专利名称：一种消失模涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于铸造领域，特别涉及消失模铸钢制造技术领域。
背景技术：
消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。与传统铸造技术相比，消失模铸造有下列特点1、铸件质量好,成本低；2、材质不限，大小皆宜；3、尺寸精度高，表面光洁，减少清理工作量；4、内部缺陷大大减少，组织致密；5、可实现大规模、大批量生产，可以大大改善作业环境、降低劳动强度、减少能源消耗。 虽然消失模铸造工艺目前得到较快发展，但涂料技术还达不到理想的要求。由于涂料性能直接影响铸件的质量，涂料除了隔离金属液和型砂的直接接触，防止铸件产生机械粘砂和化学粘砂外，还有一个重要作用形成和保持铸件型腔。所以要求消失模涂料必须具有较高的常温强度以及高温强度，并且要有合适的高温透气性。然而，目前涂料的质量还有各方面的缺点，例如在铸钢生产中，浇铸冷却后，消失模涂料不容易从铸件上剥离，大幅增加后续砂轮打磨处理成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种可以克服现有消失模涂料的不足，具有良好性能的消失模涂料及其制备方法。为了达到本发明的目的，发明人经过涂层残片分析发现，涂层内层与钢水直接接触，外层与型砂直接接触。浇铸时，高温钢水会将涂料内层润湿并浸入涂料骨料颗粒间隙。待浇铸完毕后，在铸件缓慢冷却过程中，钢水将涂层与铸件凝结成一体，从而使涂层难以从铸件表面剥离。从以上分析得知，只有让钢水不能浸入骨料颗粒间隙，形成明显的分界线，才能避免这种现象，然而由于骨料颗粒不能太小，否则会造透气性下降，模样气化产物不能顺利透出，会造成气孔、夹渣现象，使得铸件品质下降。发明人设想，涂料内层如果在浇注时能生成一层熔融状态的玻璃相，首先阻挡在钢水和耐火骨料之间，阻挡钢水的渗透，应该能起到较好的作用。因此，本申请采用如下涂料配方来解决上述问题。一种消失模涂料，包括以下组分高铝矾土熟料3(Γ40重量份、氧化镁粉15 25重量份、钠基膨润土广3重量份、CMC O. 5^1. 5重量份、聚乙烯醇O. 5^1. 5重量份、酚醛树脂
O.3^0. 8重量份、正辛醇O. 2^0. 4重量份，氧化铁红粉O. 5^1. 5重量份。在本发明的一个实施例中，消失模涂料各组分的配比如下高铝矾土熟料30重量份、氧化镁粉25重量份、钠基膨润土 I重量份、CMC I. 5重量份、聚乙烯醇O. 5重量份、酚醛树脂O. 3重量份、正辛醇O. 2重量份、氧化铁红粉O. 5重量份。
在本发明的另一实施例中，消失模涂料各组分的配比如下高铝矾土熟料35重量份、氧化镁粉20重量份、钠基膨润土 2重量份、CMC I重量份、聚乙烯醇I重量份、酚醛树脂
O.5重量份、正辛醇O. 3重量份、氧化铁红粉I重量份。在本发明的另一实施例中，消失模涂料各组分的配比如下高铝矾土熟料40重量份、氧化镁粉15重量份、钠基膨润土 3重量份、CMC O. 5重量份、聚乙烯醇I. 5重量份、酚醛树脂O. 8重量份、正辛醇O. 4重量份、氧化铁红粉I. 5重量份。其中，本发明中的CMC是指羧甲基纤维素。本发明还提供一种消失模涂料的制备方法，包含以下步骤:A.将钠基膨润土加水，搅拌成膨润土浆；B.将矾土熟料、氧化镁粉在研磨设备中搅拌均匀，然后加入水，使得 粉料湿润并搅拌均匀，作为骨料；C.将CMC、聚乙烯醇、酚醛树脂、正辛醇、氧化铁红粉混合后，加入水，配制成水溶液；D.将步骤A制得的所述膨润土浆与步骤B制得的所述骨料加入步骤C制得的所述水溶液中，搅拌充分混合，制得所述消失模涂料。进一步地,所述步骤A的搅拌方式具体为以IOOOrpm以上的转速高速搅拌6小时。进一步地,所述步骤D的搅拌方式具体为以IOOOrpm以上的转速高速搅拌I小时后，保持600rpm以下的转速低速搅拌10小时。通过采用本发明提供的消失模涂料，具有极佳的剥离效果的同时，透气性能优异。即，可以有效地防止气孔、夹渣现象，提高铸件的品质。涂料的涂层易于从铸件表面剥离，后续处理简单，节省大量的人工。
具体实施例方式下面通过实施例，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。实施例I消失模涂料的各组分的配比为30重量份高铝矾土熟料、25重量份氧化镁粉、I重量份钠基膨润土、I. 5重量份CMC、0. 5重量份聚乙烯醇、O. 3重量份酚醛树脂、O. 2重量份正辛醇、O. 5重量份氧化铁红粉。按照以下步骤制备消失模涂料首先将I重量份钠基膨润土与18重量份水混合，以IOOOrpm以上的转速高速搅拌5小时成膨润土浆；同时，取30重量份高铝矾土熟料、25重量份氧化镁粉在研磨设备中搅拌均匀，在其中加入28重量份的水，搅拌使其形成骨料。然后取I. 5重量份CMC、0. 5重量份聚乙烯醇、O. 3重量份酚醛树脂、O. 2重量份正辛醇、O. 5重量份氧化铁红粉，使其混合，在其中加入18重量份水，配制成水溶液；最后将膨润土浆、骨料加入上述水溶液，搅拌，混制成涂料，搅拌方式先以IOOOrpm以上的高速搅拌I小时再低速搅拌排出涂料中卷入的气体，保持600rpm的低速搅拌9小时。经测试，上述方法制备得到的消失模涂料的各性能指标如表I所示。