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铸造涂料影响铸件表面质量的原理

来源:www.jjlmzz.com 发表时间:2016-12-19

  随着工业科技和工艺的不断发展,以及国内外大工业市场竞争的加剧,特别是我国加入WTO以来,机器制造业及工程界对铸件质量尤其是铸件表面质量的要求越来越高。铸造涂料是指涂敷在铸型型腔或型芯表面,以改善其表面耐火度、化学稳定性、抗金属冲刷性、抗粘砂性等性能的一种覆盖物。铸造涂料与铸件表面质量关系密切,本文从铸造涂料的作用、性能等方面谈谈铸造涂料对铸件表面质量的影响。
  1.气模和碳膜隔离石墨粉涂料用于铸铁件时,具有良好的剥离性。石墨在浇铸、凝固及冷却期间生成一氧化碳气膜和亮碳膜,阻止金属液与砂型或型芯表面的相互作用,防止粘砂。在湿型型腔表面喷涂废机油与石墨粉搅拌混制成的涂料,依靠浇铸高温所产生的还原气膜与碳膜,可以得到表面异常光洁的薄壁铸铁件。
  2.熔渣隔离浇铸后涂料层与铸件界面上形成熔渣层,有较高的粘度将耐火骨料等粘连在一起,阻挡了金属液的渗透。熔渣层在与金属液无硅酸盐产生化学反应,与金属液不润湿或基本不润湿时效果最好。冷却时,渣壳层与铸件金属线收缩系数相差较大,在渣壳层与铸件的界面上产生了较大的切应力,导致涂层壳能自动剥离,这种利用熔渣层防止粘砂的理论称之为“熔渣隔离论”。用容易反应的金属和金属氧化物配制成涂料,经受热反应生成一种新的耐火氧化物,能阻止金属液的渗透。
  3.氧化作用理论认为,铸件是否粘砂取决于铸件与涂料层之间是否存在着临界厚度的氧化铁层,其厚度约100μm。为了防止化学粘砂,应增加氧化物厚度,当它超过临界厚度时,涂层或型砂与金属氧化物的烧结层易从铸件上剥离。石灰石砂型在浇铸钢件时由于下列反应:CaCO3=CaO+CO2,导致铸型腔内部的强氧化气氛,加剧了铸钢件的表面氧化,因而石灰石砂具有优良的防粘砂效果。在铸钢件砂型应用效果好的涂料用在铸铁件砂型上却容易粘砂,甚至是严重粘砂,这可以从铸钢件表面容易生成氧化铁层得到解释。铸铁含碳量高,碳元素先于铁氧化,因而浇铸铸铁时很难生成达到临界厚度的氧化铁层,因此“氧化作用”理论不适用于铸铁件的防粘砂涂料。

  

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