专利名称：离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料的制作方法
离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料
(-讨支术领域本发明涉及一种^#,具体是离心铸钢套专用亚纳米 变质处理功能涂料。
背景技术：
现有的离心铸造厚壁钢套，不存在补缩的冒口，如果 不控制好凝固过程中温度场以及凝固顺序，钢套会出现严重的宏观裂 紋。目前，生产ZG0Cr23Nil3cj) 750 x c]) 450 x 500ROF底座，国外相关乂>司 主要采用万吨水压机锻压，解决厚壁铸钢件存在的铸造缺陷问题，但投 资大，成本高。
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发明内容
本发明的目的就是提供一种离心铸钢套专用亚纳米变 质处理功能涂料，将该涂料喷涂在模具内表面，即可避免所生产的离 心铸造钢套裂紋的产生，投资小，成本低。
本发明的离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料，其特征在于 是在基体锆英粉或石英粉中分别加入钙基膨润土1%-15% (重量)，磷 酸钠盐O. 01%-0. 2% (重量)，硅溶胶1%-15% (重量)，亚纳米稀土合 金粉末O. 2%-20% (重量)，2°/。-8。/。的CMC水溶液0. 01°/。-0. 2% (重量)及 适量水，混合搅拌制成密度为l. 8-2. 2kg/L的胶状液。
将上述制备好的涂料，喷涂在模具内表面，涂层厚度2-8mm,干 燥，启动离心机，定量浇入钢水，即可完成钢套生产。
热裂紋是合金在凝固过程中收缩受到外界阻碍而产生于晶界的一 种缺陷，因而热裂紋的形成必定与合金在凝固过程中的力学行为和晶 界状态、合金凝固过程方式、特点、以及外界沖击振动有密切联系。 离心铸钢套浇注温度比铸铁、有色合金要高得多，因此对铸件凝固顺 序控制更为困难。在离心厚壁钢套生产的涂料中，引入非均质成核物 质稀土合金，稀土合金与钢液中的氧、硫杂质形成化合物产生异质晶核、P争低钢套外层凝固时的过冷度、加速外层凝固。亚纳米稀土合金 粉末，与涂料耐火骨料混合可以更加均匀、与钢套外层接触更加充 分，极大增强变质处理效果。涂料中的碱金属盐，在高温下产生表面 活性效果，抑制晶粒长大，控制碳化物的单一方向长大，增强组织韧 性，有复合变质处理效果，从而解决凝固过程中正确凝固方向的热 传导瓶颈问题。离心厚壁钢套从浇注结束到铸套外表面向内表面完成 整个断面顺序凝固所需要的时间，接近浇注结束到套内表面形成稳定 凝固所需时间才不会出现缩孔产生裂紋。
本发明突破离心钢套涂料层不能大于3mm的观念，涂层厚度可达 8mm,因为生产离心钢套的模具开发成本很高，增加涂层厚度变化范围 可以扩大^*具使用范围及使用频率，同时离心套涂层可回收利用，实 现绿色铸造。
本涂料亦可用于砂型铸钢件的热节部位，控制热节处凝固顺序， 防止裂紋产生。
应用本涂料试验性生产ZG42CrMo硅钢套，cj) 750 x cj)"0x500 ZGOCr23NiROF底座以及ZG45离心钢套等，经无损#企测，均未发现缺 陷。
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具体实施例方式
实施例l:取基体锆英粉100kg,分别加入钙基膨润土lkg,磷酸钠 盐O. Olkg,硅溶胶lkg,亚钠米稀土合金粉末O. 2kg, 2%-8。/。的CMC水溶 液O. Olkg及适量水，混合搅拌制成密度为l. 8-2. 2kg/L的胶状液，即
X曰付。
实施例2:取基体锆英粉100kg,分别加入钓基膨润土15kg，磷酸 钠盐O. 2kg,硅溶胶15kg,亚钠米稀土合金粉末20kg, 2%-8。/。的CMC水溶 液O. 2kg及适量水，混合搅拌制成密度为l. 8-2. 2kg/L的胶状液，即
3曰付。实施例3:取基体石英粉100kg,分别加入4丐基膨润土8kg，磷酸钠 盐O. lkg,硅溶胶8kg,亚钠米稀土合金粉末10kg, 2%-8。/。的CMC水溶液 0. lkg及适量水，混合搅拌制成密度为l. 8-2. 2kg/L的胶状液，即得。
将此胶状涂料喷涂在离心钢套模具内表面，涂层厚度2-8腿，干 燥，启动离心机，定量浇入钢水，即可完成钢套生产。
权利要求
1、离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料，其特征在于是在基体锆英粉或石英粉中分别加入钙基膨润土1％-15％(重量)，磷酸钠盐0.01％-0.2％(重量)，硅溶胶1％-15％(重量)，亚纳米稀土合金粉末0.2％-20％(重量)，2％-8％的CMC水溶液0.01％-0.2％(重量)及适量水，混合搅拌制成密度为1.8-2.2kg/L的胶状液。
全文摘要
离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料，是在基体锆英粉或石英粉中分别加入钙基膨润土1％-15％(重量)，磷酸钠盐0.01％-0.2％(重量)，硅溶胶1％-15％(重量)，亚纳米稀土合金粉末0.2％-20％(重量)，2％-8％的CMC水溶液0.01％-0.2％(重量)及适量水，混合搅拌制成密度为1.8-2.2kg/L的胶状液；本发明可减小钢液结晶凝固所需的过冷度、细化晶粒，控制碳化物单一方向生长，加速正确的凝固顺序，解决凝固过程中热传导瓶颈问题，避免热裂纹产生，提高铸钢件力学性能。
文档编号B22D13/00GK101560338SQ20091006058
公开日2009年10月21日 申请日期2009年1月16日 优先权日2009年1月16日
发明者征 张 申请人:黄石市聚鑫有色机械制造有限公司