鑄造用涂料好壞鑒別
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發(fā)表時間：2020-06-15 16:24:35
一、鑄造涂料主要技術(shù)指標
1.
密度
鑄造涂料的密度反應(yīng)了涂料中固體顆粒含量的多少。如果鑄造涂料密度過小，則每次涂刷時在砂型和砂芯表面上所形成的涂料層厚度不夠，難于起到保護作用，因此，就一般而言，鑄造涂料密度大好；但涂料的密度也不是越大越好，若密度過大，涂料涂刷困難，會造成涂層表面不平、局部堆積等問題，也會給鑄件質(zhì)量造成不良影響。涂料的密度和濃度存在一定的關(guān)系。鑄造涂料的密度可以用量筒稱量法測定，也可以通過波美度計測量，但波美度計的讀數(shù)受鑄造涂料粘度的影響較大。
2.
條件粘度
鑄造生產(chǎn)中常用4號和1號粘度杯測定涂料的條件粘度。測定粘度的目的在于控制涂料的涂刷性，滲入砂型和砂芯表面的深度和涂層厚度。一般鑄造涂料廠家都有推薦的涂刷條件粘度。
3.
懸浮性
懸浮性是鑄造涂料的重要工作性能，一般測定方法有相對高度沉降法（量筒法）、沉降儀法和沉降率法。其中量筒法是一種最簡單實用的方法。
4.
涂刷性
一般通過操作工人的經(jīng)驗來判定，比較客觀的方法是測定鑄造涂料在不同剪切速率下的表觀粘度。將涂料在低轉(zhuǎn)速（6r/min）下和高轉(zhuǎn)速（60r/min）下的表觀粘度的比值既為涂刷指數(shù)M。
5.
流平性
在砂型或砂芯表面涂刷或流涂涂料時，刷或流過后建立涂層，其表面往往出現(xiàn)溝槽和刷痕，這些溝槽和刷痕可能在短時間內(nèi)消失，也可能會保留下來。使?jié)裢苛蠈颖砻嫠⒑刍驕喜圩詣酉У男阅芊Q為流平性。
6.
流淌性
由于重力的影響，鑄造涂料在鑄型（芯）垂直面上有下流趨勢，并造成下部涂料厚度大于上部涂層厚度，甚至在鑄型（芯）底部形成堆積的現(xiàn)象，這種性質(zhì)稱為流淌性。
7.
滲透性
鑄造涂料滲透性是指涂料滲入到砂型孔隙中的能力。鑄造涂料滲入量大，可增強涂料對砂型的附著力，同時可加固砂型，提高砂型的抗粘砂能力。涂層滲透深度可用浸涂標準型砂塊的方法進行檢測。
8.
涂料PH值
通常鑄造涂料的pH值在4～11內(nèi)變動，但堿性的鑄造涂料較常采用，通常為8～10的范圍內(nèi)。pH值不僅用作鑄造涂料性能的一項指標，在使用和貯存期間還可以用作監(jiān)測涂料性能有無變動的一種方法，是生產(chǎn)和使用涂料的過程監(jiān)控指標。通常涂料可用比色法和電位計法測定。
9.
涂層透氣性
涂層在金屬與砂型（芯）表面之間形成隔離層，要求涂層致密，除消失模涂料外，透氣性應(yīng)低。透氣性可利用一定數(shù)量的空氣在一定壓力下通過標準圓柱形試樣的方法進行測定。
10.
涂層抗擦落強度
砂型、砂芯上涂料后，要經(jīng)過搬運、烘干、清除表面浮灰和配箱等工序而不致?lián)p壞，因此，經(jīng)烘干固化后的涂層必須具有一定的表面強度——抗擦落強度。比較準確的測定涂層抗擦落強度的方法有抓搔法、壓力法、機械擦刷法、落砂法、振動法等。涂料應(yīng)用廠家判定涂層抗擦落強度，可采取手搔法，此法可將涂料的抗擦落強度分為四級：
1、好：用手指甲用力劃涂料層不掉粉；
2、較好：用手指甲劃涂料層就掉粉；
3、可以：用手指用力蹭涂料層就掉粉；
4、差：用手指撫摸涂料層就掉粉。
采用手搔法所測定的涂層表面強度與附和粘結(jié)劑的種類和用量有關(guān)，隨粘結(jié)劑用量的增大，涂層表面強度提高。這表明影響涂層表面強度的主要因素是粘結(jié)劑的用量和種類。在考慮表面強度問題時，主要考慮粘結(jié)劑的影響。
11.
