CN107971453A

CN107971453A - 耐热钢的消失模涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN107971453A
Application number: CN201711256451.1A
Authority: CN
Inventors: 王长洪; 王万亮
Original assignee: Jiangsu Changyou Special Steel Machinery Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Changyou Special Steel Machinery Co Ltd
Priority date: 2017-12-03
Filing date: 2017-12-03
Publication date: 2018-05-01

Abstract

本发明提供一种耐热钢的消失模涂料及其制备方法,该消失模涂料包括耐火材料、粘结剂、悬浮剂和水组成，该耐火材料包括锆英粉以及铬矿粉，该悬浮剂包括羧甲基钎维素以及膨润土，该粘结剂包括白胶以及黄糊精,该消失模涂料中各物质的重量百分比为：锆英粉28‑32%、铬矿粉28‑32%、羧甲基钎维素0.1‑0.3%、膨润土1.0‑1.5%、白胶0.7‑0.9%、黄糊精0.3‑0.5%，其余组分为水。本发明消失模涂料性能好且在生产过程中不会对人体造成伤害。

Description

耐热钢的消失模涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及耐热钢铸件精密铸造技术领域，尤其涉及一种耐热钢的消失模涂料及其制备方法。

背景技术

目前消失模铸造技术得到了广泛的应用，作为消失模铸造的关键技术之一，其涂料技术直接影响铸件质量。消失模铸造涂料的主要作用有：一是提高泡沫塑料模型簇的强度和刚度，防止运输和操作过程中模型簇的变形。二是提供良好的透气性和耐火度，保证浇注过程中泡沫塑料的分解物能顺利的排出，防止铸件产生气孔、炭黑，粘砂等缺陷。三是作为隔离介质并具有较高的表面活性，对水和泡沫模塑料都有优良的亲和力，保证涂料的涂挂性能，防止铸件表面粗糙、粘砂、夹砂和节瘤等缺陷。但是，现今消失模涂料还在使用过程还是存在很多问题，主要表现在：（1）现有的消失模产品，还是会经常有气孔、缩孔、渣孔等缺陷，达不到机械加工要求。（2）另外，现有的涂料中含有一些有害物质，容易对环境造成污染，对工作人员产生危害。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种性能好且在生产过程中不会对人体造成伤害的耐热钢的消失模涂料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种耐热钢的消失模涂料,该消失模涂料包括耐火材料、粘结剂、悬浮剂和水组成，该耐火材料包括锆英粉以及铬矿粉，该悬浮剂包括羧甲基钎维素以及膨润土，该粘结剂包括白胶以及黄糊精,该消失模涂料中各物质的重量百分比为：锆英粉28-32%、铬矿粉28-32%、羧甲基钎维素0.1-0.3%、膨润土1.0-1.5%、白胶0.7-0.9%、黄糊精0.3-0.5%，其余组分为水。

作为可选的技术方案，该膨润土为钠基膨润土或锂基膨润土。

作为可选的技术方案，该耐火材料还包括重量百分比为0-5%的白刚玉粉以及重量百分比为0-10%的棕刚玉粉。

作为可选的技术方案，该耐火材料还包括重量百分比为2%的白刚玉粉以及重量百分比为5%的棕刚玉粉。

作为可选的技术方案，该消失模涂料中各物质的重量百分比为：锆英粉30%、铬矿粉30%、羧甲基钎维素0.2%、膨润土1.2%、白胶0.8%、黄糊精0.4%，其余组分为水。

作为可选的技术方案，该羧甲基钎维素与该膨润土的重量比为1：1～3：2。

作为可选的技术方案，该耐热材料的各物质的颗粒度为 180～270 目。

本发明还提供一种如上所述的耐热钢的消失模涂料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

（1）按上述比例将该粘结剂、该悬浮剂与水混合高速搅拌均匀，搅拌速度为550-650转/分，搅拌时间为48-62分钟，制成胶体溶液；

（2）在该胶体溶液中加入给定比例的该耐火材料高速搅拌均匀，搅拌速度为650-750转/分，搅拌时间为48-62分钟，制成半成品涂料；

（3）将该半成品涂料倒入或用压缩空气压入涂料桶充分搅拌，形成该消失模涂料。

作为可选的技术方案，该消失模涂料涂覆于泡沫模型上的涂覆层为3层，涂好的泡沫模型的烘干温度为50-65℃。

作为可选的技术方案，该泡沫模型烘干24小时后，于该泡沫模型表面依次涂第一层该消失模涂料并烘干7-9小时、涂第二层该消失模涂料并烘干7-9小时、涂第三层该消失模涂料并烘干7-9小时，形成该涂覆层。

