简谈铸造涂料

铸造涂料，指的是覆盖在型腔和型芯表面，以改善其表面耐火性、化学稳定性、抗金属冲刷性、抗粘砂性等性能的铸造辅助材料，也可称为铸型涂料或铸造耐火涂料。

铸造涂料的作用

1. 防止铸件粘砂

铸造涂料的主要作用是防止铸件产生粘砂缺陷，从而大大降低铸件清理工作量，涂料之之所以能够防止粘砂，主要因为以下几个因素：

Ⅰ.涂料中耐火填料颗粒要比型芯砂颗粒细得多。涂敷涂料后，封闭了型芯表面的孔隙，防止了金属液渗入型、芯表面内。

Ⅱ.涂料中的耐火填料可选用导热性好、蓄热能力大的材料如锆英粉、铬铁矿粉等。这样可以减少铸型与液态金属的接触时间，减少液态金属渗入铸型孔隙的深度。

Ⅲ.涂料中的耐火填料可选用耐火度高、热化学稳定性高的材料这样可防止在铸件和铸型之间发生化学反应而生成低熔点物质。用涂层提供一个热化学稳定性高的屏障，从而防止了化学粘砂。

Ⅳ.可按照易剥离烧结层的要求配制涂料，使耐火填料在金属液热作用下适度烧结并在冷却之际能够自动剥离下来，从而防止了粘砂的形成。学者认为在铸件表面获得易剥离烧结层的条件是，耐火填料适当的耐火度和在铸型表面创造足够的氧化或还原性气氛。

2. 降低铸件的表面粗糙度

砂型铸造铸件表面粗糙度一般为11~12级，采用涂料后可到达8~9级，优秀的涂料甚至可以到6级。涂料可以降低铸件表面粗糙度的主要原因是具有高耐火度和化学不活泼的微粉颗粒填充了砂型和砂芯表面的孔隙，阻止了液态金属渗入，并防止其与砂型发生化学反应，从而可以预防机械粘砂和化学粘砂，使铸件表面更加光滑。

3. 其他作用

Ⅰ.加固砂型表面、减少浇注时的冲砂现象。

Ⅱ.提高铸件表面性能及内在质量。在涂料中配入与所浇注合金的晶型相接近的金属组分，在合金凝固过程中起结晶核心作用、而使铸件表面晶粒细化。

Ⅲ.控制铸件的冷却速度。在涂料中配入不同导热系数的耐火材料，使铸型表面具有激冷、保温或发热的性能，以适应不同铸件对铸型的特殊要求。

Ⅳ.使铸件表面合金化。在涂料中配入合金元素，浇注后涂料中的合金元素可以渗入到铸件表面，使铸件表面合金化，因而具有某些特殊性能。

Ⅴ.为铸件提供一变形层、从而减少铸件的开裂。

Ⅵ.可以使用质量次的原砂。由于铸型不直接与液态合金相接触，因此可以使用本地质量较次的原砂，而用涂料弥补其不足。

铸造用涂料一般由耐火填料、液态载体、悬浮剂、粘结剂及其他有用的添加剂组成。———————————————————

1. 耐火填料

耐火填料是最重要的组分，因为它的性能决定着涂料的使用效果。填料可以是单一粉料也可以是为特殊用途而复合选配的混合粉料，选配的技术要求有：粒度和粒形，烧结点, 熔点，导热率，热膨胀性和对铸造金属以及同其它造型材料的反应性。锆砂由于其耐火度高，大部分用于壁厚厚大的铸钢，铸铁件。石墨和焦炭通常用于较小的铸铁件，并常同锆砂，硅砂或滑石复合使用。在涂料中加入鳞片状的粉料，例如滑石和云母通常可以减少或消除铸件表面的脉纹缺陷。把硅砂和氧化铁结合起来常常可作汽车铸件砂芯用的廉价耐火填料，也可以加入一些石墨粉以改善其出砂性能。

———————————————————

2. 液态载体

液态载体是整个涂料混合物的媒介物，起着把填料运输到砂型/芯表面上的作用。但浇注之前要把这些载体全部除掉。最常用的载体是水和酒精（甲醇、乙醇、异丙醇或其混合物）;其它还可用碳氢化合物和氯化的碳氢化合物。

———————————————————

3. 悬浮剂

涂料的悬浮稳定性是指它在长期存放过程中可防止粉料从液态载体中分离出来的一种特性。它应以最少的搅动就能得到均匀的涂料，还可控制涂料的流动性能和其它使用性能。用于浸涂涂料与刷涂和喷涂用的涂料这种性能是不同。流变性正是影响着涂料是否可以容易而均匀地涂敷在砂型/芯表面。

———————————————————

4. 粘结剂

粘结剂的作用是把粉料的颗粒粘结起来并且能与砂型或芯子具有一定的粘着力。粘结剂经常同涂料各组分相互作用,因此不能单纯考虑它的粘结作用。

———————————————————

5. 其他助剂

涂料中还有一些不可缺少的其它助剂，其可以进一步改善或提高涂料的应用性能，保证涂料存储时间等，如：分散剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂（针对水基涂料）等等。

优质的涂料基本具备以下几个特点：

· 能经受住金属液作用的高温耐火性能

· 良好的隔热性

· 在干燥时不易产生气泡，裂纹或起皮

· 良好的悬浮稳定性、存放性

· 良好的覆盖能力和使用性能