涂料吸濕性
涂刷水基涂料的砂型、砂芯在烘干后會從空氣中吸收水分，從而使其性能變壞，強度降低，發(fā)氣量急劇增加，嚴重時可致使鑄件粘砂、組織疏松和氣孔等缺陷。涂料的吸濕性主要和粘結(jié)劑有關(guān)，水溶性粘結(jié)劑具有較強的吸濕性。對澆鑄前長期存放涂覆有涂料的砂型和砂芯，必須檢測涂層的吸濕性。
測定涂層吸濕性的基本方法是將涂料試樣放在濕度一定的恒濕箱中保持一定時間，然后對保持前后的試樣進行稱量。
12.
涂料導(dǎo)熱性
鑄造涂料的保溫和激冷性能對金屬型涂料的選擇尤為重要。鑄件厚壁處使用激冷涂料，使鑄件加速冷卻，薄壁處使用保溫涂料，使鑄件緩慢冷卻。涂料導(dǎo)熱性可通過浸入熔體法測定涂料發(fā)氣量。
所謂發(fā)氣量是指單位質(zhì)量分數(shù)的涂料在高溫下產(chǎn)生的氣體體積，以mL/g表示，用專門的發(fā)氣量測定儀進行測定。
13.
灼燒減量
灼燒減量是105～110條件下干燥了的涂料樣品，在逐漸加熱到950～1000的非氧化性氣氛中灼燒1h后試樣減少的質(zhì)量占原重的百分比。
14.
涂料燒結(jié)點
鑄造涂料燒結(jié)點表示涂料耐火填料顆粒表面或顆粒間混雜物開始熔融的溫度。測定涂料少接點的方法有SJY型影像式燒結(jié)點測試儀法和管式爐燒結(jié)法。用五級評定法進行評價。
15.
涂料耐火度
指鑄造涂料中耐火粉料的熔點或軟化點，即其耐受高溫的能力。
16.
涂料曝?zé)峥沽研?/SPAN>
鑄造涂料曝?zé)峥沽研灾竿苛蠈拥挚垢邷丶岙a(chǎn)生裂紋和剝離的能力。用四級評定法進行測定。
1級：表面光滑無裂紋，或只有極細的裂紋，涂料與基體之間無剝離現(xiàn)象；
2級：表面有樹枝狀或網(wǎng)狀細小裂紋，裂紋寬度小于0.5mm，涂料與基體之間無剝離現(xiàn)象；
3級：涂料表面有樹枝狀或網(wǎng)狀裂紋，裂紋寬度小于1mm，裂痕較深，沿橫向或縱向均無貫通粗裂紋，涂料與基體之間無明顯剝離；
4級：表面有樹枝狀或網(wǎng)狀裂紋，寬度大于1mm，縱向或橫向有貫通裂紋，涂料與基體之間有剝離。
從上述性能指標可以看出，鑄造涂料作為一種特殊的涂料門類，其基本要求與常用涂料并無太大區(qū)別，無非從涂料、涂層、使用效果三方面進行考慮。如果不考慮高溫性能，一般的民用涂料研究人員完全可以理解和介入該種類涂料的研究。我國現(xiàn)有的鑄造涂料水平，包括沈鑄等較有實力的，也與國外產(chǎn)品存在較大差距。筆者相信，如果愿意的話，廣大的鑄造涂料研究人員一定能夠為我國在此領(lǐng)域的發(fā)展做出貢獻，進而為我國鑄造行業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
二、鑄造涂料指標的檢驗方法
1.
粘度
從生產(chǎn)好的產(chǎn)品中抽取120毫升加入粘度杯做好準備計時，打開粘度杯開口，待槳料留至量筒100毫升時，記下時間這每100毫升滴如量筒用了多少秒，便是涂料的粘度。
2.
密度
用天平將裝有100毫升的量筒重量稱量出來，然后減去空量筒的質(zhì)量，便得到比重。
3.
懸浮
從漿料加入量筒的時間計算起，每8小時，12小時，24小時，觀察一次漿料的沉淀情況，相對應(yīng)量筒的刻度是多少，即得到懸浮值。
4.
固含量
根據(jù)干料的加入量濕料的揮發(fā)量，參照公式算出固含量。
5.
流平性
將漿料用浸涂、刷涂、噴涂、流涂的方式附在鑄造砂型上，觀察砂型表面的流滴，有沒有堆積的刷痕、流痕，一般流平性好的不流痕較少。
6.
強度
把涂好涂料的砂型烘干，用手指碰觸，刮蹭，觀查涂層脫落的情況，折斷砂型，觀察涂層的厚度，以及滲透到砂型里的厚度。
7.
