铸造涂料中的耐火粉料耐火性能分析

关于耐火性能,通常包括两方面的内容:一是粉料的熔点或软化点,即其耐受高温的能力,也就是耐火度；二是它的高温化学稳定性,即其在高温下耐受其他氧化物侵蚀的能力。

对于铸造用的涂料,骨料在高温下是否易于烧结有着特别重要的意义。骨料的烧结性能与其耐火度、高温化学稳定性、颗粒的细度等因素有关。

关于耐火骨料,耐火性能不一定越高越好。涂料通常在液态金属和铸型界面上起作用,形成液态金属-涂料-铸型的界面。铸钢的浇注温度一般不超过1650℃,铸铁不超过1450℃,其他合金的浇注温度更低。如果考虑铸型对金属的冷却作用和界面上的温度落差,涂料层受热后能达到的温度将比上述数值还要低一些。对于这样的温度条件,就耐火度而言,一般耐火材料都能满足要求,不必要求过高的耐火度。

至于骨料的高温化学稳定性,也不是越稳定越好。在常用于涂料的一些骨料中,石英粉的高温化学稳定性是相当差的。它在FeO的作用下,会生成熔点为1200℃左右的铁橄榄石,乃至熔点更低的共熔体。同时,在用砂型铸造钢铁铸件的情况下,浇注时型内气氛是氧化性的,界面上不可避免地会有FeO存在。但是,不少铸钢厂仍采用石英粉涂料,效果也很好。实际上,因涂料骨料高温化学稳定性不佳而出问题的情况是少见的。(www.xing528.com)

浇注液态金属以后,由于高温的作用,涂料层中在常温下起作用的粘结剂因热解而失效。这时,涂料层强度的建立主要依靠骨料颗粒的烧结。如果骨料的高温化学稳定性太好,不能烧结,则涂料层就可能剥落而使铸件上产生“夹涂料”(类似于夹砂)缺陷。如果在金属-涂料-铸型界面上的涂料层易于烧结,液态金属注入后很快就形成致密的烧结隔离层,则对改善铸件的表面质量和减少清理铸件的劳动量都是有利的。

因此,作为涂料的骨料,其烧结性往往比耐火度和高温化学稳定性更为重要。