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消失模涂料镁合金用水基制备与优化

  消失模涂料镁合金用水基制备与优化


消失模涂料镁合金用水基制备与优化


  消失模铸造被称为“明天的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”[1],相比于砂型铸造、金属型铸造等传统的铸造工艺具有以下优点:设计灵活、生产周期短、效率高、投资成本低、操作简便,不仅适用于铸钢、铸铁,也适用于铜、铝、镁等合金的铸造。


消失模涂料镁合金用水基制备与优化


  我国针对消失模铸造工艺的研究始于20世纪80年代,经过几十年的发展,目前成效显著,已经具备一定的自主研发、生产的能力[2-3],针对消失模铸造涂料的性能测试方法也取得了一定程度的进展[4],但是针对镁合金用消失模涂料的研究较少。我国镁合金铸件生产厂家大多数采用国外进口或者自配涂料,在使用过程中问题层出不穷,如涂料可储藏时间短、透气性差、铸件表面缺陷、内部不致密等,限制了我国镁合金消失模铸造行业的发展。所以,研制出一种综合性能优良的镁合金用消失模涂料已成为当务之急。

  镁合金是一种比重轻、比强度高、导热性能和切削性能较好的金属结构材料,广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、军事等领域。由于铸造镁合金件的浇注温度较低,一般在720~750 ℃,金属镁液的热容量小。浇注时,EPS泡沫迅速热解,导致镁液冷却速度过快,容易导致冷隔和浇不足等缺陷。根据文献[5],模样与涂层具有较好的浸润性可使泡沫模样热解后的产物顺利排出,减少铸造缺陷的产生,部分行业专家采用在铸铝用消失模涂料中加入阻燃剂硼酸锌,取得了较好的效果,并申请了专利[6]。通过查阅相关文献资料得知:镁砂粉抗碱性熔渣的能力较强,硅藻土具有较好的保温性能,云母粉可明显提高涂层的附着力、高温强度并改善涂层抗热震性能,以及防止涂料板结。


消失模涂料镁合金用水基制备与优化


  本研究选择镁砂粉、硅藻土、云母粉三种不同耐火骨料,在确定耐火骨料中各组分的最佳配比后,采用正交试验法,对正交试验结果进行极差分析,最终确定钠基膨润土、羧甲基纤维素钠(CMC)、糊精、水玻璃的最佳加入量,最终研制一种综合性能优良的铸造镁合金用水基消失模涂料



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