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消失模涂料作為一種工藝成熟的成形技術(shù)，近年來，消失模鑄造技術(shù)在國內(nèi)外獲得了廣泛應(yīng)用[1]。相比傳統(tǒng)鑄造技術(shù)，消失模鑄造具有鑄件精度高、設(shè)計靈活、綠色環(huán)保、工藝應(yīng)用廣泛、易實現(xiàn)機(jī)械化自動流水線生產(chǎn)等優(yōu)點，在鑄鋼、鑄鐵、鑄銅、鑄鋁等領(lǐng)域均獲得了應(yīng)用，被國內(nèi)外鑄造界譽(yù)為“二十一世紀(jì)的鑄造技術(shù)和“鑄造工業(yè)的綠色革命”。
目前消失模鑄造主要用于鑄鐵件、鑄鋁件的生產(chǎn)，鑄鋼件應(yīng)用較少，消失模涂料主要原因是鑄鋼件澆注溫度較高，一般在1 550 ℃左右，澆注時EPC泡沫快速氣化分解，產(chǎn)生大量氣體，由于涂層的透氣性較差，導(dǎo)致增碳、氣孔等鑄造缺陷問題遲遲得不到解決，限制了消失模鑄造在我國鑄鋼行業(yè)中的應(yīng)用[2]。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[3-5]介紹，涂層的透氣性好，可有效降低鑄鋼件的增碳量。消失模涂料采用多孔結(jié)構(gòu)骨料的涂料以及減小涂層的厚度、在涂料中加入適量的氧化性物質(zhì)，均能有效提高涂層的透氣性。
消失模涂料選擇了具有一定保溫和透氣性能的硅藻土作為主要耐火骨料，通過與鎂砂粉、葉臘石粉、白剛玉粉的合理搭配，以提高涂層常溫和高溫透氣性，進(jìn)而研究其對減少鑄鋼件表層增碳的影響，并就鎂砂粉、葉臘石粉、白剛玉三種耐火骨料對鑄鋼用水基消失模鑄造涂料性能的影響進(jìn)行了初步研究。
原材料預(yù)處理
消失模涂料凹凸棒土在使用前需要經(jīng)過預(yù)處理：首先將凹凸棒土與水按照1:50的質(zhì)量比快速攪拌均勻，然后用膠體磨反復(fù)研磨3次，使其充分潤濕、活化，靜置48 h待用。
1.3 涂料制備方法
首先將稱量好的耐火骨料在碾輪式混砂機(jī)中攪拌均勻，然后緩慢加入已經(jīng)過預(yù)處理的凹凸棒土漿料、硅溶膠，混碾2 h后，再加入JFC潤濕劑、正辛醇消泡劑、氧化鐵紅以及適量水，將其混碾成膏狀物后出碾待用。
1.4 涂料主要性能測試方法
消失模涂料涂層強(qiáng)度：首先將涂料涂覆于玻璃板上，待涂層干燥后，將玻璃板傾斜成與水平面成45°角。在距離玻璃板1 000 mm處，用涂-4粘度杯向玻璃板上落砂，直至擦破涂層露出玻璃板為止，用天平稱出落砂總質(zhì)量，作為判斷涂層表面強(qiáng)度優(yōu)劣的定量指標(biāo)條件粘度：采用涂-4粘度杯進(jìn)行測定。
消失模涂料高溫透氣性試樣的制備及透氣性測定方法：首先將常溫下制得的型砂透氣性試樣放入高溫箱式電阻爐中，在1 200 ℃溫度下保溫5 min，然后隨爐冷卻至室溫，放入干燥皿中待用。透氣性測試過程是將透氣性試樣在試樣筒上用螺栓擰緊固定，然后用凡士林將壓片與樣筒間隙密封，再在STZ-A型直讀式發(fā)氣性測定儀上進(jìn)行測定。
消失模涂料涂掛性：將EPS泡沫塑料制成100 mm×50 mm×20 mm規(guī)格的模樣，首先稱量出該模樣的質(zhì)量，然后在配制好的涂料中反復(fù)浸漬三次，待涂料晾干后稱量出其總質(zhì)量，兩次的質(zhì)量差即為涂料附著量，并且觀察涂層表面流淌狀況來判斷涂掛性的好壞。如果浸涂線筆直，無鋸齒狀，涂層均勻，則為I級；浸涂線呈小鋸齒狀，涂層基本均勻，為Ⅱ級；浸涂線呈大鋸齒狀，涂層不均勻，有流花現(xiàn)象，為Ⅲ級；分別對應(yīng)優(yōu)、良、差三個級別。
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