水基消失模鑄鐵涂料的組分選擇與制備研究.pdf

1、涂料是消失模鑄造的關(guān)鍵技術(shù)之一,涂料的性能尤其是涂層的高溫表面強(qiáng)度和高溫透氣性對(duì)消除消失模鑄鐵件的皺皮和碳缺陷有著重要影響。耐火粉料、懸浮劑和粘結(jié)劑是消失模鑄造涂料的三大主要組分。本文利用具塞量筒、涂4粘度計(jì)、NDJ-1型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)、掃描電子顯微鏡(SEM)和ZTY智能透氣性測(cè)試儀研究了耐火粉料粒度級(jí)配、懸浮劑以及粘結(jié)劑的種類和加入量對(duì)消失模鑄造涂料懸浮性、表觀粘度、流變性、觸變性、透氣性與表面強(qiáng)度的影響規(guī)律,并利用正交實(shí)驗(yàn)研究復(fù)配的

2、懸浮劑和復(fù)配的粘結(jié)劑,研制出一種消失模鑄鐵涂料。得到了以下重要結(jié)論：(1)高嶺土涂料隨著粒徑的減小,高嶺土涂料的懸浮性、表觀粘度都增大,其高溫表面強(qiáng)度變化不大,其涂料的高溫表面強(qiáng)度均低于25g/mm；高溫透氣性減小45％。鋁礬土涂料隨著粒徑的減小,其懸浮性、表觀粘度都增大,但是沒有高嶺土涂料高；鋁礬土涂料的表面強(qiáng)度和透氣性比高嶺土涂料的高。(2)粒度為0.025mm滑石粉的加入能夠改善高嶺土涂料的表觀粘度和觸變性,但降低了涂層的高溫表面

3、強(qiáng)度和高溫透氣性。(3)隨著懸浮劑木鈉加入量的增加,涂料懸浮率提高,懸浮性增強(qiáng)。當(dāng)加入量為0.7%時(shí),涂料靜置72h的懸浮率達(dá)到100%。木鈉涂料的流體類型為屈服假塑性流體。通過懸浮劑的正交試驗(yàn),得到懸浮劑復(fù)配配方為2%凹凸棒+木鈉0.7%。(4)加入量在1%-4%之間變化時(shí),增加PVA的含量可提高涂料的高溫透氣性,增加硫酸鋁的含量可提高涂層的高溫表面強(qiáng)度；等量PVA與硫酸鋁相比,硫酸鋁對(duì)涂料觸變性的影響比PVA強(qiáng)。通過粘結(jié)劑的正交試驗(yàn)

4、,得到粘結(jié)劑的復(fù)配配方為5%硫酸鋁+3%PVA+5%硅溶膠。(5)消失模鑄鐵涂料的配方為：耐火粉料為75%鋁礬土+20%高嶺土+5%滑石粉,懸浮劑為2%凹凸棒+木鈉0.7%,粘結(jié)劑為5%硫酸鋁+3%PVA+5%硅溶膠,水適量,正辛醇微量。消失模鑄鐵涂料72小時(shí)后的懸浮率、高溫透氣率、高溫表面強(qiáng)度、觸變率、密度和高溫抗裂等級(jí)分別為100%、347、363g/mm、22.12%、1.49g/cm3和Ⅰ級(jí)。澆注試驗(yàn)結(jié)果表明,本試驗(yàn)所研制的消失