鑄造(zao)塗料又稱鑄型(xing)塗料,是指型腔(qiāng)和型芯表面的(de)塗覆材料(一般(bān)塗覆厚度爲零(líng)點幾毫米到數(shu)毫米),鑄造塗料(liào)一般呈液态、稠(chou)體或粉狀。
鑄造(zao)塗料的作用主(zhǔ)要是:防止鑄件(jian)粘模或粘砂,從(cóng)而提高鑄件表(biao)面質量,減少落(luò)砂和清理的勞(lao)動量。所謂粘模(mo)是指液态金屬(shǔ)充型金屬模型(xíng)腔後與模具金(jin)屬表面粘結。三(sān)車間生産的鑄(zhù)坯就使用松香(xiāng)酒精塗料塗覆(fù)金屬模表面防(fáng)粘模,而二車間(jiān)生産的圓鑄錠(ding)的半連續鑄造(zào)工藝也使用松(sōng)香酒精塗料塗(tu)覆結晶器托座(zuò)用來防粘托座(zuò)。粘砂分機械粘(zhān)砂和化學粘砂(sha)兩類。機械粘砂(sha)主要是液态金(jin)屬滲入到鑄型(xíng)和型芯表面的(de)孔隙中形成的(de)粘砂。液态金屬(shǔ)包覆部分砂粒(lì),凝固以後形成(chéng)金屬陶瓷狀的(de)粘砂層,它與鑄(zhu)件牢固結合,使(shǐ)得鑄件表面清(qing)理和機械加工(gong)變得困難。化學(xué)粘砂則是高溫(wēn)的液态金屬與(yu)鑄型和型芯表(biǎo)面的砂粒,周圍(wei)氣氛等發生物(wù)理化學反應生(sheng)成的的一層燒(shao)結層。鑄造塗料(liào)塗覆是防止粘(zhan)砂 經濟、有效的(de)手段,這主要是(shi)因爲:(1)塗料中含(hán)有多種耐火填(tián)料,具有導熱性(xìng)好,蓄熱能力大(dà),耐火度高及化(hua)學穩定性高等(děng)特點,可隔離鑄(zhù)砂與金屬液,阻(zǔ)止了化學粘砂(shā)的發生;(2)塗料中(zhōng)的耐火塗料顆(ke)粒比鑄砂顆粒(lì)細得多,塗覆後(hòu)可封閉鑄型(芯(xin))表面的孔隙,阻(zǔ)擋了金屬液滲(shèn)入鑄型表面層(ceng),防止機械粘砂(shā);(3)大多數塗料中(zhong)添加有石墨或(huò)其他碳素粉料(liao),這類粉料在高(gāo)溫下析出足夠(gou)的還原性氣氛(fēn)和光亮碳物質(zhi),提高粘砂層與(yǔ)鑄件之間的剝(bāo)離性,從而能夠(gòu)防鑄件化學粘(zhan)砂。
降低鑄件表(biǎo)面粗糙度。鑄型(xing)和型芯存在很(hen)多孔隙,鑄件越(yuè)大,選用的砂粒(li)越粗,砂粒間的(de)孔隙越大。鑄件(jiàn)澆注和凝固過(guo)程中在金屬液(yè)的靜壓力和動(dong)壓力下,金屬液(ye)總是試圖滲入(ru)這些孔隙而使(shi)鑄件表面粗糙(cao)。塗料可以降低(dī)表面粗糙度的(de)原因是耐火填(tián)料顆粒很細,塗(tú)層表面光滑。塗(tú)料中耐火填料(liào)越細,排列越緻(zhì)密,孔隙越小,金(jīn)屬液越不易滲(shen)入。此外塗料不(bu)與金屬液潤濕(shi),金屬液不易滲(shen)入塗料中極細(xi)小的孔隙中去(qu)。塗料還具有較(jiào)高的熱化學穩(wěn)定性,不與金屬(shǔ)液或金屬氧化(hua)物發生化學變(biàn)化,不會因化學(xue)浸蝕而造成鑄(zhù)件表面粗糙度(du)增加。
加固砂型(xing)表面,減少澆注(zhù)時的沖砂現象(xiàng)。由于鑄件形狀(zhuàng)過于複雜或型(xíng)腔設計不合理(li),常使砂型局部(bu)表面或棱角處(chu)會出現砂型強(qiáng)度薄弱,澆注時(shi)易引起沖砂等(deng)現象,造成鑄件(jiàn)出現夾砂、砂眼(yan)等缺陷而報廢(fèi)。砂型表面澆覆(fù)塗料後,塗料滲(shèn)入鑄型(芯)表面(mian),充填了砂粒之(zhi)間的孔隙,且塗(tu)料本身強度較(jiao)高,加強了砂粒(li)間的粘接力和(he)塗層的緻密性(xing),可明顯提高鑄(zhu)型(芯)的表面強(qiáng)度。
保護金屬型(xíng)并控制鑄件的(de)凝固過程。在金(jin)屬型鑄造、離心(xin)鑄、擠壓鑄造和(hé)壓力鑄造中,塗(tu)料的作用極其(qi)重要。通過添加(jia)不同熱導率、密(mì)度可熱容量的(de)耐火基料以及(jí)在特定溫度範(fàn)圍内發生物理(lǐ)化學變化而産(chǎn)生足夠大的焓(han)變的物質,來獲(huo)得絕熱型塗料(liào)、導熱型塗料、潤(run)滑型塗料和化(hua)學冷鐵等,其共(gòng)同首要作用是(shì)緩沖金屬液對(duì)金屬型的熱沖(chòng)擊,避免金屬液(ye)與型腔表面的(de)直接接觸,起到(dao)保護型腔工作(zuo)表面,延長使用(yòng)壽命的作用。同(tong)時在金屬型鑄(zhu)造中,由于整個(ge)傳熱過程的控(kong)制環節在塗料(liao)層,因此改變塗(tu)料的材料和塗(tú)料厚度,可在很(hěn)大範圍内調節(jiē)鑄件的冷卻速(sù)度,控制鑄件各(gè)部分的凝固速(sù)度,從而在鑄件(jian)内造成有利于(yu)冒口補縮的順(shun)序凝固過程。如(ru)三車間金屬模(mó)鑄坯中在金屬(shǔ)模工作表面塗(tú)覆一層一定厚(hòu)度的塗料可起(qi)緩冷作用,一定(ding)程度上可減少(shao)鑄件因鑄造應(ying)力産生的裂紋(wén)。
強化金屬―塗料(liào)―鑄型(芯)間的相(xiang)互作用,改善鑄(zhu)件表面性能和(he)内部質量。将金(jin)屬粉末或其他(ta)變質劑加入非(fei)金屬耐火粉末(mò)中配制塗料,在(zai)鑄型(芯)工作表(biǎo)面形成塗層,澆(jiāo)入金屬液後,塗(tú)料中的金屬粉(fen)末或變質劑向(xiàng)金屬中擴散,使(shǐ)鑄件表面合金(jīn)化和晶粒細化(huà),改善了鑄件的(de)冶金質量。
此外(wài),塗料的作用還(hai)有屏蔽作用,可(kě)防止氮、硫、碳等(deng)各種氣體侵入(rù)鑄件;起合金化(hua)作用,提高鑄件(jian)的表面性能,如(ru)耐磨、耐蝕等。
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