专利名称：铸铁件树脂砂型(芯)用水基涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及铸造生产中其砂型用表面涂料及其制造方法。
随着铸造工业发展，对铸造工件表面质量的要求越来越高。对砂型(芯)表面涂料要求质量均一，粘结性能优良，有好的耐水、耐候性，在常温和高温下稳定，易于涂刷，在浇铸时能达到防止粘砂、夹砂等缺陷，得到表面光洁的铸件。CN86106485提供的涂料是用石墨、膨润土、粘土、树脂、CMC、硅胶、滑石粉、表面活性剂与水组成，适用于粘土砂、树脂砂、合脂砂型上涂刷、喷涂或浸涂，可使铸件表面粗糙度平均值达9～5μm。CN90100454.5则提出用锆英粉、石英粉、镁质粘土、乳化剂、锂与钙膨润土、硅酸溶液、CMC钠、亚甲基双萘磺酸钠及TiO2组成的水基涂料，其悬浮性好，使用时抗粘砂、易剥离。然而目前水基涂料在使用上仍存在不能保证铸件高质量的缺陷，特别是对大型、复杂铸件的生产，易产生渗透性粘砂，常因脱不下模而报费。
本发明的目的是提供一种流变性、悬浮性、发气性、防开裂性和高温稳定性好的水基涂料，其工艺性能优良且成本低廉。
本发明所述的水基涂料由耐火粉料、悬浮剂和粘结剂、辅助剂及水组成，其配比(重量)为耐火粉料100膨润土0.2～4.0硅溶胶0.5～30.0复合增稠粘结剂1.2～10.0Fe2O30～12.0糠醇0～5.0
水适量耐火粉料选用石墨粉、锆英粉、高铝粉、钛渣粉、滑石粉、石英粉、长石粉、云母粉，根据铸件需要选用其中一种或几种组合使用，其配比为石墨粉0～100%锆英粉0～100%高铝粉0～80%钛渣粉0～80%滑石粉0～10%石英粉0～30%长石粉0～8%云母粉0～8%耐火粉料作为涂料的主要组分，在浇注温度下能在型(芯)表面形成致密耐火涂层，防止金属液渗入砂型(芯)中，可获表面光洁的铸件。增稠粘结剂是采用复合组分，其配比(重量)为六偏磷酸钠0.1～1.0CMC0.1～1.0高岭土1.0～8.0具有悬浮与粘结的作用。加入Fe2O3可减少铸件表面飞刺或脉状纹缺陷，少量糠醇作为表面活性剂加入有利涂料各组分混合及与砂型的结合。其混制工艺为先用水与增稠粘结剂溶化搅拌均匀，然后将其颗粒极细(200～400目)并混匀的耐火粉料中边搅拌，逐项加入悬浮剂，复合增稠粘结剂，粘结剂及辅助剂和适量水，混料2h出料。
涂料进行了流变性、悬浮性、发气性、防开裂性及高温稳定性等性能测定，主要性能与英国FOCECO公司的涂料产品HOLCOTE110进行对比。本发明所制成的涂料其屈服值与HOLCOTE110相近，且曲线形状更接近假塑性流体。悬浮性测定结果为24h相对沉淀高度＞0.9属悬浮性好。涂料总发气量＜20ml/g(850℃测定)，属低发气性。防开裂性测试是在φ50mm×50mm标准砂芯上涂刷本发明之涂料，阴干24h，无开裂现象，置入干燥箱中升温200℃，2h取出仍无开裂现象，又将试样放入1000℃高温炉中，1min取出涂层仍无开裂现象。高温稳定性测试是在φ50mm×75mm加高园头标准试样上涂刷1mm厚涂层，烘干后浸入1400℃铁水中1min，取出涂层表面光滑、无开裂、无化学侵蚀现象。生产实际应用时，涂层具有较高强度，手摸不掉灰，气吹不扬灰，不污染环境，无毒、无害，铸件落砂后，内、外表面剥离效果好，铸件表面达到JB/TR449-86质量分级规定的A级品标准，避免了铸造中粘砂、冲砂、夹砂起皮及铁骨砂的现象，降低铸件渗漏率，焊补率和废品率，并减轻清理工作量。