实施例2消失模涂料的各组分的配比为35重量份高铝矾土熟料、20重量份氧化镁粉、2重量份钠基膨润土、I重量份CMC、I重量份聚乙烯醇、O. 5重量份酚醛树脂、O. 3重量份正辛醇、I重量份氧化铁红粉。按照以下步骤制备消失模涂料首先将2重量份钠基膨润土与20重量份水混合，以IOOOrpm以上的转速高速搅拌6小时成膨润土浆；同时，取35重量份高铝矾土熟料、20重量份氧化镁粉在研磨设备中搅拌均匀，在其中加入30重量份的水，搅拌使其形成骨料。然后取I重量份CMC、1重量份聚乙烯醇、O. 5重量份酚醛树脂、O. 3重量份正辛醇、I重量份氧化铁红粉，使其混合，在其中加入20重量份水,配制成水溶液；最后将膨润土浆、骨料加入上述水溶液，搅拌，混制成涂料，搅拌方式先以IOOOrpm以上的高速搅拌I小时再低速搅拌排出涂料中卷入的气体，保持600rpm的低速搅拌10小时。
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经测试，上述方法制备得到的消失模涂料的各性能指标如表I所示。实施例3消失模涂料的各组分的配比为40重量份高铝矾土熟料、15重量份氧化镁粉、3重量份钠基膨润土、O. 5重量份CMC、I. 5重量份聚乙烯醇、O. 8重量份酹醒树脂、O. 4重量份正辛醇、I. 5重量份氧化铁红粉。按照以下步骤制备消失模涂料首先将3重量份钠基膨润土与22重量份水混合，以IOOOrpm以上的转速高速搅拌7小时成膨润土浆；同时，取40重量份高铝矾土熟料、15重量份氧化镁粉在研磨设备中搅拌均匀，在其中加入32重量份的水，搅拌使其形成骨料。然后取O. 5重量份CMC、I. 5重量份聚乙烯醇、O. 8重量份酚醛树脂、O. 4重量份正辛醇、I. 5重量份氧化铁红粉，使其混合，在其中加入19重量份水，配制成水溶液；最后将膨润土浆、骨料加入上述水溶液，搅拌，混制成涂料，搅拌方式先以IOOOrpm以上的高速搅拌I小时再低速搅拌排出涂料中卷入的气体，保持500rpm的低速搅拌11小时。经测试，上述方法制备得到的消失模涂料的各性能指标如表I所示。表I
权利要求
1.一种消失模涂料，其特征在于，包括以下组分高铝矾土熟料3(Γ40重量份、氧化镁粉15 25重量份、钠基膨润土 f 3重量份、CMC O. 5^1. 5重量份、聚乙烯醇O. 5^1. 5重量份、酚醛树脂O. 3^0. 8重量份、正辛醇O. 2^0. 4重量份，氧化铁红粉O. 5^1. 5重量份。
2.根据权利要求I所述的消失模涂料，其特征在于，所述各组分的配比如下高铝矾土熟料30重量份、氧化镁粉25重量份、钠基膨润土 I重量份、CMC I. 5重量份、聚乙烯醇O. 5重量份、酚醛树脂O. 3重量份、正辛醇O. 2重量份、氧化铁红粉O. 5重量份。
3.根据权利要求I所述的消失模涂料，其特征在于，所述各组分的配比如下高铝矾土熟料35重量份、氧化镁粉20重量份、钠基膨润土 2重量份、CMC I重量份、聚乙烯醇I重量份、酚醛树脂O. 5重量份、正辛醇O. 3重量份、氧化铁红粉I重量份。
4.根据权利要求I所述的消失模涂料，其特征在于，所述各组分的配比如下高铝矾土熟料40重量份、氧化镁粉15重量份、钠基膨润土 3重量份、CMC O. 5重量份、聚乙烯醇I. 5重量份、酹醒树脂O. 8重量份、正辛醇O. 4重量份、氧化铁红粉I. 5重量份。
5.权利要求I所述的消失模涂料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤 A.将钠基膨润土加水,搅拌成膨润土浆； B.将矾土熟料、氧化镁粉在研磨设备中搅拌均匀，然后加入水，使得粉料湿润并搅拌均匀，作为骨料； C.将CMC、聚乙烯醇、酚醛树脂、正辛醇、氧化铁红粉混合后，加入水，配制成水溶液； D.将步骤A制得的所述膨润土浆与步骤B制得的所述骨料加入步骤C制得的所述水溶液中，搅拌充分混合，制得所述消失模涂料。
6.根据权利要求5所述的消失模涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤A的搅拌方式具体为以IOOOrpm以上的转速高速搅拌6小时。
7.根据权利要求5或6所述的消失模涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤D的搅拌方式具体为以IOOOrpm以上的转速高速搅拌I小时后，保持600rpm以下的转速低速搅拌10小时。
全文摘要
本发明涉及一种消失模涂料及其制备方法，涂料包括以下组分高铝矾土熟料30~40重量份、氧化镁粉15~25重量份、钠基膨润土1~3重量份、CMC 0.5~1.5重量份、聚乙烯醇0.5~1.5重量份、酚醛树脂0.3~0.8重量份、正辛醇0.2~0.4重量份、氧化铁红粉0.5~1.5重量份。采用本发明提供的消失模涂料，具有极佳的剥离效果，同时透气性能优异，即，可以有效地防止气孔、夹渣现象，提高铸件的品质，后续处理简单，节省大量的人工。
文档编号B22C9/04GK102836954SQ20121031994
公开日2012年12月26日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者陈立国 申请人:太仓科博尔精密铸业有限公司