技术领域:
:本发明涉及铸造工业
技术领域:
,具体涉及一种超低碳铸件树脂砂铸造用防渗碳涂料。
背景技术:
::目前,我国铸件的铸造工艺主要包括水玻璃砂和树脂砂两大造型工艺。利用水玻璃砂铸造工艺生产大型铸钢件避免了铸件表面出现渗碳层和渗硫层的铸造缺陷,但水玻璃砂表面强度低且容易吸潮,砂型表面安定性差,铸件容易因冲砂、掉砂而产生夹杂等铸造缺陷;同时铸钢件表面质量差,打磨加工余量大,清铲工时多,金属浪费严重;而且水玻璃旧砂再生回用困难,大量的旧砂被排放,造成严重的环境污染和矿产资源的浪费。树脂砂工艺由于砂型的强度高、旧砂再生回收方便等优点,在铸钢件的生产中得到广泛应用;但是树脂砂在浇注与冷却过程中会释放出大量co、so2和少量的n2等气体,其中co占气体总量的50%以上,会以碳的形式渗入到不锈钢铸件中。因此,在利用树脂砂工艺生产超低碳铸件时,防渗碳措施的采取至关重量。技术实现要素::本发明所要解决的技术问题在于提供一种不仅能牢固附着于砂型表面还能均匀渗透到砂型内部并在高温合金液浇注下烧结成双重致密co气体阻隔层从而起到防渗碳作用的超低碳铸件树脂砂铸造用防渗碳涂料。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:一种超低碳铸件树脂砂铸造用防渗碳涂料,由如下重量份数的原料制成:树脂改性火山灰25-30份、活性白土10-15份、粉煤灰5-10份、树脂改性陶瓷微粉3-5份、羧甲基壳寡糖3-5份、海泡石纤维粉2-3份、分子筛原粉2-3份、石棉粉2-3份、水解聚马来酸酐1-2份、纳米钛白粉1-2份、氧化钇0.05-0.1份、水150-200份。其制备方法包括如下步骤:(1)向活性白土中加入羧甲基壳寡糖和分子筛原粉,并升温至115-120℃保温研磨15min,再加入石棉粉和氧化钇,继续在115-120℃保温研磨15min,即得改性粘土粉料;(2)向粉煤灰中加入水解聚马来酸酐和纳米钛白粉,并升温至110-115℃保温研磨30min,即得改性粉煤灰;(3)向水中加入树脂改性火山灰、改性粘土粉料和树脂改性陶瓷微粉,充分混合后于0-5℃环境中密封静置1h,再加入改性粉煤灰和海泡石纤维粉,并升温至回流状态保温混合15min,所得混合液经自然冷却至室温后送入球磨机中,球磨至出料粒度达到0.03-0.05mm,即得防渗碳涂料。所述树脂改性火山灰是由火山灰经萜烯树脂改性而成,其具体制备方法为:将萜烯树脂和n-羟甲基丙烯酰胺升温至115-120℃保温研磨15min,再加入火山灰、羟丙基甲基纤维素和二茂铁,继续在115-120℃保温研磨15min,所得混合物自然冷却至室温,并经超微粉碎机制成微粉,即得树脂改性火山灰。所述萜烯树脂、n-羟甲基丙烯酰胺、火山灰、羟丙基甲基纤维素和二茂铁的质量比为10-15:2-3:25-30:2-3:0.05-0.1。所述树脂改性陶瓷微粉是由陶瓷微粉经聚苯乙烯树脂改性而成,其具体制备方法为:向陶瓷微粉中加入泊洛沙姆和聚天门冬氨酸,充分混合后于微波频率2450mhz、输出功率700w下微波处理5min,再加入聚苯乙烯树脂和纳米硼酸锌,混合均匀后继续微波处理5min,静置30min后再次充分混合,并再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经超微粉碎机制成微粉,即得树脂改性陶瓷微粉。所述陶瓷微粉、泊洛沙姆、聚天门冬氨酸、聚苯乙烯树脂和纳米硼酸锌的质量比为5-10:1-2:0.5-1:2-3:0.05-0.1。本发明的有益效果是:(1)所制涂料属于水性涂料,避免使用溶剂型涂料存在的高温下易挥发和分解问题,产生大量有害性气体而污染工作环境;(2)所用树脂改性火山灰和树脂改性陶瓷微粉均由树脂改性而成,且经改性后都具有优异的亲水性,以便分散于水中制得成分均匀的水性涂料;(3)所制防渗碳涂料喷涂于砂型上后,一方面通过牢固附着于砂型表面而形成第一重co气体阻隔层,另一方面还能均匀渗透到砂型内部并在高温合金液浇注下烧结成第二重co气体阻隔层,从而利用双重co气体阻隔层发挥优异的防渗碳作用,经该防渗碳涂料喷涂后砂型铸造得到的超低碳铸件表面渗碳层厚度低于2.5mm,防渗碳效果远优于目前市售的防渗碳涂料。