發(fā)氣量
發(fā)氣量測試應(yīng)執(zhí)行GB/T 2684“鑄造用砂及混合料試驗方法”。
1.
密度
鑄造涂料的密度反應(yīng)了涂料中固體顆粒含量的多少。如果鑄造涂料密度過小，則每次涂刷時在砂型和砂芯表面上所形成的涂料層厚度不夠，難于起到保護作用，因此，就一般而言，鑄造涂料密度大好；但涂料的密度也不是越大越好，若密度過大，涂料涂刷困難，會造成涂層表面不平、局部堆積等問題，也會給鑄件質(zhì)量造成不良影響。涂料的密度和濃度存在一定的關(guān)系。鑄造涂料的密度可以用量筒稱量法測定，也可以通過波美度計測量，但波美度計的讀數(shù)受鑄造涂料粘度的影響較大。
2.
條件粘度
鑄造生產(chǎn)中常用4號和1號粘度杯測定涂料的條件粘度。測定粘度的目的在于控制涂料的涂刷性，滲入砂型和砂芯表面的深度和涂層厚度。一般鑄造涂料廠家都有推薦的涂刷條件粘度。
3.
懸浮性
懸浮性是鑄造涂料的重要工作性能，一般測定方法有相對高度沉降法（量筒法）、沉降儀法和沉降率法。其中量筒法是一種最簡單實用的方法。
4.
涂刷性
一般通過操作工人的經(jīng)驗來判定，比較客觀的方法是測定鑄造涂料在不同剪切速率下的表觀粘度。將涂料在低轉(zhuǎn)速（6r/min）下和高轉(zhuǎn)速（60r/min）下的表觀粘度的比值既為涂刷指數(shù)M。
5.
流平性
在砂型或砂芯表面涂刷或流涂涂料時，刷或流過后建立涂層，其表面往往出現(xiàn)溝槽和刷痕，這些溝槽和刷痕可能在短時間內(nèi)消失，也可能會保留下來。使?jié)裢苛蠈颖砻嫠⒑刍驕喜圩詣酉У男阅芊Q為流平性。
6.
流淌性
由于重力的影響，鑄造涂料在鑄型（芯）垂直面上有下流趨勢，并造成下部涂料厚度大于上部涂層厚度，甚至在鑄型（芯）底部形成堆積的現(xiàn)象，這種性質(zhì)稱為流淌性。
7.
滲透性
鑄造涂料滲透性是指涂料滲入到砂型孔隙中的能力。鑄造涂料滲入量大，可增強涂料對砂型的附著力，同時可加固砂型，提高砂型的抗粘砂能力。涂層滲透深度可用浸涂標準型砂塊的方法進行檢測。
8.
涂料PH值
通常鑄造涂料的pH值在4～11內(nèi)變動，但堿性的鑄造涂料較常采用，通常為8～10的范圍內(nèi)。pH值不僅用作鑄造涂料性能的一項指標，在使用和貯存期間還可以用作監(jiān)測涂料性能有無變動的一種方法，是生產(chǎn)和使用涂料的過程監(jiān)控指標。通常涂料可用比色法和電位計法測定。
9.
涂層透氣性
涂層在金屬與砂型（芯）表面之間形成隔離層，要求涂層致密，除消失模涂料外，透氣性應(yīng)低。透氣性可利用一定數(shù)量的空氣在一定壓力下通過標準圓柱形試樣的方法進行測定。
10.
涂層抗擦落強度
砂型、砂芯上涂料后，要經(jīng)過搬運、烘干、清除表面浮灰和配箱等工序而不致?lián)p壞，因此，經(jīng)烘干固化后的涂層必須具有一定的表面強度——抗擦落強度。比較準確的測定涂層抗擦落強度的方法有抓搔法、壓力法、機械擦刷法、落砂法、振動法等。涂料應(yīng)用廠家判定涂層抗擦落強度，可采取手搔法，此法可將涂料的抗擦落強度分為四級：
1、好：用手指甲用力劃涂料層不掉粉；
2、較好：用手指甲劃涂料層就掉粉；
3、可以：用手指用力蹭涂料層就掉粉；
4、差：用手指撫摸涂料層就掉粉。
采用手搔法所測定的涂層表面強度與附和粘結(jié)劑的種類和用量有關(guān)，隨粘結(jié)劑用量的增大，涂層表面強度提高。這表明影響涂層表面強度的主要因素是粘結(jié)劑的用量和種類。在考慮表面強度問題時，主要考慮粘結(jié)劑的影響。
11.
