專利名稱：一種消失模涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造領(lǐng)域，特別涉及消失模鑄鋼制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
消失模鑄造(又稱實(shí)型鑄造)是將與鑄件尺寸形狀相似的泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動(dòng)造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)相比，消失模鑄造有下列特點(diǎn)1、鑄件質(zhì)量好,成本低；2、材質(zhì)不限，大小皆宜；3、尺寸精度高，表面光潔，減少清理工作量；4、內(nèi)部缺陷大大減少，組織致密；5、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、大批量生產(chǎn)，可以大大改善作業(yè)環(huán)境、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少能源消耗。 雖然消失模鑄造工藝目前得到較快發(fā)展，但涂料技術(shù)還達(dá)不到理想的要求。由于涂料性能直接影響鑄件的質(zhì)量，涂料除了隔離金屬液和型砂的直接接觸，防止鑄件產(chǎn)生機(jī)械粘砂和化學(xué)粘砂外，還有一個(gè)重要作用形成和保持鑄件型腔。所以要求消失模涂料必須具有較高的常溫強(qiáng)度以及高溫強(qiáng)度，并且要有合適的高溫透氣性。然而，目前涂料的質(zhì)量還有各方面的缺點(diǎn)，例如在鑄鋼生產(chǎn)中，澆鑄冷卻后，消失模涂料不容易從鑄件上剝離，大幅增加后續(xù)砂輪打磨處理成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種可以克服現(xiàn)有消失模涂料的不足，具有良好性能的消失模涂料及其制備方法。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，發(fā)明人經(jīng)過涂層殘片分析發(fā)現(xiàn)，涂層內(nèi)層與鋼水直接接觸，外層與型砂直接接觸。澆鑄時(shí)，高溫鋼水會(huì)將涂料內(nèi)層潤濕并浸入涂料骨料顆粒間隙。待澆鑄完畢后，在鑄件緩慢冷卻過程中，鋼水將涂層與鑄件凝結(jié)成一體，從而使涂層難以從鑄件表面剝離。從以上分析得知，只有讓鋼水不能浸入骨料顆粒間隙，形成明顯的分界線，才能避免這種現(xiàn)象，然而由于骨料顆粒不能太小，否則會(huì)造透氣性下降，模樣氣化產(chǎn)物不能順利透出，會(huì)造成氣孔、夾渣現(xiàn)象，使得鑄件品質(zhì)下降。發(fā)明人設(shè)想，涂料內(nèi)層如果在澆注時(shí)能生成一層熔融狀態(tài)的玻璃相，首先阻擋在鋼水和耐火骨料之間，阻擋鋼水的滲透，應(yīng)該能起到較好的作用。因此，本申請采用如下涂料配方來解決上述問題。一種消失模涂料，包括以下組分高鋁礬土熟料3(Γ40重量份、氧化鎂粉15 25重量份、鈉基膨潤土廣3重量份、CMC O. 5^1. 5重量份、聚乙烯醇O. 5^1. 5重量份、酚醛樹脂
O.3^0. 8重量份、正辛醇O. 2^0. 4重量份，氧化鐵紅粉O. 5^1. 5重量份。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，消失模涂料各組分的配比如下高鋁礬土熟料30重量份、氧化鎂粉25重量份、鈉基膨潤土 I重量份、CMC I. 5重量份、聚乙烯醇O. 5重量份、酚醛樹脂O. 3重量份、正辛醇O. 2重量份、氧化鐵紅粉O. 5重量份。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，消失模涂料各組分的配比如下高鋁礬土熟料35重量份、氧化鎂粉20重量份、鈉基膨潤土 2重量份、CMC I重量份、聚乙烯醇I重量份、酚醛樹脂