具体实施方式:为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。实施例1(1)向10kg活性白土中加入3kg羧甲基壳寡糖和2kg分子筛原粉,并升温至115-120℃保温研磨15min,再加入2kg石棉粉和0.05kg氧化钇,继续在115-120℃保温研磨15min,即得改性粘土粉料;(2)向5kg粉煤灰中加入1kg水解聚马来酸酐和1kg纳米钛白粉,并升温至110-115℃保温研磨30min,即得改性粉煤灰;(3)向200kg水中加入25kg树脂改性火山灰、改性粘土粉料和5kg树脂改性陶瓷微粉,充分混合后于0-5℃环境中密封静置1h,再加入改性粉煤灰和2kg海泡石纤维粉,并升温至回流状态保温混合15min,所得混合液经自然冷却至室温后送入球磨机中,球磨至出料粒度达到0.03-0.05mm,即得防渗碳涂料。树脂改性火山灰的制备:将10kg萜烯树脂和2kgn-羟甲基丙烯酰胺升温至115-120℃保温研磨15min,再加入30kg火山灰、2kg羟丙基甲基纤维素和0.05kg二茂铁,继续在115-120℃保温研磨15min,所得混合物自然冷却至室温,并经超微粉碎机制成微粉,即得树脂改性火山灰。树脂改性陶瓷微粉的制备:向5kg陶瓷微粉中加入1kg泊洛沙姆和0.5kg聚天门冬氨酸,充分混合后于微波频率2450mhz、输出功率700w下微波处理5min,再加入2kg聚苯乙烯树脂和0.05kg纳米硼酸锌,混合均匀后继续微波处理5min,静置30min后再次充分混合,并再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经超微粉碎机制成微粉,即得树脂改性陶瓷微粉。实施例2(1)向15kg活性白土中加入5kg羧甲基壳寡糖和2kg分子筛原粉,并升温至115-120℃保温研磨15min,再加入3kg石棉粉和0.05kg氧化钇,继续在115-120℃保温研磨15min,即得改性粘土粉料;(2)向10kg粉煤灰中加入1kg水解聚马来酸酐和1kg纳米钛白粉,并升温至110-115℃保温研磨30min,即得改性粉煤灰;(3)向200kg水中加入30kg树脂改性火山灰、改性粘土粉料和3kg树脂改性陶瓷微粉,充分混合后于0-5℃环境中密封静置1h,再加入改性粉煤灰和2kg海泡石纤维粉,并升温至回流状态保温混合15min,所得混合液经自然冷却至室温后送入球磨机中,球磨至出料粒度达到0.03-0.05mm,即得防渗碳涂料。树脂改性火山灰的制备:将15kg萜烯树脂和3kgn-羟甲基丙烯酰胺升温至115-120℃保温研磨15min,再加入30kg火山灰、3kg羟丙基甲基纤维素和0.05kg二茂铁,继续在115-120℃保温研磨15min,所得混合物自然冷却至室温,并经超微粉碎机制成微粉,即得树脂改性火山灰。树脂改性陶瓷微粉的制备:向10kg陶瓷微粉中加入2kg泊洛沙姆和0.5kg聚天门冬氨酸,充分混合后于微波频率2450mhz、输出功率700w下微波处理5min,再加入3kg聚苯乙烯树脂和0.05kg纳米硼酸锌,混合均匀后继续微波处理5min,静置30min后再次充分混合,并再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经超微粉碎机制成微粉,即得树脂改性陶瓷微粉。