隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),應(yīng)向著綠色、節(jié)能、環(huán)??沙掷m(xù)化鑄造工藝方向發(fā)展。鑄造生產(chǎn)工序中鑄造涂料是必備環(huán)節(jié),且涂料發(fā)展規(guī)律理所應(yīng)當(dāng)伴隨鑄造技術(shù)的前行??傊?,隨著鑄造工藝的始終革新,接下來的重心必將圍繞鑄造涂料的多元化種類、專一化應(yīng)用、環(huán)保化綠色發(fā)展。主要的發(fā)展方向有以下幾個(gè):
1)發(fā)展水基(快干)涂料
按照載液種類的不同可將鑄造涂料劃分為水基與醇基。醇基涂料固化迅速而容易成型,在市場上得到很廣的應(yīng)用,但是其缺陷也同樣明顯,例如污染環(huán)境、醇價(jià)格昂貴、易燃易爆、存儲(chǔ)和運(yùn)輸不方便。較醇基涂料而言水基涂料具有成本低廉、質(zhì)量優(yōu)良、運(yùn)輸方便、環(huán)保等優(yōu)越,因此發(fā)展水基涂料己成為將來熱門方向,并且也己取得了良好的成果,比如在風(fēng)電鑄件和大型鑄鋼件上水基涂料的應(yīng)用。但是水基涂料存在水分蒸發(fā)時(shí)間長的缺點(diǎn),有必要使用額外的措施來加快涂層干燥,這樣便會(huì)多增加干燥設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用。為此,研發(fā)水基快干涂料為涂料的進(jìn)一步研究指準(zhǔn)了關(guān)鍵方向。
2)開發(fā)濕型砂涂料
作為較傳統(tǒng)的造型工藝,在造型與制芯工藝中所用到濕型砂很多。煤粉砂是濕型砂鑄鐵件工藝中經(jīng)常使用的,但粉煤砂本身的特點(diǎn),會(huì)對(duì)工作環(huán)境造成的影響,同時(shí)也阻礙了型砂的透氣性。所以需要研究和開發(fā)一種替代煤粉砂的濕型砂涂料。
3)發(fā)展功能涂料
伴隨鑄造工藝技術(shù)的發(fā)展,具有某一功能的涂料被開發(fā)出來。鑄造涂料的使用不僅能提高鑄件的尺寸精度、防止鑄件缺陷、保護(hù)模具、增加脫模性,而且能賦予某些特殊能效(通過配制涂料時(shí)添加一些特殊的物質(zhì))。
①面合金化涂料
添加一定量的合金元素,在澆鑄過程中會(huì)有界面反應(yīng),使得鑄件表面能夠合金化。比如在鑄造涂料中摻入一定量的Td,Sn或Zn等元素,可以使珠光體的量在鑄件表面顯著提高;摻入Bi,Te或Cr等一些金屬元素會(huì)在鑄件表面出現(xiàn)碳化物,從而使鑄件表面的耐磨性增強(qiáng);摻入Te之后,還可以避免承壓鑄件的滲透泄漏。
②絕熱涂料
對(duì)涂料成分進(jìn)行改變,使其具有較低的導(dǎo)熱率,從而使金屬液凝固時(shí)間變長,提高鑄件質(zhì)量。在金屬型鑄造中,金屬模具導(dǎo)熱率高會(huì)造成金屬液的溫度驟降,使用絕熱涂料后能有效避免產(chǎn)生激冷、窩氣以及冷隔現(xiàn)象。
③防滲碳滲硫涂料
這類缺陷的處置措施就是涂刷一層專用涂料在砂型表面,起到屏蔽作用效果。例如加入一些氧 化物。氧 化鐵和氧 化硅能起到燒結(jié)和氧 化的效果,而氧 化鈣則能起到燒結(jié)和脫硫的效果,所以能有效降低樹脂砂鑄件的滲碳和滲硫缺陷。
4)研發(fā)流涂涂料
流涂具有涂刷速度快、生產(chǎn)效率高、涂層表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),是一類相比先進(jìn)的涂覆涂料工藝。但流涂法的使用對(duì)鑄造涂料提出高的流動(dòng)性、適中粘度值等特有的需求。所以一般涂料滿足不了這些使用述求,必須專門研發(fā)些這種涂料。
(5)發(fā)展無骨料涂料
生產(chǎn)一些小型且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件時(shí),經(jīng)常會(huì)因?yàn)橥繉幽承┎糠趾穸冗^大,造成生產(chǎn)的鑄件尺寸不標(biāo)準(zhǔn)。就這一問題而言,沈陽鑄造研究所給出了解答,他們開發(fā)了一類無耐火骨料的涂料。這種涂料會(huì)被燒結(jié)而出現(xiàn)少量的碳,有效避免了鑄件的粘砂缺陷。在消失模鑄造工藝生產(chǎn)過程中,涂料起著非常重要的作用,是消失模鑄造技術(shù)的一關(guān)鍵部分。在鑄型的型腔或型芯表面均勻涂覆鑄造涂料,可以防止鑄件的一些缺陷,對(duì)鑄型表面也有了顯著地提高。同時(shí)使用鑄造涂料也可大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度和改善勞動(dòng)環(huán)境。
目前,我國對(duì)消失模鑄鐵工藝的研究與發(fā)展己趨于成熟,長期以來,國內(nèi)對(duì)鑄鐵件使用的涂料研究較早,在其它鑄鋼、鑄鋁件上也經(jīng)常使用。但由于各廠家對(duì)鑄鐵件性能要求的不同,涂料的成分配比各異。本課題的研究意義是,利用單因素試驗(yàn)研究耐火材料以及粘結(jié)劑和懸浮劑的單一較優(yōu)配比范圍。再通過正交試驗(yàn)方法獲得他們的綜合較佳配比,同時(shí)針對(duì)目前工廠鑄鐵件消失模鑄造涂料吸濕性顯著狀況,在保證透氣性、觸變性、懸浮性等綜合性能及成本低廉情況下,對(duì)吸濕性方面突出缺陷問題尋求一種解決方案,獲得一種綜合性能優(yōu)良的鑄鐵件消失模鑄造涂料。