O.5重量份、正辛醇O. 3重量份、氧化鐵紅粉I重量份。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，消失模涂料各組分的配比如下高鋁礬土熟料40重量份、氧化鎂粉15重量份、鈉基膨潤土 3重量份、CMC O. 5重量份、聚乙烯醇I. 5重量份、酚醛樹脂O. 8重量份、正辛醇O. 4重量份、氧化鐵紅粉I. 5重量份。其中，本發(fā)明中的CMC是指羧甲基纖維素。本發(fā)明還提供一種消失模涂料的制備方法，包含以下步驟:A.將鈉基膨潤土加水，攪拌成膨潤土漿；B.將礬土熟料、氧化鎂粉在研磨設(shè)備中攪拌均勻，然后加入水，使得 粉料濕潤并攪拌均勻，作為骨料；C.將CMC、聚乙烯醇、酚醛樹脂、正辛醇、氧化鐵紅粉混合后，加入水，配制成水溶液；D.將步驟A制得的所述膨潤土漿與步驟B制得的所述骨料加入步驟C制得的所述水溶液中，攪拌充分混合，制得所述消失模涂料。進(jìn)一步地,所述步驟A的攪拌方式具體為以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌6小時(shí)。進(jìn)一步地,所述步驟D的攪拌方式具體為以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌I小時(shí)后，保持600rpm以下的轉(zhuǎn)速低速攪拌10小時(shí)。通過采用本發(fā)明提供的消失模涂料，具有極佳的剝離效果的同時(shí)，透氣性能優(yōu)異。即，可以有效地防止氣孔、夾渣現(xiàn)象，提高鑄件的品質(zhì)。涂料的涂層易于從鑄件表面剝離，后續(xù)處理簡單，節(jié)省大量的人工。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。實(shí)施例I消失模涂料的各組分的配比為30重量份高鋁礬土熟料、25重量份氧化鎂粉、I重量份鈉基膨潤土、I. 5重量份CMC、0. 5重量份聚乙烯醇、O. 3重量份酚醛樹脂、O. 2重量份正辛醇、O. 5重量份氧化鐵紅粉。按照以下步驟制備消失模涂料首先將I重量份鈉基膨潤土與18重量份水混合，以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌5小時(shí)成膨潤土漿；同時(shí)，取30重量份高鋁礬土熟料、25重量份氧化鎂粉在研磨設(shè)備中攪拌均勻，在其中加入28重量份的水，攪拌使其形成骨料。然后取I. 5重量份CMC、0. 5重量份聚乙烯醇、O. 3重量份酚醛樹脂、O. 2重量份正辛醇、O. 5重量份氧化鐵紅粉，使其混合，在其中加入18重量份水，配制成水溶液；最后將膨潤土漿、骨料加入上述水溶液，攪拌，混制成涂料，攪拌方式先以IOOOrpm以上的高速攪拌I小時(shí)再低速攪拌排出涂料中卷入的氣體，保持600rpm的低速攪拌9小時(shí)。經(jīng)測試，上述方法制備得到的消失模涂料的各性能指標(biāo)如表I所示。實(shí)施例2消失模涂料的各組分的配比為35重量份高鋁礬土熟料、20重量份氧化鎂粉、2重量份鈉基膨潤土、I重量份CMC、I重量份聚乙烯醇、O. 5重量份酚醛樹脂、O. 3重量份正辛醇、I重量份氧化鐵紅粉。按照以下步驟制備消失模涂料首先將2重量份鈉基膨潤土與20重量份水混合，以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌6小時(shí)成膨潤土漿；同時(shí)，取35重量份高鋁礬土熟料、20重量份氧化鎂粉在研磨設(shè)備中攪拌均勻，在其中加入30重量份的水，攪拌使其形成骨料。然后取I重量份CMC、1重量份聚乙烯醇、O. 5重量份酚醛樹脂、O. 3重量份正辛醇、I重量份氧化鐵紅粉，使其混合，在其中加入20重量份水,配制成水溶液；最后將膨潤土漿、骨料加入上述水溶液，攪拌，混制成涂料，攪拌方式先以IOOOrpm以上的高速攪拌I小時(shí)再低速攪拌排出涂料中卷入的氣體，保持600rpm的低速攪拌10小時(shí)。
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經(jīng)測試，上述方法制備得到的消失模涂料的各性能指標(biāo)如表I所示。實(shí)施例3消失模涂料的各組分的配比為40重量份高鋁礬土熟料、15重量份氧化鎂粉、3重量份鈉基膨潤土、O. 5重量份CMC、I. 5重量份聚乙烯醇、O. 8重量份酹醒樹脂、O. 4重量份正辛醇、I. 5重量份氧化鐵紅粉。按照以下步驟制備消失模涂料首先將3重量份鈉基膨潤土與22重量份水混合，以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌7小時(shí)成膨潤土漿；同時(shí)，取40重量份高鋁礬土熟料、15重量份氧化鎂粉在研磨設(shè)備中攪拌均勻，在其中加入32重量份的水，攪拌使其形成骨料。