铸造不锈钢的研制工艺详细介绍
发布时间：
2018-02-08 14:45
铸型涂料的主要成分是耐火骨料，它对涂料的抗粘砂能力起着决定性作用，而粘结剂、悬浮剂、增稠剂、消泡剂、活性剂等各种添加剂是涂料的辅助材料，决定着涂料的悬浮稳定性、触变性、流平性和强度等工艺性能，是研制涂料的关键。
一.耐火骨料，防粘砂的耐火骨料，是涂料的基本组成，要求热化学稳定性好、耐火度高。
1，锆英粉是一种以硅酸锆为主要组成的矿物。在1540℃左右可分解出ZrO2和SiO2，熔点为2420℃左右，软化点为1600～1860℃，有很高的耐火度，还具有比石英砂高的导热性和小的热膨胀性。一般锆英粉以ZrO2的含量作为耐火度的验收依据。
锆英粉的技术条件如下：硅酸锆的含量应大于98%，其中ZrO2>65%，SiO2<33%，TiO2<0.4%，Fe2O3<0.2%,P2O5<0.15%，AL2O3<0.3%。粒度要求95%过270目，其余过200目。
锆英粉在成分上是比较单纯的，故灼烧减量一般均较低，这对配制性能稳定的涂料来说是有利的，但是锆英粉中有少量杂质存在时，它的熔点将降为2200℃左右，而且，如果锆英粉含的杂质多，则是分解温度更低，涂层分解析出的SiO2有较大活性，使铸件表面形成“麻点”，且锆英粉呈酸性，对生产含Cr不锈钢不利，容易造成粘砂。
2，高岭土粉，其主要含有高岭石类粘土矿物,遇水后的体积膨胀较小，纯高岭土粉是白色的，熔点为1750～1780℃，用的是云南产。
二，辅助材料
1，膨润土，呈白色或淡黄色，质细，有光泽，既是粘结剂，又是悬浮稳定剂，其主要含有蒙脱石类粘土矿物，蒙脱石是一种具有小粒度和大粘结强度的粘土矿物。
影响涂料的抗裂纹性和强度，加入量越多，涂料层的强度越大，但裂纹倾向亦越大。其分为钙基膨润土和钠基膨润土，我国开采的几乎都属于钙基膨润土，从而需加碱处理才能表现出大的屈服值使之活化，提高其粘结性能和抗夹砂能力。
常用Na2CO3，一般加入量为5～7%，在配制涂料前都应制成膨润土浆料，处理好的膨润土浆料应放置24小时后备用。
2，粘土，粘结剂，其主要含有高岭石类粘土矿物，遇水后体积膨胀较小，影响涂料的稳定性和强度。
3，硅藻土，是由硅藻的硅质细胞壁组成的一种生物化学沉积岩破碎而成，色呈浅黄或浅灰，质软，多孔而轻。在水基涂料中以水溶性酚醛树脂作粘结剂的情况下，加入0.5%的硅藻土粉，涂刷性能好。本人使用104硅藻土，浙江产。
4，CMC(羧甲基纤维素钠)有机高分子化合物。使用中等粘度并能很快水解的优点，属于悬浮稳定剂，与粘土和膨润土配合使用，在碱性溶液中有利于其构型即链状分子的伸展，絮凝效率提高，较好效果。
5，聚丙烯酰胺，选阴离子类型，通常以粉末的形式供应，由粉末制成高粘度的工作溶液，在涂料加入量为万分之几，浓度为0.01～0.1%。
6，水溶性酚醛树脂，常温强度粘结剂，成都树脂厂产。
7，醇溶性酚醛树脂，常温强度粘结剂，成都树脂厂产。
8，松香，黄色或褐色固体，粉碎后为黄白色，可逆硬化性，溶点为75～135℃，比重1.01～1.09%，常温强度粘结剂，能溶于一般有机溶剂中，一般作为快干涂料中的粘结材料。
9，Na2CO3粉，调整PH值和使膨润土、粘土、CMC具有水解性。
10，PVB，增大涂料的沉降稳定性和触变性，粉状，是醇基涂料的悬浮剂，不能加多，要产生涂料层表面气泡和薄膜层。
11，锂基膨润土能在酒精中溶涨的有机膨润土，河南产。
12，低泡洗衣浆，表面活性剂。
13，消泡剂，正丁醇。
14，防腐剂，甲醛液。
15，氧化铁粉，较细的红色粉末。
16，工业混合醇酒精。
17，磷酸盐类粘结剂，如六偏磷酸钠，白色粉末，在涂料中加入量为0.25～1%。
三，涂料设备
本人自己设计制作涂料设备，直接从成都微型电机厂购买大功率的两相电机，使用皮带轮传动，焊接两片叶片进行搅拌，装入骨料为25KG。
四，混制工艺
1，预先浸泡的材料：粘土、膨润土、CMC、聚丙烯酰胺、松香、PVB、锂基膨润土等。对于PVB须先搅拌，过筛颗粒，对松香先粉碎才浸泡。
2，加料程序：按先加辅料和溶剂，再加骨料的程序加料。对转速为60～100转/分的设备，水基涂料搅拌1小时，醇基涂料搅拌0.6小时。
五，涂料配方
1，水基锆英粉不锈钢涂料
锆英粉80～100%，高岭土粉20～0%，水溶性酚醛树脂2～2.5%，双流膨润土1.5%，乐山粘土1%，CMC0.6%，再添加微量助剂，水占总重量的25～35%。
2，醇基锆英粉不锈钢涂料
锆英粉80%，高岭土粉20%，醇溶性酚醛树脂2%，双流产膨润土2%，乐山粘土0.5%，松香1%，PVB0.15%，加入低泡洗衣浆一点，再添加微量助剂，工业酒精占总重量的20～30%。
在实际搅拌涂料的过程中，先加入辅助材料，搅拌均匀后再加入耐火骨料。搅拌过程的末期需测量涂料的常温强度，简单地说，涂料涂挂好后，用电阻炉烘烤，再用手感觉涂料不易脱落为准。
此外，还要测试涂料的涂刷性和流平性等。涂料制备好后，需观察其悬浮性好坏，根据情况加以调整。根据本人的设计，涂料的成本大大降低，搅拌涂料的时间较短，使用效果好，完全达到商品涂料的要求。
要说明的是，涂料粘结剂对涂料强度的影响：有机粘结剂一般可以提高涂料的常温强度，但会破坏涂料的高温强度。水玻璃和硅溶胶不能提高涂料的高温强度，磷酸盐可有效地提高涂料的常温和高温强度。
还有湿点：一般水分相当于粉重15～25%。
膏点：一般水分相当于粉重25～35%。
稀释使用点：一般水分相当于粉重50～70%。
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