铸造涂料新技术及发展趋势
随 着铸造涂料技术的不断发展,涂料的功能也在不断地扩展。利用特殊设计的涂料防止铸件的某些典型缺陷成为铸造涂料的一个重要发展趋势。其实,最早的涂料就是 防止粘砂这一铸造缺陷的。碲粉涂料也是一种防止缩松(渗漏)缺陷的一种涂料。近年来发展起来的防脉纹涂料是其中的较为成熟的一种新型防缺陷涂料,在国内外 汽车铸铁件中已获得广泛的应用。含有氧化铁的防气孔涂料也是一种新型的防缺陷涂料,目前在铸铁件及铸钢件上均有成功的应用案例。随着各种高档球铁件如风电 及汽车铸件的增加,呋喃树脂砂特别是再生砂中硫的问题越来越突出。呋喃树脂固化剂中的有机磺酸在浇注时会分解出含硫气体,进而被铸件表面的铁液吸收,导致 铸件表面的石墨球变异,出现一定深度的片状石墨或蠕虫状石墨层。目前国内外已开发出多种具有防硫作用的涂料。该涂料一般被设计成烧结隔离型、碱性吸收型或 混合型防硫涂料。铸钢件也容易受硫的影响。目前国内已开发出能够防止铸钢件表面微裂纹的阻硫涂料,并在铁路铸件上得到应用。
防缺陷涂料是通过影响或控制涂料与金属液的界面反应达到防止某种缺陷的目的,这一类涂料将有非常好的发展潜力及更加广泛的应用前景。可以预见,能够防止更多铸造缺陷的涂料品种将会不断涌现。
2.2 发展水基涂料
水 基涂料的环保优势、质量优势及成本优势都很明显,将是未来涂料的一个重要发展趋势。水基涂料在大型铸铁件如风电铸件及大型铸钢件上具有非常好的发展前景。 目前在国内外一些厂家已获得非常成功的应用。如某风电铸造厂采用水基流涂涂料生产大型风电球铁件。涂料的烘干采用热风炉,而其热风炉的热量来自于铸件浇注 后的废热。这是一个非常值得借鉴或推广的技术。又如某铸钢厂采用水基涂料生产大型铸钢件。涂料主要靠自干,合箱后采用热风进一步烘干涂料及铸型内的残余水 分。水基快干涂料也将是一个很有前景的发展方向。
2.3 发展非锆质涂料
由于锆英粉的资源紧张、价格飞涨以及开采锆英砂对环境的严重破坏,非锆质涂料将是一个明确的发展方向。非锆质涂料的主要研究方向是复合骨料,目前最大的障碍是缺乏理论上的指导。主要需考虑以下几个方面的因素:
(1)不同金属材质具有不同的酸碱性,这取决于金属中合金元素的种类及含量。各种耐火材料的酸碱性要和金属材质的酸碱性相适应;
(2)涂料的烧结性能决定涂料的剥离效果。烧结性能一般可以通过不同材料的复合或加入烧结助剂来实现。材料的复合及烧结助剂的选择及加入量的确定要考虑材料之间高温的矿相反应产物及动力学因素,还要考虑低熔点玻璃相的种类、数量及粘度特性;
(3)耐火骨料在浇注及冷却过程中的体积及线膨胀特性将会影响涂料的剥离效