铸铁汽缸套用离心铸造涂料的制备及工艺性能分析

摘要

离心铸造一般都使用涂料，涂料对于离心铸造的铸件质量起着很重要的作用。本文根据离心铸造对涂料的基本要求，研究了适用于生产铸铁汽缸套的离心铸造涂料。首先探讨了涂料主要组分如耐火粉料、悬浮剂、粘结剂的种类和含量对涂料的工艺性能如悬浮性、条件粘度、涂刷性、触变性、发气性与表面强度的影响规律。在此基础上，利用正交试验方法安排试验方案，通过综合分析涂料的工艺性能，优化研制出一种新型离心铸造涂料。得到了以下主要结论：
　　 (1)随着硅藻土和滑石粉含量的增加，涂料的悬浮性、条件粘度都逐渐提高，涂刷性、触变性变好，但是涂料的常温表面强度会下降，发气量也会增加。在涂料中添加滑石粉，可以改善涂料的高温抗裂性。硅藻土含量的多少不会影响到涂料的高温抗裂性。
　　 (2)随着锂基膨润土含量的增加，涂料的悬浮性、条件粘度都有明显的提高，但涂料的高温抗裂性却变差。当锂基膨润土含量小于6％时，涂料的高温表面强度随着其含量的增加而提高；当锂基膨润土的含量超过6％时，涂料的高温表面强度又有下降的趋势。
　　 (3)随着CMC含量的增加，涂料的悬浮性和条件粘度都逐渐提高，高温抗裂性也得到改善，但涂料的发气量却明显增大。当CMC含量低于0.7％时，涂料的常温表面强度随其含量的增加而提高；当CMC含量多于0.7％时，涂料的常温表面强度又有降低的趋势。
　　 (4)随着PVA含量的增多，涂料的触变率和条件粘度都有提高，发气量增大；当PVA含量逐渐增加时，涂料常温表面强度逐渐提高，而涂料高温表面强度却逐渐降低。随着硅溶胶、六偏磷酸钠含量的增多，涂料的触变率、条件粘度和高温表面强度都逐渐提高。
　　 (5)铸铁汽缸套离心铸造涂料的组成为：耐火粉料为铝矾土、硅藻土与滑石粉，其质量配比为5:1:1；其他成分为耐火粉料的质量百分比，4％锂基膨润土+0.4％CMC，8％硅溶胶+0.5％六偏磷酸钠+1％PVA；水适量；吐温-80,微量；正辛醇，微量；苯甲酸钠，微量。该涂料24h悬浮率、触变率、密度、发气性、高温表面强度和高温抗裂性分别为98％、20.36％、1.48g/cm3、18.3ml/g、320.1g/mm和Ⅰ级。涂料性能测试结果表明，本试验所研制的新型离心铸造涂料能够满足离心铸造对涂料工艺性能的相关要求。