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鑄造涂料影響鑄件表面質量的原理


1.氣模和碳膜隔離

石墨粉涂料用于鑄鐵件(jian)時,具有良好的剝(bo)離(li)性。

 石墨在澆(jiao)鑄(zhu)、凝固(gu)及冷(leng)卻期間生成一氧化碳(tan)氣膜和亮(liang)碳(tan)膜,阻止(zhi)金屬液與(yu)砂型(xing)或型(xing)芯表(biao)(biao)面(mian)的相互作用,防止(zhi)粘(zhan)砂。在濕型(xing)型(xing)腔表(biao)(biao)面(mian)噴涂(tu)(tu)廢機油與(yu)石墨粉攪拌混制(zhi)成的涂(tu)(tu)料,依靠(kao)澆(jiao)鑄(zhu)高(gao)溫(wen)所產(chan)生的還原氣膜與(yu)碳(tan)膜,可以(yi)得到(dao)表(biao)(biao)面(mian)異常光潔的薄(bo)壁鑄(zhu)鐵件。

2.熔渣(zha)隔(ge)離(li)

澆(jiao)鑄后(hou)涂(tu)料層與(yu)(yu)鑄件(jian)(jian)界面上(shang)形成熔渣(zha)(zha)(zha)層,有(you)較(jiao)高的粘(zhan)度將耐火骨料等粘(zhan)連在(zai)一(yi)起,阻擋了(le)(le)金(jin)屬(shu)液的滲(shen)透。熔渣(zha)(zha)(zha)層在(zai)與(yu)(yu)金(jin)屬(shu)液無(wu)硅酸(suan)鹽產生(sheng)(sheng)化學反應(ying),與(yu)(yu)金(jin)屬(shu)液不(bu)潤(run)(run)濕或基本不(bu)潤(run)(run)濕時(shi)效果(guo)最(zui)好。冷卻時(shi),渣(zha)(zha)(zha)殼(ke)(ke)層與(yu)(yu)鑄件(jian)(jian)金(jin)屬(shu)線收縮系數(shu)相(xiang)差較(jiao)大,在(zai)渣(zha)(zha)(zha)殼(ke)(ke)層與(yu)(yu)鑄件(jian)(jian)的界面 上(shang)產生(sheng)(sheng)了(le)(le)較(jiao)大的切應(ying)力,導致涂(tu)層殼(ke)(ke)能自動剝離,這種利用熔渣(zha)(zha)(zha)層防止粘(zhan)砂的理(li)論稱之為“熔渣(zha)(zha)(zha)隔離論”。用容易(yi)反應(ying)的金(jin)屬(shu)和金(jin)屬(shu)氧化物配制成涂(tu)料,經受(shou)熱反應(ying)生(sheng)(sheng)成一(yi)種新的耐火氧化物,能阻止金(jin)屬(shu)液的滲(shen)透。

3.氧(yang)化(hua)作用

理論認為,鑄(zhu)件(jian)是否(fou)粘(zhan)(zhan)砂(sha)取決于(yu)鑄(zhu)件(jian)與涂料層之間是否(fou)存在著臨界厚(hou)度的氧(yang)化(hua)(hua)鐵層,其厚(hou)度約為100μm。為了(le)防(fang)止化(hua)(hua)學粘(zhan)(zhan)砂(sha),應增(zeng)加氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)厚(hou)度,當(dang)它(ta)超過臨界厚(hou)度時,涂層或型(xing)砂(sha)與金屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)的燒結層易從(cong)鑄(zhu)件(jian)上剝離。石(shi)灰石(shi)砂(sha)型(xing)在澆鑄(zhu)鋼件(jian)時由于(yu)下列反應: CaCO3=CaO+CO2,導致鑄(zhu)型(xing)腔(qiang)內部的強氧(yang)化(hua)(hua)氣氛(fen),加劇了(le)鑄(zhu)鋼件(jian)的表(biao)面氧(yang)化(hua)(hua),因而石(shi)灰石(shi)砂(sha)具有優(you)良(liang)的防(fang)粘(zhan)(zhan)砂(sha)效(xiao)果。

在鑄鋼件砂型應用(yong)(yong)效果好的涂料用(yong)(yong)在鑄鐵(tie)(tie)(tie)件砂型上卻容易(yi)粘砂,甚(shen)至是嚴重粘砂,這(zhe)可以從鑄鋼件表面容易(yi)生(sheng)成氧化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)層得到解釋(shi)。鑄鐵(tie)(tie)(tie)含碳(tan)量高,碳(tan)元素先于(yu)(yu)鐵(tie)(tie)(tie)氧化(hua),因(yin)而澆鑄鑄鐵(tie)(tie)(tie)時(shi)很(hen)難生(sheng)成達到臨(lin)界厚度(du)的氧化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)層,因(yin)此(ci)“氧化(hua)作用(yong)(yong)”理(li)論不適用(yong)(yong)于(yu)(yu)鑄鐵(tie)(tie)(tie)件的防 粘砂涂料。

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