然后取O. 5重量份CMC、I. 5重量份聚乙烯醇、O. 8重量份酚醛樹脂、O. 4重量份正辛醇、I. 5重量份氧化鐵紅粉，使其混合，在其中加入19重量份水，配制成水溶液；最后將膨潤土漿、骨料加入上述水溶液，攪拌，混制成涂料，攪拌方式先以IOOOrpm以上的高速攪拌I小時(shí)再低速攪拌排出涂料中卷入的氣體，保持500rpm的低速攪拌11小時(shí)。經(jīng)測試，上述方法制備得到的消失模涂料的各性能指標(biāo)如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種消失模涂料，其特征在于，包括以下組分高鋁礬土熟料3(Γ40重量份、氧化鎂粉15 25重量份、鈉基膨潤土 f 3重量份、CMC O. 5^1. 5重量份、聚乙烯醇O. 5^1. 5重量份、酚醛樹脂O. 3^0. 8重量份、正辛醇O. 2^0. 4重量份，氧化鐵紅粉O. 5^1. 5重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消失模涂料，其特征在于，所述各組分的配比如下高鋁礬土熟料30重量份、氧化鎂粉25重量份、鈉基膨潤土 I重量份、CMC I. 5重量份、聚乙烯醇O. 5重量份、酚醛樹脂O. 3重量份、正辛醇O. 2重量份、氧化鐵紅粉O. 5重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消失模涂料，其特征在于，所述各組分的配比如下高鋁礬土熟料35重量份、氧化鎂粉20重量份、鈉基膨潤土 2重量份、CMC I重量份、聚乙烯醇I重量份、酚醛樹脂O. 5重量份、正辛醇O. 3重量份、氧化鐵紅粉I重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消失模涂料，其特征在于，所述各組分的配比如下高鋁礬土熟料40重量份、氧化鎂粉15重量份、鈉基膨潤土 3重量份、CMC O. 5重量份、聚乙烯醇I. 5重量份、酹醒樹脂O. 8重量份、正辛醇O. 4重量份、氧化鐵紅粉I. 5重量份。
5.權(quán)利要求I所述的消失模涂料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟 A.將鈉基膨潤土加水,攪拌成膨潤土漿； B.將礬土熟料、氧化鎂粉在研磨設(shè)備中攪拌均勻，然后加入水，使得粉料濕潤并攪拌均勻，作為骨料； C.將CMC、聚乙烯醇、酚醛樹脂、正辛醇、氧化鐵紅粉混合后，加入水，配制成水溶液； D.將步驟A制得的所述膨潤土漿與步驟B制得的所述骨料加入步驟C制得的所述水溶液中，攪拌充分混合，制得所述消失模涂料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的消失模涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟A的攪拌方式具體為以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌6小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的消失模涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟D的攪拌方式具體為以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌I小時(shí)后，保持600rpm以下的轉(zhuǎn)速低速攪拌10小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種消失模涂料及其制備方法，涂料包括以下組分高鋁礬土熟料30~40重量份、氧化鎂粉15~25重量份、鈉基膨潤土1~3重量份、CMC 0.5~1.5重量份、聚乙烯醇0.5~1.5重量份、酚醛樹脂0.3~0.8重量份、正辛醇0.2~0.4重量份、氧化鐵紅粉0.5~1.5重量份。采用本發(fā)明提供的消失模涂料，具有極佳的剝離效果，同時(shí)透氣性能優(yōu)異，即，可以有效地防止氣孔、夾渣現(xiàn)象，提高鑄件的品質(zhì)，后續(xù)處理簡單，節(jié)省大量的人工。
文檔編號(hào)B22C9/04GK102836954SQ20121031994
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者陳立國 申請人:太倉科博爾精密鑄業(yè)有限公司