涂料吸濕性
涂刷水基涂料的砂型、砂芯在烘干后會從空氣中吸收水分，從而使其性能變壞，強度降低，發(fā)氣量急劇增加，嚴重時可致使鑄件粘砂、組織疏松和氣孔等缺陷。涂料的吸濕性主要和粘結(jié)劑有關(guān)，水溶性粘結(jié)劑具有較強的吸濕性。對澆鑄前長期存放涂覆有涂料的砂型和砂芯，必須檢測涂層的吸濕性。
測定涂層吸濕性的基本方法是將涂料試樣放在濕度一定的恒濕箱中保持一定時間，然后對保持前后的試樣進行稱量。
12.
涂料導(dǎo)熱性
鑄造涂料的保溫和激冷性能對金屬型涂料的選擇尤為重要。鑄件厚壁處使用激冷涂料，使鑄件加速冷卻，薄壁處使用保溫涂料，使鑄件緩慢冷卻。涂料導(dǎo)熱性可通過浸入熔體法測定涂料發(fā)氣量。
所謂發(fā)氣量是指單位質(zhì)量分數(shù)的涂料在高溫下產(chǎn)生的氣體體積，以mL/g表示，用專門的發(fā)氣量測定儀進行測定。
13.
灼燒減量
灼燒減量是105～110條件下干燥了的涂料樣品，在逐漸加熱到950～1000的非氧化性氣氛中灼燒1h后試樣減少的質(zhì)量占原重的百分比。
14.
涂料燒結(jié)點
鑄造涂料燒結(jié)點表示涂料耐火填料顆粒表面或顆粒間混雜物開始熔融的溫度。測定涂料少接點的方法有SJY型影像式燒結(jié)點測試儀法和管式爐燒結(jié)法。用五級評定法進行評價。
15.
涂料耐火度
指鑄造涂料中耐火粉料的熔點或軟化點，即其耐受高溫的能力。
16.
涂料曝?zé)峥沽研?/SPAN>
鑄造涂料曝?zé)峥沽研灾竿苛蠈拥挚垢邷丶岙a(chǎn)生裂紋和剝離的能力。用四級評定法進行測定。
1級：表面光滑無裂紋，或只有極細的裂紋，涂料與基體之間無剝離現(xiàn)象；
2級：表面有樹枝狀或網(wǎng)狀細小裂紋，裂紋寬度小于0.5mm，涂料與基體之間無剝離現(xiàn)象；
3級：涂料表面有樹枝狀或網(wǎng)狀裂紋，裂紋寬度小于1mm，裂痕較深，沿橫向或縱向均無貫通粗裂紋，涂料與基體之間無明顯剝離；
4級：表面有樹枝狀或網(wǎng)狀裂紋，寬度大于1mm，縱向或橫向有貫通裂紋，涂料與基體之間有剝離。
從上述性能指標可以看出，鑄造涂料作為一種特殊的涂料門類，其基本要求與常用涂料并無太大區(qū)別，無非從涂料、涂層、使用效果三方面進行考慮。如果不考慮高溫性能，一般的民用涂料研究人員完全可以理解和介入該種類涂料的研究。我國現(xiàn)有的鑄造涂料水平，包括沈鑄等較有實力的，也與國外產(chǎn)品存在較大差距。筆者相信，如果愿意的話，廣大的鑄造涂料研究人員一定能夠為我國在此領(lǐng)域的發(fā)展做出貢獻，進而為我國鑄造行業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
二、鑄造涂料指標的檢驗方法
1.
粘度
從生產(chǎn)好的產(chǎn)品中抽取120毫升加入粘度杯做好準備計時，打開粘度杯開口，待槳料留至量筒100毫升時，記下時間這每100毫升滴如量筒用了多少秒，便是涂料的粘度。
2.
密度
用天平將裝有100毫升的量筒重量稱量出來，然后減去空量筒的質(zhì)量，便得到比重。
3.
懸浮
從漿料加入量筒的時間計算起，每8小時，12小時，24小時，觀察一次漿料的沉淀情況，相對應(yīng)量筒的刻度是多少，即得到懸浮值。
4.
固含量
根據(jù)干料的加入量濕料的揮發(fā)量，參照公式算出固含量。
5.
流平性
將漿料用浸涂、刷涂、噴涂、流涂的方式附在鑄造砂型上，觀察砂型表面的流滴，有沒有堆積的刷痕、流痕，一般流平性好的不流痕較少。
6.
強度
把涂好涂料的砂型烘干，用手指碰觸，刮蹭，觀查涂層脫落的情況，折斷砂型，觀察涂層的厚度，以及滲透到砂型里的厚度。
7.
發(fā)氣量
發(fā)氣量測試應(yīng)執(zhí)行GB/T 2684“鑄造用砂及混合料試驗方法”。
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