CN1048751A - 耐蚀复合材料金属坩埚 - Google Patents

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金伯英
陈智钊
赵汝文
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Abstract

熔化金属和合金的耐蚀复合材料金属坩埚。
本发明属金属制品的化学热处理所用熔融器皿， 特别适用于热镀铝、热镀锌。
在用金属铸造或焊接而成的金属坩埚内壁，涂覆 一层由耐火粘土等材料组成的耐蚀复合材料，阻止铁 铝(锌)元素相互接触，避免铝(锌)铁原子相互扩散， 防止坩埚腐蚀穿透，这种坩埚使用，修复方便，寿命 长，便于推广。

Description

本发明属金属制品的化学热处理所用熔融器皿，特别适用于热镀铝，热镀锌。
目前工业中使用的热镀铝，热镀锌坩锅分为两大类，一是用耐火砖砌筑为槽池，用火焰或电加热在槽池上面烘烤加热，使铝、锌熔化后再浸镀。二是用铸铁、耐热铸铁、耐热钢铸生或由钢板、不锈钢板焊接而成的金属坩锅;这类金属坩锅便于维修、更换，应用较广。但这类金属坩锅寿命短，熔融铝液对铁基熔器的浸蚀破坏严重。例如12mm厚的A3钢板制成的熔铝坩锅使用17小时即穿孔（1）;40mm厚的碳素钢制熔铝槽寿命也只有300小时左右（2）。
为解决金属坩锅耐蚀性能差，寿命短等缺点，本发明提出在金属制坩锅内壁涂复耐蚀复合材料的坩锅和制作方法。
本发明所称的耐蚀复合材料金属坩锅，尤其是用铸铁、耐热铸铁、耐热钢铸造或用碳素钢板，不锈钢板焊接而成的热镀铝，热镀锌坩锅，在其内壁涂复一层耐蚀复合材料，耐蚀复合材料主要成分为（重量%），
耐火粘土  30-60  最佳  50
片状石墨  10-60  最佳  45
碳化硅（Sic）  3-50  最佳  5
坩锅内壁涂复的耐蚀复合材料中耐火粘土的颗粒度为50-200目，Sic为50-200目。
耐蚀复合材料的涂复厚度为5-200mm，坩锅容积大的选大值，容积小的选小值。
耐蚀复合材料金属坩锅的制作方法是：
1）将铸造或焊接成的金属坩锅之内壁清理干净，并涂复一层粘接剂，粘接剂以磷酸铝为主;
2）将耐蚀复合材料接重量百分比混合均匀，再以复合材料与粘接剂（磷酸铝为主）按10∶1-10∶8（重量比）最佳为10∶3混合均匀，混合后放置4-240小时;
3）用捣打或加压法（压力为1巴-20巴）将耐蚀复合材料复于坩锅内壁使其与内壁牢固结合;
4）将涂复有耐蚀复合材料的坩锅在550℃-1000℃温度下固化1-4小时。
在本发明中使用耐火粘土，片状石墨和碳化硅作耐蚀复合材料，有利于阻止铁铝（锌）元素相互接触，避免铝（锌）铁原子相互扩散，提高了坩锅的寿命。同时也减少了铝、锌等熔液中的增铁现象，使铸铝件中含铁量减少，熔点降低，流动性增加，提高成品率;热镀铝、热镀锌件中的铁含量减少，流动性能好，产品表面镀层均匀光滑。
本发明中使用耐火粘土、片状石墨和碳化硅作耐蚀复合材料，耐火粘土的主要成分为Ae2O3，SiO2，TiO2及其它金属氧化物，均可耐高温。片状石墨作用是：耐高温，耐蚀导热性好。
碳化硅作用是：耐蚀、耐高温、导热性好。
这样的复合材料就具有耐高温，耐蚀和导热性能好的优点。
本发明所称的耐蚀复合材料金属坩锅，寿命长，可用于热镀铝、热镀锌厂及有色金属铸造厂使用。使用中若发现耐蚀材料有裂纹或局部剥落变薄，可以用上述配方和方法修复并继续使用。
涂复方法可用捣打，或加压法（液压、气压加压均可）。
附图说明：
图中1-金属外壳。2-耐蚀复合材料。
本发明实施例：
附图所示为本发明之实施例，
坩锅外壳系由铸铁铸造而成，外径φ500mm，内壁按本发明方法涂复耐蚀复合材料，厚度30mm，配方按最佳配方配制，用捣打方法压力为1巴涂复于内壁之上，以熔化铝合金用，未涂复耐蚀复合材料连续使用仅280小时，金属坩锅腐蚀穿透出现漏铝，涂复耐蚀复合材料后，以同样条件使用已达860小时以上。

Claims (4)

1、熔化金属和合金的坩锅，尤其是用铸铁、耐热铸铁、耐热钢铸造或碳素钢板、不锈钢板焊接而成的热镀铝，热镀锌坩锅，在其内壁涂复一层耐蚀复合材料，其特征在于耐蚀复合材料主要成分为(重量%)
耐火粘土     30-60  最佳  50
片状石墨     10-60  最佳  45
碳化硅(sic)  3-50%  最佳  5
2、按权利要求1所述的熔化金属和合金的坩锅内壁所涂复的耐蚀复合材料，其特征在于耐火粘土的颗粒度为50-200目，sic为50-200目。
3、按权利要求1所述的熔化金属和合金的坩锅内壁所涂复的耐蚀复合材料厚度为5-200mm。
4、按权利要求1至3所述的熔化金属和合金的坩锅的制造方法，其特征在于，
1）将铸造或焊接成的金属坩锅之内壁清理干净，并涂复一层粘接剂，粘接剂为磷酸铝;
2）将耐蚀复合材料按重量百分比混合均匀，再以复合材料与粘接剂（磷酸铝为主）按10∶1-10∶8（重量比），最佳为10∶3再次混合均匀，混合后放置8-240小时;
3）用捣打或加压法（压力为1巴-20巴）将耐蚀复合材料复在坩锅内壁，使其与内壁牢固结合;
4）将涂复有耐蚀复合材料的坩锅在550℃-1000℃温度下固化1-4小时。
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