鑄造涂料是指涂敷在鑄型型腔或型芯表面,以改善其表面耐火度、化學穩(wěn)定性、抗金屬沖刷性、抗粘砂性等性能的一種覆蓋物。鑄造涂料與鑄件表面質(zhì)量關(guān)系密切,本文中國鑄造網(wǎng)將從鑄造涂料的作用、性能等方面談?wù)勮T造涂料對鑄件表面質(zhì)量的影響。
涂料具有懸浮穩(wěn)定性、涂刷性、滲透性、表面強度高等特點,在使用中可以減少鑄件表面的機械粘砂、化學粘砂、夾砂和沖砂,同時改善鑄件的表面性能和內(nèi)部質(zhì)量。
鑄造涂料對鑄件表面質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在三個方面
1.氣模和碳膜隔離
石墨粉涂料用于鑄鐵件時,具有良好的剝離性。
石墨在澆鑄、凝固及冷卻期間生成一氧化碳氣膜和亮碳膜,阻止金屬液與砂型或型芯表面的相互作用,防止粘砂。在濕型型腔表面噴涂廢機油與石墨粉攪拌混制成的涂料,依靠澆鑄高溫所產(chǎn)生的還原氣膜與碳膜,可以得到表面異常光潔的薄壁鑄鐵件。
2.熔渣隔離
澆鑄后涂料層與鑄件界面上形成熔渣層,有較高的粘度將耐火骨料等粘連在一起,阻擋了金屬液的滲透。熔渣層在與金屬液無硅酸鹽產(chǎn)生化學反應(yīng),與金屬液不潤濕或基本不潤濕時效果最好。冷卻時,渣殼層與鑄件金屬線收縮系數(shù)相差較大,在渣殼層與鑄件的界面上產(chǎn)生了較大的切應(yīng)力,導(dǎo)致涂層殼能自動剝離,這種利用熔渣層防止粘砂的理論稱之為“熔渣隔離論”。用容易反應(yīng)的金屬和金屬氧化物配制成涂料,經(jīng)受熱反應(yīng)生成一種新的耐火氧化物,能阻止金屬液的滲透。
3.氧化作用
理論認為,鑄件是否粘砂取決于鑄件與涂料層之間是否存在著臨界厚度的氧化鐵層,其厚度約為100μm。為了防止化學粘砂,應(yīng)增加氧化物厚度,當它超過臨界厚度時,涂層或型砂與金屬氧化物的燒結(jié)層易從鑄件上剝離。石灰石砂型在澆鑄鋼件時由于下列反應(yīng):CaCO3=CaO+CO2,導(dǎo)致鑄型腔內(nèi)部的強氧化氣氛,加劇了鑄鋼件的表面氧化,因而石灰石砂具有優(yōu)良的防粘砂效果。
在鑄鋼件砂型應(yīng)用效果好的涂料用在鑄鐵件砂型上卻容易粘砂,甚至是嚴重粘砂,這可以從鑄鋼件表面容易生成氧化鐵層得到解釋。鑄鐵含碳量高,碳元素先于鐵氧化,因而澆鑄鑄鐵時很難生成達到臨界厚度的氧化鐵層,因此“氧化作用”理論不適用于鑄鐵件的防粘砂涂料。