鑄造塗料的(de)作用
鑄(zhu)造塗料的作(zuo)用
鑄造塗料(liào)又稱鑄型塗(tu)料,是指型腔(qiang)和型芯表面(miàn)的塗覆材料(liào)(一般塗覆厚(hòu)度爲零點幾(jǐ)毫米到數毫(háo)米),鑄造塗料(liao)一般呈液态(tai)、稠體或粉狀(zhuàng)。
鑄造塗料的(de)作用主要是(shi):防止鑄件粘(zhan)模或粘砂,從(cong)而提高鑄件(jiàn)表面質量,減(jiǎn)少落砂和清(qing)理的勞動量(liàng)。所謂粘模是(shi)指液态金屬(shǔ)充型金屬模(mo)型腔後與模(mó)具金屬表面(mian)粘結。三車間(jian)生産的鑄坯(pī)就使用松香(xiang)酒精塗料塗(tu)覆金屬模表(biǎo)面防粘模,而(ér)二車間生産(chan)的圓鑄錠的(de)半連續鑄造(zao)工藝也使用(yong)松香酒精塗(tu)料塗覆結晶(jīng)器托座用來(lái)防粘托座。粘(zhān)砂分機械粘(zhan)砂和化學粘(zhān)砂兩類。機械(xiè)粘砂主要是(shi)液态金屬滲(shen)入到鑄型和(hé)型芯表面的(de)孔隙中形成(cheng)的粘砂。液态(tài)金屬包覆部(bù)分砂粒,凝固(gù)以後形成金(jin)屬陶瓷狀的(de)粘砂層,它與(yǔ)鑄件牢固結(jié)合,使得鑄件(jian)表面清理和(he)機械加工變(bian)得困難。化學(xué)粘砂則是高(gao)溫的液态金(jin)屬與鑄型和(hé)型芯表面的(de)砂粒,周圍氣(qi)氛等發生物(wù)理化學反應(yīng)生成的的一(yī)層燒結層。鑄(zhù)造塗料塗覆(fù)是防止粘砂(shā) 經濟、有效的(de)手段,這主要(yào)是因爲:(1)塗料(liào)中含有多種(zhǒng)耐火填料,具(jù)有導熱性好(hǎo),蓄熱能力大(da),耐火度高及(jí)化學穩定性(xìng)高等特點,可(ke)隔離鑄砂與(yu)金屬液,阻止(zhi)了化學粘砂(sha)的發生;(2)塗料(liào)中的耐火塗(tú)料顆粒比鑄(zhu)砂顆粒細得(dé)多,塗覆後可(ke)封閉鑄型(芯(xīn))表面的孔隙(xi),阻擋了金屬(shǔ)液滲入鑄型(xing)表面層,防止(zhǐ)機械粘砂;(3)大(da)多數塗料中(zhōng)添加有石墨(mò)或其他碳素(su)粉料,這類粉(fěn)料在高溫下(xia)析出足夠的(de)還原性氣氛(fēn)和光亮碳物(wù)質,提高粘砂(shā)層與鑄件之(zhī)間的剝離性(xing),從而能夠防(fang)鑄件化學粘(zhan)砂。
降低鑄件(jiàn)表面粗糙度(du)。鑄型和型芯(xīn)存在很多孔(kǒng)隙,鑄件越大(dà),選用的砂粒(lì)越粗,砂粒間(jiān)的孔隙越大(da)。鑄件澆注和(hé)凝固過程中(zhong)在金屬液的(de)靜壓力和動(dong)壓力下,金屬(shǔ)液總是試圖(tú)滲入這些孔(kong)隙而使鑄件(jiàn)表面粗糙。塗(tú)料可以降低(di)表面粗糙度(dù)的原因是耐(nai)火填料顆粒(li)很細,塗層表(biǎo)面光滑。塗料(liào)中耐火填料(liao)越細,排列越(yuè)緻密,孔隙越(yuè)小,金屬液越(yuè)不易滲入。此(cǐ)外塗料不與(yǔ)金屬液潤濕(shī),金屬液不易(yì)滲入塗料中(zhong)極細小的孔(kong)隙中去。塗料(liao)還具有較高(gao)的熱化學穩(wen)定性,不與金(jīn)屬液或金屬(shǔ)氧化物發生(shēng)化學變化,不(bu)會因化學浸(jìn)蝕而造成鑄(zhu)件表面粗糙(cāo)度增加。
加固(gu)砂型表面,減(jiǎn)少澆注時的(de)沖砂現象。由(yóu)于鑄件形狀(zhuang)過于複雜或(huò)型腔設計不(bú)合理,常使砂(shā)型局部表面(mian)或棱角處會(huì)出現砂型強(qiáng)度薄弱,澆注(zhu)時易引起沖(chòng)砂等現象,造(zào)成鑄件出現(xiàn)夾砂、砂眼等(děng)缺陷而報廢(fei)。砂型表面澆(jiao)覆塗料後,塗(tu)料滲入鑄型(xíng)(芯)表面,充填(tian)了砂粒之間(jiān)的孔隙,且塗(tu)料本身強度(du)較高,加強了(le)砂粒間的粘(zhan)接力和塗層(céng)的緻密性,可(ke)明顯提高鑄(zhù)型(芯)的表面(miàn)強度。
保護金(jīn)屬型并控制(zhi)鑄件的凝固(gù)過程。在金屬(shu)型鑄造、離心(xin)鑄、擠壓鑄造(zao)和壓力鑄造(zao)中,塗料的作(zuo)用極其重要(yào)。通過添加不(bu)同熱導率、密(mi)度可熱容量(liàng)的耐火基料(liào)以及在特定(ding)溫度範圍内(nèi)發生物理化(hua)學變化而産(chan)生足夠大的(de)焓變的物質(zhi),來獲得絕熱(rè)型塗料、導熱(rè)型塗料、潤滑(huá)型塗料和化(hua)學冷鐵等,其(qi)共同首要作(zuo)用是緩沖金(jīn)屬液對金屬(shǔ)型的熱沖擊(ji),避免金屬液(yè)與型腔表面(miàn)的直接接觸(chu),起到保護型(xing)腔工作表面(miàn),延長使用壽(shòu)命的作用。同(tong)時在金屬型(xing)鑄造中,由于(yú)整個傳熱過(guo)程的控制環(huan)節在塗料層(céng),因此改變塗(tú)料的材料和(hé)塗料厚度,可(ke)在很大範圍(wéi)内調節鑄件(jiàn)的冷卻速度(dù),控制鑄件各(ge)部分的凝固(gù)速度,從而在(zài)鑄件内造成(chéng)有利于冒口(kǒu)補縮的順序(xu)凝固過程。如(rú)三車間金屬(shu)模鑄坯中在(zài)金屬模工作(zuo)表面塗覆一(yī)層一定厚度(du)的塗料可起(qǐ)緩冷作用,一(yi)定程度上可(kě)減少鑄件因(yīn)鑄造應力産(chǎn)生的裂紋。
此外,塗料(liao)的作用還有(you)屏蔽作用,可(kě)防止氮、硫、碳(tàn)等各種氣體(ti)侵入鑄件;起(qǐ)合金化作用(yòng),提高鑄件的(de)表面性能,如(rú)耐磨、耐蝕等(deng)。
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