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熔融澳门金沙75888.com在制壳耐材中应用的探索

2017/12/4 14:04:54      点击:
  熔融石英在精铸中应用虽然已有相当长的历史,熔融澳门金沙75888.com在精铸型壳的使用上更是逐年不断增加,现已是仅次于铝-硅系材料,远远超过锆石等其他耐火材料,迅速成为制壳耐火材料的新秀。
  熔融石英的缺点:
  (1)粉料粒度分布范围窄,再加上密度小,不利于涂料流淌、滴落;由于熔融石英涂料浆透明度高,使操作者难于识别涂料厚度和均匀程度。
  (2)作为面层撒砂,熔融澳门金沙75888.com粒形为多角形,再加上密度小,容易架桥,形成浮砂。
  熔融石英制壳工艺特点:
  近来国内某些精铸生产厂家的试验和实践证明,使用熔融石英型壳,脱壳性确实明显改善,容易清理,代替锆石经济效益显著。此外,型壳容易充型,浇注碳钢铸件还有利于防止表面脱碳。与此同时,也存在以下问题值得注意。
  (1)由于粉粒粒形为多角形,密度小和其他一些原因,熔融石英配成涂料的流变行为不理想,流淌性、覆盖性等均不如锆石粉,粉液比也不易达到期望的水平。由于熔融石英透明度高,涂挂模组过程中,操作者不易判断涂层厚薄和均匀程度。这些问题可考虑通过以下途径解决:①改变搅拌方法,先快搅,后慢搅。合理级配粉料粒度。对此,美、欧各国进行了大量试验研究,认为熔融石英粉与硅溶胶配制涂料时,较适合的粉料级配是270#或320#细粉50%,200#和120#粉料各占25%。涂料浆中加入少量钛白粉,以降低涂层的透明度。④采用聚合物增强硅溶胶,并添加少量改善流平性的附加物。由此可见,推广应用熔融石英,还需要得到粘结剂生产厂商的大力支持和密切配合,国外也常有熔融石英与某种合适的粘结剂捆绑销售的做法。
  (2)作为面层撒砂材料,由于熔融澳门金沙75888.com粒形为多角形,不利于蜡模上精细部位的充填,再加上密度小,砂粒容易架桥,形成浮砂,处臵不当,浇注时容易造成钢液渗漏。对此,可适当减小撒砂粒度,用70#/120#砂代替50#/100#砂;目前国产熔融澳门金沙75888.com中,粉尘含量高,也是产生浮砂的重要原因。不难看出,制订精铸用熔融澳门金沙75888.com/粉的产品质量标准也是当务之急。采用聚合物增强硅溶胶,也有利于减少浮砂。
  (3)温度/湿度变化对涂层干湿状态的影响,比其他耐火材料更为敏感。因此,对上述工艺条件的控制要求更严格。
  (4)由于熔融石英在1200℃附近转变为方石英,随后,冷却至300℃左右产生相变。所以,型壳焙烧后应尽快浇注。如果工艺要求必须二次焙烧,则焙烧温度务必低于1000℃。
  (5)由于熔融石英热膨胀系数小,铸件尺寸可能会变小。
  应用熔融石英应注意的一些问题:
  采用熔融石英作面层耐火材料需要特别注意它的适用范围。从热力学角度考虑,在高温条件下,某些金属和合金元素会和二氧化硅反应,例如,航空结构件的重要合金材料IN-718中,铌就会与二氧化硅起反应,臵换出硅而污染合金。许多高温合金中都含有的铝、钛等活性元素,或铪、锆和镧等强化元素,以及铝-锂合金中的锂等,在浇注温度下也都有和二氧化硅反应的可能性。但从动力学角度考虑,还存在一个反应速度问题。
  用熔融石英粉配制面层涂料,浇注普通碳钢和低合金钢最安全和保险。也可以适当比例和锆石粉混合,浇注不锈钢。但对于含有钛、铌等高活性元素的不锈钢应慎用。一些精铸厂家认为,由于熔融石英的主要化学成分是SiO2,用它作为面层材料浇注不锈钢,可能会催生黑色硅酸铁麻点或斑疤。铸件表面一旦出现此类缺陷,防止钢液和铸件氧化是有效地应对措施。但值得一提的是,由于在浇注温度下,锆石也很容易分解成ZrO2和SiO2,所以,即使采用锆石作面层材料,此类缺陷也同样时有发生。改用刚玉作面层材料才是较为彻底的解决办法。
  综上所述,熔融石英用在背层材料,在技术上难度较小,用作面层材料,则需要下点功夫。熔融石英作为一种制壳材料,在我国推广应用,尚属新生事物,需审慎从事,一切通过试验,防止大起大落。