与现有技术相比，本发明为保证产品质量稳定提高产品光泽度，在选择骨料以锆英粉、白刚玉、棕刚玉、铬矿粉为主，作为耐火材料，提高产品质量。而且通过实施例的验证，本发明的耐热钢的消失模涂料具有良好的悬浮性和透气性。另外本发明经过3遍喷涂或涂覆涂料，其厚度就能达到1.5mm以上，能满足铸钢件对涂料强度和刚度要求，涂料生产方法简单，使用该涂料的消失模产品，没有气孔、缩孔、渣孔、机械加工、水压检测都能达到产品要求。而且，本发明精选的消失模涂料原料在生产消失模涂料过程中不会对人体造成伤害。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述得到进一步的了解。

具体实施方式

本发明提供一种耐热钢的消失模涂料,该消失模涂料包括耐火材料、粘结剂、悬浮剂和水组成，耐火材料包括锆英粉以及铬矿粉，悬浮剂包括羧甲基钎维素以及膨润土，粘结剂包括白胶以及黄糊精,且消失模涂料中各物质的重量百分比为：锆英粉28-32%、铬矿粉28-32%、羧甲基钎维素0.1-0.3%、膨润土1.0-1.5%、白胶0.7-0.9%、黄糊精0.3-0.5%，其余组分为水。其中较佳地，消失模涂料中各物质的重量百分比为：锆英粉30%、铬矿粉30%、羧甲基钎维素0.2%、膨润土1.2%、白胶0.8%、黄糊精0.4%，其余组分为水。其中，上述白胶例如为熊猫白胶，水位自来水。

上述膨润土为钠基膨润土或锂基膨润土。

且耐火材料还包括重量百分比为0～5%的白刚玉粉以及重量百分比为0～10%的棕刚玉粉。较佳地，耐火材料还包括重量百分比为2%的白刚玉粉以及重量百分比为5%的棕刚玉粉。且耐热材料的各物质的颗粒度例如为 180～270 目。其中棕刚玉粉以镁钒土为原料经 2000℃～2400℃高温冶炼制得，白玉刚粉是用氧化铝粉经电熔再结晶而成，适合耐热钢、合金钢等高温浇注的消失模使用，锆英粉线膨胀系数小，热振稳定性好，耐火度高且在高温时对大多数合金不起化学反应，而且所有成分的颗粒度及颗粒度分布是影响涂料致密度和透气性的重要因素，特别是消失模涂料，对泡沫模型在烧结过程中的热解产物能否通过涂层顺利排出有重要影响。

此外，羧甲基钎维素与该膨润土的重量比为1：1～3：2。

（1）按上述比例将该粘结剂、该悬浮剂与水混合高速搅拌均匀，搅拌速度为500-600转/分，搅拌时间为45-60分钟，制成胶体溶液；

（2）在该胶体中加入给定比例的该耐火材料高速搅拌均匀，搅拌速度为600-800转/分，搅拌时间为45-60分钟，制成半成品涂料；

（3）将半成品涂料倒入或用压缩空气压入涂料桶充分搅拌，形成该消失模涂料。

消失模涂料涂覆于泡沫模型上的涂覆层为3层，经过3遍喷涂或涂覆涂料，其厚度就能达到1.5mm以上，涂好的泡沫模型的烘干温度为50-65℃。涂层太厚会影响产品透气性，涂层太薄又会影响产品粘砂，涂层不干引起产品气孔等。具体的例如，该泡沫模型进入烘干箱烘干24小时后，于泡沫模型的表面依次涂第一层该消失模涂料并烘干7-9小时、涂第二层该消失模涂料并烘干7-9小时、涂第三层该消失模涂料并烘干7-9小时，形成改涂覆层。

下面给出本发明中的几个具有代表性的实施例，以便于对本发明进行详细的说明。实施例中的数据、工艺流程等属于个例，对本发明并无任何限制和约束。

实施例1

一种耐热钢的消失模涂料，其各物质的重量百分比为：锆英粉30%、铬矿粉30%、羧甲基钎维素0.2%、膨润土1.2%、白胶0.8%、黄糊精0.4%，其余组分为水。采用以下制备方法制得：

（1）按上述比例将该粘结剂、该悬浮剂与水混合高速搅拌均匀，搅拌速度为550转/分，搅拌时间为62分钟，制成胶体溶液；

（2）在该胶体溶液中加入给定比例的该耐火材料高速搅拌均匀，搅拌速度为650转/分，搅拌时间为62分钟，制成半成品涂料；

实施例2

一种耐热钢的消失模涂料，其各物质的重量百分比为：锆英粉32%、铬矿粉28%、白刚玉粉3%、棕刚玉粉6%、羧甲基钎维素0.1%、膨润土1.5%、白胶0.7%、黄糊精0.5%，其余组分为水。采用以下制备方法制得：

