[发明专利]一种铸态WCB铸钢消失模用水基环保涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铸态WCB铸钢消失模用水基环保涂料及其制备方法，制备原料包括如下重量份的化学组分：耐火粉料100份，聚乙酸乙烯乳液2～4份，黄糊精5～7份，硅酸镁铝5～15份，三聚磷酸钠1.5～2.5份，洗涤剂0.5份，羧甲基纤维素1.5～2.5份，钠基膨润土2～3份，OP‑10为0.22～0.35份，高锰酸钾1～10份。本发明耐火度高，热稳定性和化学稳定性好，抗金属氧化物侵蚀能力强，而且触变性好，屈服值适宜、悬浮率高，易涂挂，涂层强度高，高温爆热不开裂、铸件表面光洁、涂层烧结成壳自行剥离等优良性能，能有效防止铸件的化学粘砂和机械粘砂。

技术领域

本发明涉及消失模铸造技术领域，特别涉及一种铸态WCB铸钢消失模用水基环保涂料及其制备方法。

背景技术

在消失模铸造生产中，涂料是关键技术之一，生产实践证明，消失模铸造生产中铸件的成败与否30％取决于涂料质量。消失模涂料可以适用于生产各种合金类型铸件的浇注前期。在WCB铸钢件消失模的生产工艺中，由于钢液温度很高，碱性较强易和型壁发生反应，产生机械和化学粘砂，机械粘砂又称为金属液渗透粘砂，是由液态金属或金属氧化物通过毛细管渗透或气相渗透方式钻入型腔表面砂粒间隙，在铸件表面形成的金属和砂粒机械混合的粘附层，当金属氧化物的生成与消耗形成平衡后，少量的金属氧化物渗入砂粒缝隙还可减小钢液与砂粒的润湿角，进一步促进了钢液的渗透导致机械粘砂。所以刷涂料是一道必不可少的工序。

涂刷涂料的主要作用是防止铸件产生机械粘砂和热化学粘砂。一般情况下，消失模铸造中金属液的渗入压力要大于砂型铸造，所以铸件表面有较严重的针刺和粘砂现象。在泡沫塑料模的外表面涂挂一层一定厚度的致密涂层，可以起到阻止金属液渗入的作用，从而防止铸件产生针刺和机械粘砂。消失模铸造目前广泛使用的型料诸如铁丸、石英砂等，由于耐火度均不高，熔融温度较低。当浇入高温金属液后极容易被金属液所熔融，形成节瘤等缺陷，产生热化学粘砂。因此，在金属液和型料之间隔离一层耐火度高的涂层，有助于防止热化学粘砂。提高泡沫塑料模型的刚度，防止埋型时变形。这是耐火涂料层在消失模铸造中的独特的作用。泡沫塑料模在埋型操作时，不可避免地要受到一定大小的冲击力作用，因而模型可能产生压缩变形和弯曲变形，进而影响到铸件的最终尺寸精度。模型表面涂上一层耐火涂料，干燥后会形成一层紧紧包覆在外表的具有一定强度的硬壳层，使其强度比未挂涂料前有成倍地提高，同时模型的刚度也相应增强，因此可以使各种变形量降低到最小。除上述以外，刷涂料层还有助于消失模模样热分解气体的迅速排出。如果泡沫模型热分解产生的气体不能及时排出，可能产生浇注不完全、气孔、夹渣和碳黑等缺陷。具有一定透气性的表面耐火涂层可以使气体在负压的作用下及时排出铸型。

目前，我国在普通砂型消失模生产WCB铸钢铸件时，大都采用醇基镁砂或水基刚玉、锆英粉或铝矾土耐火熟料涂料。但是，在醇基镁砂粉涂料应用于消失模铸造时，无火自燃、操作不安全且与水基相比成本较高；采用醇基或水基锆英粉涂料悬浮性涂挂性、透气性等皆不甚理想.成本较高；采用刚玉水基涂料生产WCB铸钢效果好，但是同锆英粉涂料一样原材料成本高。

因此,有必要研制一种能够满足消失模铸造要求且成本低廉、性能优良的生产WCB铸钢铸件用消失模水基涂料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：本发明公开了一种WCB铸钢消失模水基涂料及其制备方法，主要解决现有涂料的常态烘干强度和高温冲刷强度差，涂料浆液有气泡和强烈异味，涂料价格昂贵等问题。本发明提供的WCB铸钢消失模铸造涂料具有①、耐火性能高：涂料在金属液浇注温度下有足够的忍受能力，能保持足够的物理特性。②、透气性性好：在一定负压条件下EPS汽化物能从涂料层顺利排出。③、工艺性简单：易于制备，涂挂流平性能好。④、脱壳性能好：高温后能形成壳，能在冷却过程中自行爆裂，易于清理的特性。除此以外，还具有无难闻气味价格合理操作环境优良的特点。⑤涂料成本低。

为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：