本发明具有特点为(1)配方独特，涂料的涂刷性、流变性、稳定性等优良，浇注效果好。选摘优化材料及配方，特别是复合型的增稠粘接剂、氧化铁及糠醇的选用提高涂料本身及铸件表面的质量，实质性地解决树脂砂型铸造中易产生粘砂、脱模困难，特别是在复杂件铸造中常出现的问题。(2)混制涂料的设备和方法简便易行。(3)原材料来源广、价格低，经济效益显著。(4)本发明的涂料不仅适于铸铁件生产，对铸钢、有色金属铸造也适用。
实例1涂料配方(以重量计)为石墨粉60高铝粉35长石粉5膨润土3
硅溶胶4六偏磷酸钠0.5CMC0.2高岭土2.5Fe2O34 糠醇 1水适量将六偏磷酸钠、CMC、硅溶胶用水溶化搅拌均匀。将石墨粉(200目)、高铝粉(325目)、长石粉(300目)在混料机中干混均匀，在搅拌下逐项加入悬浮剂、配好的增稠粘结剂、粘结剂及辅助剂和适量水，混料2h即成。此涂料用于φ100系列活塞压缩机机体，亦用于类似中、小复杂件的铸造，渗漏率为0.076%。
实例2涂料配方(以重量计)石墨粉60高铝粉15锆英粉25膨润土2硅溶胶5.5六偏磷酸钠0.8CMC0.2高岭土3Fe2O34 糠醇 1水适量涂料制备方法如实例1，涂料用于φ170、φ250系列活塞式压缩机机体，效果很好。
实例3涂料配方(以重量计)锆英粉100膨润土2硅溶胶7.5六偏磷酸钠1CMC0.1高岭土3.5
Fe2O34 糠醇 1水适量涂料制法如例1，这种涂料为抗粘砂涂料，用于KA25，KA31.5等大、中型螺杆压缩机机体等串皮芯复杂，吃沙量过小、皮厚、易产生渗透性粘砂部位，其效果好。
实例4涂料配方(以重量计)高铝粉70石英粉30硅溶胶6.5六偏磷酸钠1CMC0.2高岭土3Fe2O34 糠醇 1膨润土2水适量涂料制法如例1，本例之涂料为抗冲蚀涂料，用于复杂件、串皮较多，冲蚀严重的部位的浇注，可避免铸造时造成的冲砂、沙眼渗漏的产生。
权利要求
1.一种以耐火粉料、粘结剂、悬浮剂、表面活性剂、水等组成的铸铁用水基涂料，其特征在于配方(以重量计)为耐火粉料石墨粉和/或锆英粉(细度200～400目) 100.0膨润土0.2～4.0硅溶胶0.5～30.0复合增稠粘结剂六偏磷酸钠0.1～1.0CMC 0.1～1.0高岭土1.0～8.0Fe2O30～12糠醇 0～5水适量其制备方法是搅拌混溶。
2.如权利要求1的水基涂料，其特征在于耐火粉料的配方是石墨粉 0～100%锆英粉 0～100%高铝粉 0～80%钛渣粉 0～80%滑石粉 0～10%石英粉 0～30%长石粉 0～8%云母粉 0～8%
3.如权利要求1的水基涂料，其特征在于涂料制备时先将复合增稠粘结剂用水溶化搅拌均匀，边搅拌下边向混匀的干料中逐项加入悬浮剂、复合增稠粘接剂、粘接剂、辅助剂和适量水，混料2h。
全文摘要
一种以石墨粉、锆英粉、高铝粉、钛渣粉等为耐火粉料，膨润土、硅溶胶、六偏磷酸钠、CMC、高岭土为悬浮剂和粘结剂，以及Fe
文档编号B22C3/00GK1082466SQ9311010
公开日1994年2月23日 申请日期1993年2月15日 优先权日1993年2月15日
发明者李景范, 陈汝淑, 马桂江 申请人:大连冷冻机厂