消失模铸件铸造时表层渗铸耐磨颗粒层用的涂敷剂

摘要

本发明公开了一种消失模铸件铸造时表层渗铸耐磨颗粒层用的涂敷剂，它是由按重量份配比计的熟化淀粉30‑40，水溶性酚酫树脂粉8‑12，松子粉30‑40，水溶性纸质纤维粉1‑3，凹凸棒土粉4‑6，硫酸镁粉6‑10，锂基膨润土粉4‑6混合均匀制成。该涂敷剂能成功地在铸件表面或管道铸件内壁面渗铸一层厚度为20mm以内的耐磨颗粒层（类似于渗透性机械粘砂层的结构），使铸件既具有高强度，又具有高耐磨性能的复合性能。

说明书

技术领域

本发明涉及涂敷剂，具体是一种消失模铸件铸造时表层渗铸耐磨颗粒层用的涂敷剂。

背景技术

半个多世纪以来，国际铸造界耐磨铸件生产领域中，一直在致力探求解决试图通过采用消失模铸造在某些钢铁铸件表面，如犁头、耙齿、滑块的表面，特别是输送不同介质的高强度而不耐磨的碳钢或铸铁管道的内壁面，复合铸上一层耐磨颗粒材料，但始终未能获得成功，究其原因，主要难题是涂敷剂的研制未能成功地满足“渗铸”工艺的技术要求。

发明内容

本发明的目的是要提供一种消失模铸件铸造时表层渗铸耐磨颗粒层用的涂敷剂。

实现本发明目的的技术方案是：

一种消失模铸件铸造时表层渗铸耐磨颗粒层用的涂敷剂，由下述按重量份配比计的原料经混合制成：

熟化淀粉30-40

水溶性酚酫树脂粉8-12

松子粉30-40

水溶性纸质纤维粉1-3

凹凸棒土粉4-6

硫酸镁粉6-10

锂基膨润土粉4-6，

上述粉料均粉碎至200-300目。

配方中所述：

熟化淀粉，又称糊精：粘度适中，干强度好，涂刷性好，高温可炭化；

水溶性酚醛树脂粉：涂刷性好，较高干强度，高温可炭化；

松子粉：滑润性好，高温易炭化；

水溶性纸质纤维粉：对涂敷层烘干有抗裂作用，高温可炭化；

凹凸棒土粉：悬浮性好，利于调节稠度，防止涂膏“破水”（水浆分离）；

硫酸镁粉：有较好的高温强度和高温耐冲刷性；

锂基膨润土粉：提高涂敷膏料与白模表面的粘附力和高温耐冲刷强度。

制成的涂敷剂为粉剂，可碳化挥发的物质占82%，混合后的平均密度相当于1.2g/cm²。

本发明涂敷剂的使用方法步骤如下：

（1）将涂敷剂与耐磨颗粒按重量份1∶5-10的比例混合，用适量的水调配成浆糊状或膏状，制成渗铸涂料；

所述的耐磨颗粒为碳化钨、碳化硅或特种耐磨陶瓷颗粒，其粒度为30-100目；

（2）在EPS白模需要渗铸的表层刷涂渗铸涂料，每涂敷一次厚度约1mm，在45～55℃下烘干，干了一层再涂第二层、第三层……，至使烘干后的厚度达到所需渗透耐磨层的厚度为止；

（3）按消失模铸造的工艺常规，在整个白模表面和涂敷膏层的表面刷涂常规涂料，并按常规烘干，厚度1～2mm；

（4）装箱浇注：冷却后即可在铸件的表面渗铸一层耐磨层。

本发明渗铸的原理是：涂敷剂中的可碳化物质在高温钢铁水的浸润下快速挥发或碳化（消失）而形成微空穴“让位”于钢铁水渗入，从而牢牢包住每一颗耐磨颗粒，而能成功地在铸件表面或管道铸件内壁面渗铸一层厚度为20mm以内的耐磨颗粒层（类似于渗透性机械粘砂层的结构），使铸件既具有高强度，又具有高耐磨性能的复合性能。复合耐磨层的厚度要求多为1～5mm，超过5mm的很少见，故本发明研究的渗铸层厚度指标为＜20mm。

