指方石英粉为骨料，在自然界以方石英的晶相单独成矿的很稀少，故现有技术中铸造涂料及铸造都是用石英砂、石英粉都是天然石英砂、石英粉，其晶相一般是α-方石英α-鳞石英，而方石英就是指α-方石英，它是由α-石英经过粉碎成300目颗粒后，再在大于1470摄氏度的高温煅烧使α-石英晶相转化为α-方石英晶相材料，煅烧后再磨细成粒径为15-40nm的粉末。方石英具有一般天然石英所没有的物理特性：方石英在小于1713摄氏度的高温环境下晶相稳定，方石英没有体积变化。方石英是由天然石英经高温煅烧所得，其中K、Na、低温金属离子物质已经很少，用方石英做涂料，涂料耐高温性十分稳定。在高温铸造中没有K、Na的挥发，故铸件不会产生挥发性气体，从而提高铸造件的光洁度和精度。

本发明利用方石英这一特性，调节方石英在涂料中的含量，可以得到与金属铸造金属液冷凝收缩率相一致的铸造退让性能，这是本发明采用方石英生产涂料，消失模铸造工艺采用本发明涂料铸件表面光洁，尺寸精确，加工余量小的关键因数。

本发明的优点在于：透气性好，悬浮性好，涂层浇注后体积膨胀变化小，铸件表面光洁涂层能自动脱壳的性能，节约成本，工艺简单，提高铸件的成品率，它广泛应于金属的铸造加工。

具体实施例

首先制取方石英：将石英进行粉碎成100-300目颗粒，再将石英颗粒放在1700摄氏度的窑炉中锻烧，煅烧后再磨细成粒径为15-40nm的粉末，即为制得的方石英，然后由下列实施例制得本发明所述的消失模铸造涂料。

实施例一：按重量组份称取方石英80，石墨40，膨润土2.5，有机粘结剂3.5，外加剂1.5，再加水，混合搅拌成浆糊状，波美度在33Be＇，得到的就是方石英消失模铸造涂料。

实施例二：按重量组份称取方石英90，石墨30，膨润土2.5，有机粘结剂3.5，外加剂1.5，再加水，混合搅拌成浆糊状，波美度在25Be＇，得到的就是方石英消失模铸造涂料。

Claims (3)

1.一种方石英消失模铸造涂料，所述涂料由方石英、石墨、膨润土、有机粘结剂和外加剂加工而成，其特征在于按重量组份称取方石英60-90，石墨30-40，膨润土1.5-3.0，有机粘结剂2.0-4.0，外加剂1.0-2.0，再加水，混合搅拌成浆糊状，波美度在22-33Be＇，即可。

2.根据权利要求1所述的一种方石英消失模铸造涂料，其特征在于按重量组份称取方石英80，石墨40，膨润土2.5，有机粘结剂3.5，外加剂1.5，再加水，混合搅拌成浆糊状，波美度在25Be＇，即可。

3.一种权利要求1和2的方石英消失模铸造涂料的制备方法，其特征在于：第一步将石英进行粉碎成100-300目颗粒，再将石英颗粒放在1700摄氏度的窑炉中锻烧，再磨碎成15-40nm粉末,制得方石英，然后按重量组份称取方石英60-90，石墨30-400，膨润土1.5-3.0，有机粘结剂2.0-4.0，外加剂1.0-2.0，再加水，混合搅拌成浆糊状，波美度在22-33Be＇，即可。