鑄造涂料的作用

鑄造涂料的作用

       鑄造涂料又稱鑄型涂料，是指型腔和型芯表面的涂覆材料（一般涂覆厚度為零點幾毫米到數(shù)毫米），鑄造涂料一般呈液態(tài)、稠體或粉狀。

       鑄造涂料的作用主要是：防止鑄件粘?；蛘成?，從而提高鑄件表面質(zhì)量，減少落砂和清理的勞動量。所謂粘模是指液態(tài)金屬充型金屬模型腔后與模具金屬表面粘結(jié)。三車間生產(chǎn)的鑄坯就使用松香酒精涂料涂覆金屬模表面防粘模，而二車間生產(chǎn)的圓鑄錠的半連續(xù)鑄造工藝也使用松香酒精涂料涂覆結(jié)晶器托座用來防粘托座。粘砂分機械粘砂和化學(xué)粘砂兩類。機械粘砂主要是液態(tài)金屬滲入到鑄型和型芯表面的孔隙中形成的粘砂。液態(tài)金屬包覆部分砂粒，凝固以后形成金屬陶瓷狀的粘砂層，它與鑄件牢固結(jié)合，使得鑄件表面清理和機械加工變得困難?；瘜W(xué)粘砂則是高溫的液態(tài)金屬與鑄型和型芯表面的砂粒，周圍氣氛等發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)生成的的一層燒結(jié)層。鑄造涂料涂覆是防止粘砂 經(jīng)濟、有效的手段，這主要是因為：（1）涂料中含有多種耐火填料，具有導(dǎo)熱性好，蓄熱能力大，耐火度高及化學(xué)穩(wěn)定性高等特點，可隔離鑄砂與金屬液，阻止了化學(xué)粘砂的發(fā)生；（2）涂料中的耐火涂料顆粒比鑄砂顆粒細得多，涂覆后可封閉鑄型（芯）表面的孔隙，阻擋了金屬液滲入鑄型表面層，防止機械粘砂；（3）大多數(shù)涂料中添加有石墨或其他碳素粉料，這類粉料在高溫下析出足夠的還原性氣氛和光亮碳物質(zhì)，提高粘砂層與鑄件之間的剝離性，從而能夠防鑄件化學(xué)粘砂。

       降低鑄件表面粗糙度。鑄型和型芯存在很多孔隙，鑄件越大，選用的砂粒越粗，砂粒間的孔隙越大。鑄件澆注和凝固過程中在金屬液的靜壓力和動壓力下，金屬液總是試圖滲入這些孔隙而使鑄件表面粗糙。涂料可以降低表面粗糙度的原因是耐火填料顆粒很細，涂層表面光滑。涂料中耐火填料越細，排列越致密，孔隙越小，金屬液越不易滲入。此外涂料不與金屬液潤濕，金屬液不易滲入涂料中極細小的孔隙中去。涂料還具有較高的熱化學(xué)穩(wěn)定性，不與金屬液或金屬氧化物發(fā)生化學(xué)變化，不會因化學(xué)浸蝕而造成鑄件表面粗糙度增加。

       加固砂型表面，減少澆注時的沖砂現(xiàn)象。由于鑄件形狀過于復(fù)雜或型腔設(shè)計不合理，常使砂型局部表面或棱角處會出現(xiàn)砂型強度薄弱，澆注時易引起沖砂等現(xiàn)象，造成鑄件出現(xiàn)夾砂、砂眼等缺陷而報廢。砂型表面澆覆涂料后，涂料滲入鑄型（芯）表面，充填了砂粒之間的孔隙，且涂料本身強度較高，加強了砂粒間的粘接力和涂層的致密性，可明顯提高鑄型（芯）的表面強度。

       保護金屬型并控制鑄件的凝固過程。在金屬型鑄造、離心鑄、擠壓鑄造和壓力鑄造中，涂料的作用極其重要。通過添加不同熱導(dǎo)率、密度可熱容量的耐火基料以及在特定溫度范圍內(nèi)發(fā)生物理化學(xué)變化而產(chǎn)生足夠大的焓變的物質(zhì)，來獲得絕熱型涂料、導(dǎo)熱型涂料、潤滑型涂料和化學(xué)冷鐵等，其共同首要作用是緩沖金屬液對金屬型的熱沖擊，避免金屬液與型腔表面的直接接觸，起到保護型腔工作表面，延長使用壽命的作用。同時在金屬型鑄造中，由于整個傳熱過程的控制環(huán)節(jié)在涂料層，因此改變涂料的材料和涂料厚度，可在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)鑄件的冷卻速度，控制鑄件各部分的凝固速度，從而在鑄件內(nèi)造成有利于冒口補縮的順序凝固過程。如三車間金屬模鑄坯中在金屬模工作表面涂覆一層一定厚度的涂料可起緩冷作用，一定程度上可減少鑄件因鑄造應(yīng)力產(chǎn)生的裂紋。

       強化金屬―涂料―鑄型（芯）間的相互作用，改善鑄件表面性能和內(nèi)部質(zhì)量。將金屬粉末或其他變質(zhì)劑加入非金屬耐火粉末中配制涂料，在鑄型（芯）工作表面形成涂層，澆入金屬液后，涂料中的金屬粉末或變質(zhì)劑向金屬中擴散，使鑄件表面合金化和晶粒細化，改善了鑄件的冶金質(zhì)量。

       此外，涂料的作用還有屏蔽作用，可防止氮、硫、碳等各種氣體侵入鑄件；起合金化作用，提高鑄件的表面性能，如耐磨、耐蝕等。