对照例1(1)向15kg活性白土中加入5kg羧甲基壳寡糖和2kg分子筛原粉,并升温至115-120℃保温研磨15min,再加入3kg石棉粉和0.05kg氧化钇,继续在115-120℃保温研磨15min,即得改性粘土粉料;(2)向10kg粉煤灰中加入1kg水解聚马来酸酐和1kg纳米钛白粉,并升温至110-115℃保温研磨30min,即得改性粉煤灰;(3)向200kg水中加入30kg树脂改性火山灰、改性粘土粉料和3kg陶瓷微粉,充分混合后于0-5℃环境中密封静置1h,再加入改性粉煤灰和2kg海泡石纤维粉,并升温至回流状态保温混合15min,所得混合液经自然冷却至室温后送入球磨机中,球磨至出料粒度达到0.03-0.05mm,即得防渗碳涂料。树脂改性火山灰的制备:将15kg萜烯树脂和3kgn-羟甲基丙烯酰胺升温至115-120℃保温研磨15min,再加入30kg火山灰、3kg羟丙基甲基纤维素和0.05kg二茂铁,继续在115-120℃保温研磨15min,所得混合物自然冷却至室温,并经超微粉碎机制成微粉,即得树脂改性火山灰。对照例2(1)向15kg活性白土中加入5kg羧甲基壳寡糖和2kg分子筛原粉,并升温至115-120℃保温研磨15min,再加入3kg石棉粉和0.05kg氧化钇,继续在115-120℃保温研磨15min,即得改性粘土粉料;(2)向10kg粉煤灰中加入1kg水解聚马来酸酐和1kg纳米钛白粉,并升温至110-115℃保温研磨30min,即得改性粉煤灰;(3)向200kg水中加入30kg火山灰、改性粘土粉料和3kg树脂改性陶瓷微粉,充分混合后于0-5℃环境中密封静置1h,再加入改性粉煤灰和2kg海泡石纤维粉,并升温至回流状态保温混合15min,所得混合液经自然冷却至室温后送入球磨机中,球磨至出料粒度达到0.03-0.05mm,即得防渗碳涂料。树脂改性陶瓷微粉的制备:向10kg陶瓷微粉中加入2kg泊洛沙姆和0.5kg聚天门冬氨酸,充分混合后于微波频率2450mhz、输出功率700w下微波处理5min,再加入3kg聚苯乙烯树脂和0.05kg纳米硼酸锌,混合均匀后继续微波处理5min,静置30min后再次充分混合,并再次微波处理5min,所得混合物自然冷却至室温,最后经超微粉碎机制成微粉,即得树脂改性陶瓷微粉。对照例3(1)向15kg活性白土中加入5kg羧甲基壳寡糖和2kg分子筛原粉,并升温至115-120℃保温研磨15min,再加入3kg石棉粉和0.05kg氧化钇,继续在115-120℃保温研磨15min,即得改性粘土粉料;(2)向10kg粉煤灰中加入1kg水解聚马来酸酐和1kg纳米钛白粉,并升温至110-115℃保温研磨30min,即得改性粉煤灰;(3)向200kg水中加入30kg火山灰、改性粘土粉料和3kg陶瓷微粉,充分混合后于0-5℃环境中密封静置1h,再加入改性粉煤灰和2kg海泡石纤维粉,并升温至回流状态保温混合15min,所得混合液经自然冷却至室温后送入球磨机中,球磨至出料粒度达到0.03-0.05mm,即得防渗碳涂料。对照例4(1)向15kg活性白土中加入5kg羧甲基壳寡糖和2kg分子筛原粉,并升温至115-120℃保温研磨15min,再加入3kg石棉粉和0.05kg氧化钇,继续在115-120℃保温研磨15min,即得改性粘土粉料;(2)向200kg水中加入30kg火山灰、改性粘土粉料和3kg陶瓷微粉,充分混合后于0-5℃环境中密封静置1h,再加入粉煤灰和2kg海泡石纤维粉,并升温至回流状态保温混合15min,所得混合液经自然冷却至室温后送入球磨机中,球磨至出料粒度达到0.03-0.05mm,即得防渗碳涂料。实施例3分别将实施例1、实施例2、对照例1、对照例2、对照例3和对照例4所制防渗碳涂料喷涂于经由相同型砂制作的同批砂型表面,待涂料完全干燥后用于水电站不锈钢转轮上冠、下环的铸造,并测定加工所制铸件的表面渗碳层厚度,结果如表1所示。表1加工所制铸件的表面渗碳层厚度测试项目实施例1实施例2对照例1对照例2对照例3对照例4渗碳层厚度2.32mm2.28mm2.56mm2.83mm3.24mm3.85mm以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12