钢铁水在渗铸层中的渗入量可粗略根据以下常识估算：

假如耐磨颗粒的密度是6g/cm³，涂敷剂的密度是1.2>3，两者在干燥后的涂敷层中单位重量的体积比约是1:5，涂敷剂炭化后留下的空穴相当于其原固有体积的82%，此空穴浇注后被钢铁水所占据，由此即可估算出钢铁水渗入的量。

本发明的优点是：能成功地在铸件表面或管道铸件内壁面渗铸一层厚度为20mm以内的耐磨颗粒层（类似于渗透性机械粘砂层的结构），使铸件既具有高强度，又具有高耐磨性能的复合性能。

附图说明：

图1为本发明实施例在管状铸件白模内壁涂敷涂敷剂的示意图；

图2为本发明实施例在管状铸件白模和复合涂层外再涂常规涂层的示意图。

图中：1.管状铸件白模 2.涂敷剂与耐磨颗粒复合涂层 3.常规涂层。

具体实施方式

实施例1：应用本发明涂敷剂在管状铸件白模表层渗铸耐磨颗粒

本发明的涂敷剂由熟化淀粉35，水溶性酚酫树脂粉10，松子粉35，水溶性纸质纤维粉2，凹凸棒土粉5，硫酸镁粉8，锂基膨润土粉5经混合均匀制成；

配方中涂敷剂粉料均粉碎至200目。

其使用方法如下：

（1）将涂敷剂与耐磨陶瓷颗粒按重量份1∶5的比例混合，加适量的水调配成浆糊状渗铸涂料；

（2）将上述渗铸涂剂刷涂在EPS白模1需要渗铸的表层，每涂敷一次厚度约1mm，在45～55℃下烘干，干了一层再涂第二层、第三层……，至使烘干后的厚度达到所需渗透耐磨层2的厚度为止（如图1所示）；

（3）按消失模铸造的工艺常规，在整个白模表面和涂敷膏层的表面刷涂常规涂料层3，并按常规烘干，厚度1～2mm（如图2所示）；

（4）装箱浇注：按消失模铸造常规工艺装箱、浇注、涂敷剂中的可炭化物质消失，空穴由钢铁水渗入，将耐磨颗粒包住，形成耐磨层。

所述耐磨颗粒粉碎至30～50目。

实施例2：

将涂敷剂与耐磨颗粒按重量份1∶10的比例混合，加适量的水调配成膏状渗铸涂料；其中耐磨颗粒粉碎至80～100目，其余同实施例1。

本涂敷剂试验结果如下：

1.本发明的涂敷剂按1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10的重量比与30～100目的碳化硅混制成涂敷膏，涂敷于密度为14～18kg/M³的EPS模样上（消失模铸造泡沫最常规的密度范围），当铁水浇注温度为1500～1600℃，钢水浇注温度在1560～1660℃条件下，铸件壁厚≥10mm时，均可获得良好的渗铸效果。

2.需渗铸的铸件偏薄时，浇注温度应取上限，否则金属液在型中降温凝固过快，其热容量不足以保证涂敷层中的可碳化挥发物迅速消失，不足以保证金属液以良好的高温流动性理想地渗透于涂层的微孔空穴中。

3.消失模在干砂负压下浇注，尽可能实施高负压度，这样有利于借助强抽真空的作用力使金属液更有效地向涂敷层的微孔空穴中渗透。

4.前述之1，关于涂敷剂按1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10的重量比与相应的耐磨颗粒混制成涂敷膏，是对的生产常规而言，比例的选择宜根据生产的实际条件（颗粒种类、粒度、密度等）和实际需要（渗铸层厚度、耐磨层工作条件等）进行选择和调整。