（1）按上述比例将该粘结剂、该悬浮剂与水混合高速搅拌均匀，搅拌速度为600转/分，搅拌时间为55分钟，制成胶体溶液；

（2）在该胶体中加入给定比例的该耐火材料高速搅拌均匀，搅拌速度为700转/分，搅拌时间为55分钟，制成半成品涂料；

实施例3

一种耐热钢的消失模涂料，其各物质的重量百分比为：锆英粉28%、铬矿粉32%、白刚玉粉5%、棕刚玉粉10%、羧甲基钎维素0.3%、膨润土1.0%、白胶0.9%、黄糊精0.3%，其余组分为水。采用以下制备方法制得：

（1）按上述比例将该粘结剂、该悬浮剂与水混合高速搅拌均匀，搅拌速度为650转/分，搅拌时间为48分钟，制成胶体溶液；

（2）在该胶体中加入给定比例的该耐火材料高速搅拌均匀，搅拌速度为750转/分，搅拌时间为48分钟，制成半成品涂料；

将实施例1-3中制备的消失模涂料涂覆于泡沫模型上并烘干后，进行性能测试。其中，具体的涂覆操作为：泡沫模型进入烘干箱烘干24小时后，依次涂第一层消失模涂料并烘干8小时、涂第二层消失模涂料并烘干8小时、涂第三层消失模涂料并烘干8小时，涂好的泡沫模型的烘干温度为50-65℃。测试数据见表1。

表1 消失模涂料的性能测试结果

	透气性cm⁴/(g·min)	悬浮性（静置24小时）
			实施例1	4.1	99%
实施例2	3.9	99%
			实施例3	4.25	100%

从上表可以看出，本发明实施例1-3的消失模涂料的透气性以及悬浮性均佳。而且，将实施例1-3形成的消失模涂料涂覆在泡沫模型上能均匀涂挂，且烘干后无分层和脱离现象。

综上所述，本发明为保证产品质量稳定提高产品光泽度，在选择骨料以锆英粉、白刚玉、棕刚玉、铬矿粉为主，作为耐火材料，提高产品质量。而且通过实施例的验证，本发明的耐热钢的消失模涂料具有良好的悬浮性和透气性。另外本发明经过3遍喷涂或涂覆涂料，其厚度就能达到1.5mm以上，能满足铸钢件对涂料强度和刚度要求，涂料生产方法简单，使用该涂料的消失模产品，没有气孔、缩孔、渣孔、机械加工、水压检测都能达到产品要求。而且，本发明精选的消失模涂料原料在生产消失模涂料过程中不会对人体造成伤害。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims

1.一种耐热钢的消失模涂料,其特征在于,该消失模涂料包括耐火材料、粘结剂、悬浮剂和水组成，该耐火材料包括锆英粉以及铬矿粉，该悬浮剂包括羧甲基钎维素以及膨润土，该粘结剂包括白胶以及黄糊精,该消失模涂料中各物质的重量百分比为：锆英粉28-32%、铬矿粉28-32%、羧甲基钎维素0.1-0.3%、膨润土1.0-1.5%、白胶0.7-0.9%、黄糊精0.3-0.5%，其余组分为水。

2.如权利要求1所述的耐热钢的消失模涂料，其特征在于，该膨润土为钠基膨润土或锂基膨润土。

3.如权利要求1所述的耐热钢的消失模涂料，其特征在于，该耐火材料还包括重量百分比为0-5%的白刚玉粉以及重量百分比为0-10%的棕刚玉粉。

4.如权利要求3所述的耐热钢的消失模涂料，其特征在于，该耐火材料还包括重量百分比为2%的白刚玉粉以及重量百分比为5%的棕刚玉粉。

5.如权利要求1所述的耐热钢的消失模涂料，其特征在于，该消失模涂料中各物质的重量百分比为：锆英粉30%、铬矿粉30%、羧甲基钎维素0.2%、膨润土1.2%、白胶0.8%、黄糊精0.4%，其余组分为水。

6.如权利要求1所述的耐热钢的消失模涂料，其特征在于，该羧甲基钎维素与该膨润土的重量比为1：1～3：2。

7.如权利要求1所述的耐热钢的消失模涂料，其特征在于该耐热材料的各物质的颗粒度为 180～270 目。

8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的耐热钢的消失模涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的耐热钢的消失模涂料的制备方法，其特征在于，该消失模涂料涂覆于泡沫模型上的涂覆层为3层，涂好的泡沫模型的烘干温度为50-65℃。

10.如权利要求9所述的耐热钢的消失模涂料的制备方法，其特征在于，该泡沫模型烘干24小时后，于该泡沫模型表面依次涂第一层该消失模涂料并烘干7-9小时、涂第二层该消失模涂料并烘干7-9小时、涂第三层该消失模涂料并烘干7-9小时，形成该涂覆层。