鋰基膨潤土在醇基快干鋯英粉涂料中的應(yīng)用試驗(yàn)

　　為了提高鑄鋼件表面光潔度，滿足國外客戶對(duì)毛坯表面的高質(zhì)量要求。我們分別采用鈉基膨潤土，鈣基膨潤土及鋰基膨潤土作為懸浮劑在醇基快干鋯英粉涂料中進(jìn)行了應(yīng)用，通過對(duì)其懸浮性進(jìn)行比較性試驗(yàn)，認(rèn)定鋰基膨潤土懸浮穩(wěn)定性較好。本文詳細(xì)闡述了鋰基膨潤土的原土的懸浮性，活化處理后的懸浮性及鋰基膨潤土醇基快干鋯英粉涂料的組成，各項(xiàng)性能。并通過生產(chǎn)驗(yàn)證，應(yīng)用該涂料，鑄件表面令人滿意。

　　為滿足出口產(chǎn)品對(duì)鑄鋼件的高質(zhì)量要求，選用了一種人工合成的鋰基膨潤土，并以它作為懸浮劑，配制成了醇基快干鋯英粉涂料。該涂料質(zhì)量穩(wěn)定，性能良好，在生產(chǎn)使用中取得了好的效果。

　　1醇基快干鋯英粉涂料的組成

　　1．1懸浮劑

　　懸浮穩(wěn)定性是快干涂料一個(gè)很重要的指標(biāo)。為此，對(duì)所選用鋰基膨潤土進(jìn)行了活化處理，并對(duì)活化處理前后的懸浮性進(jìn)行了測(cè)定，經(jīng)比較，選取了具有曲線C性質(zhì)的膨潤土。這種鋰基膨潤土在醇基快干鋯英粉涂料中的加入量，一般控制在3％以下，就能獲得良好的熔脹性，抗載體流失性，懸浮性2h大于97％。

　　1．2粘結(jié)劑

　　采用有機(jī)粘結(jié)劑：熱塑性樹脂。其自干能力強(qiáng)。在醇基快干涂料中的加入量，控制在點(diǎn)燃后不起泡為準(zhǔn)。使用時(shí)將樹脂溶脂溶解在乙醇中，或者將樹脂研磨成粉狀，通過100目篩網(wǎng)后與耐火骨料拌和。在澆注狀態(tài)下，涂料層中的熱塑性樹脂和鋼水中的氧形成還原性氣氛，有機(jī)物在缺氧條件下受熱分解析出光亮碳，澆注后燒結(jié)的涂層容易從鑄件表面剝落下來，獲得光潔的鑄件。

　　1．3載體

　　以乙醇(工業(yè)酒精94．5％)作為載體。它完全可以滿足本涂料的工藝性能要求，無論是膠狀還是粉狀醇基快干鋯英粉涂料均有良好的燃燒性能，表面強(qiáng)度亦高，也可自然干燥。因熱塑性樹脂溶解在乙醇中，它能牢固地粘結(jié)在砂型上。一般自干時(shí)間為30min～60min均有較好的表面強(qiáng)度。

　　1．4助劑

　　采用芬芳香料，表面活性劑和二氧化鈦為助劑。涂料中加入一定數(shù)量的二氧化鈦，它能增加塑性，滲透，涂敷和增白作用。

　　1．5耐火骨料

　　3醇基快干鋯英粉涂料的性能

　　3．1密度

　　以鋯英粉為耐火骨料，W(ZrO)>65w(TiO)<0．44(FeO)<0．2，鋯英粉粒度控制在270目～320目。涂料的密度與懸浮劑的加入量有關(guān)。為獲得觸變性，流變性好的涂料，懸浮劑的加入量是個(gè)關(guān)鍵。當(dāng)涂料中鋰基膨潤土的加入量為3％，醇基涂料的密度為1．9g／cm。

　　3．2粘度

　　涂料粘度過高，則流動(dòng)性差，涂刷操作困難，涂層不均勻。粘度過低，則涂層太薄，懸浮性差。醇基涂料當(dāng)密度為1．9g／cm時(shí)，粘度杯測(cè)出的粘度為6s～7s．

　　3．3懸浮性

　　將粘度為6s，密度為1．9g／cm的醇基涂料100ml，置于…5mm的柱塞量筒中，靜置2h，懸浮值為97％。

　　3．4靜切值

　　醇基鋯英粉涂料，密度1．86g／cm時(shí)，靜切值是78dyn／cm。

　　3．5發(fā)氣量

　　醇基鋯英粉涂料的發(fā)氣量變化曲線如圖5所

　　示。發(fā)氣時(shí)間為30s，總發(fā)氣量為17．3ml／g．

　　3．6涂層強(qiáng)度

　　采用SVQ涂料層強(qiáng)度測(cè)定儀，將帶有待測(cè)涂料層的鋼制試樣座裝在腔體的一端，另一端裝一雙針壓力表，由儀器自帶的微型泵向腔體供壓縮空氣，試樣破壞時(shí)氣壓表指示壓力。測(cè)定結(jié)果：醇基鋯英粉

　　涂料為0．25MPa．

　　3．7高溫抗裂性

　　醇基鋯英粉涂料刷在50trim×75mm一端為球

　　形的水玻璃砂型的試樣上，預(yù)熱至200oC，然后進(jìn)行

　　高溫試驗(yàn)(爐溫為1200oC)，時(shí)間2min，爐內(nèi)觀察

　　無裂紋。

　　3．8浸蝕試驗(yàn)

　　將醇基鋯英粉快干涂料刷在50mm×75mm一端為球形的水玻璃砂型試樣上，預(yù)熱200oC，浸入溫度為1680oC的鋼水中(中頻電爐內(nèi))，經(jīng)20s后，無裂紋，燒結(jié)熔融和浸蝕等缺陷。

　　3．9涂料的涂層厚度及滲入深度醇基鋯英粉涂料的涂層厚度為0．4mm，滲入深度為0．6mm．

　　4生產(chǎn)驗(yàn)證

　　醇基鋯英粉涂料在太礦鑄鋼、鑄鐵分廠進(jìn)行了生產(chǎn)驗(yàn)證。生產(chǎn)的鑄件材料AG25，ZG25Mn2，ZG40Cr，ZG35CtMo，ZG2Crl8Ni9，HT20等。醇基鋯英粉涂料應(yīng)用在水玻璃砂，樹脂砂的型、芯上，噴、刷均可。噴刷后點(diǎn)燃干燥再合箱澆注。生產(chǎn)驗(yàn)證表明：本涂料抗粘砂性能好，澆注后，鑄件表面形成一種光亮碳，鑄件表面光潔，這些鑄件出口到日本、美國，質(zhì)量令人滿意，可達(dá)SIS2-3級(jí)(美國合金鑄造學(xué)會(huì)鑄件表面外觀檢查標(biāo)準(zhǔn))。

　　5結(jié)論

　　1)本涂料適用性廣，可用于水玻璃砂，樹脂砂，生產(chǎn)碳鋼，不銹鋼，合金鋼鑄件。

　　2)本涂料制造簡單，生產(chǎn)效率高，節(jié)約能源，運(yùn)輸方便，貯存安全。

　　3)本涂料性能穩(wěn)定，工藝性能好，抗粘砂能力強(qiáng)，生產(chǎn)的鑄件表面光潔。