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摘 要：铸造涂料是铸造生产中不可缺少的重要造型材料之一。它是提高铸件表面质量，防止铸件粘砂，减少后续清理工作量，降低铸件成本的有效技术措施。本文就高锰钢用醇基涂料的配方和制备工艺进行简要介绍。
关键词：高锰钢 醇基涂料 制备工艺
铸造涂料是防止铸件产生粘砂、夹渣、气孔等表面缺陷，以及可减少铸件后续落砂清理工作量，降低铸件成本的有效技术措施，是铸造生产中不可缺少的重要造型材料之一。涂料是一种复杂的多相混合体，它有耐火材料、黏结剂、悬浮剂、载体和改善某些性能的添加剂等五个基本组分组成，耐火材料是涂料的基础，它借助悬浮剂在载体内悬浮，并被均匀地涂覆在铸型表面上，載体挥发后，黏结剂和耐火材料结成致密的涂层黏附在型腔上，保护型腔的工作表面。
涂料以载体分类，有水基涂料和醇基涂料；以材质分类，有铸钢用高锰钢涂料和碳钢涂料、铸铁涂料以及铸铝涂料等。下面就高锰钢用醇基镁橄榄石粉涂料的配方和制备工艺做一介绍，以供参考。
1.基本配方
2.配方的调整
2.1.配方组分的作用
镁橄榄石粉是耐火骨料；锂基膨润土是主要的悬浮剂，也是高温黏结剂；热塑型酚醛树脂是低温黏结剂，有一定增稠作用；聚乙烯醇是增稠剂，有一定的悬浮作用；OP-10可增强涂料对砂型表面的湿润能力，提高涂料的渗透性，并具有一定的消泡功能；甲醇是溶剂。
2.2.调整后的配方
涂料的制备方法有多种，本文介绍使用简便易行的“溶解搅拌法”，而聚乙烯醇在甲醇中较难分散，制备周期相对较长，配方调整如下：热塑型酚醛树脂2.5%，锂基膨润土4%，OP-10为0.25%，不用聚乙烯醇，粉液比为65∶35。
3.涂料制备工艺
3.1.准备
3.1.1.在制备涂料的前一天，取锂基膨润土同重的水和两倍的甲醇连同锂基膨润土一同倒入搅拌机搅拌。当膨润土液中的膨润土团变小，开始逐渐加入另一份两倍锂基膨润土重量的甲醇，继续搅拌，直至液体中看不到膨润土颗粒，将搅拌好的膨润土胀发待用。
3.1.2.用镁橄榄石粉重量20%的甲醇湿润镁橄榄石粉。即将镁橄榄石粉置于不漏水的容器中，洒上适量的甲醇进行浸泡湿润。
3.1.3.用树脂重量两倍的甲醇加入树脂中，搅拌至完全溶解。
3.1.4.以上组分均应密封盖好，防止甲醇挥发。
3.2.操作
3.2.1.将胀发好的锂基膨润土浆液倒入搅拌机，搅拌数分钟，陆续加入镁橄榄石粉。加料中，浆料会逐渐变稠，当旋涡变得很小时，应停止加料，浆料会逐渐变稀，再继续加料。如果不能变稀，可加入适量的甲醇进行稀释。
3.2.2.粉料加完后，停止搅拌，将粘在桶帮上的料刮下后，继续搅拌，直至涂料中看不到颗粒。在搅拌中加入溶解好的树脂，再加入OP-10。加入树脂后，涂料会变得很稠，加入适量的甲醇，继续搅拌30—60分钟。
3.2.3.陈化2—4小时后，再搅拌30—60分钟。
至此，涂料制备完毕，进行涂料性能的检测。
4.涂料的检测
涂料性能的检测指标很多，一般检测涂料的悬浮性、比重、黏度和流平性。
4.1.悬浮性
悬浮性是指制备好的涂料在较长时间内保持耐火材料均匀悬浮在液体介质中，不沉淀、不分层、不结块，涂覆后能保证涂层厚度均匀。一般用悬浮率检测：将搅拌好的涂料置于直径为φ30mm的沉降柱中。涂料高为h1，若干小时后，出现分层，涂料上分离出若干载液，此时涂料的高度为h2，则该涂料的悬浮率为{（h1-h2）/h1}×100%。国家标准规定铸造涂料两小时的悬浮率大于90%为一级，大于85%为二级。本文涂料抽样检测5组数据，两小时的悬浮率平均为89%，达到国家标准二级。
4.2.比重
比重是涂料制备和使用中的主要质量指标之一，它与涂料的悬浮性、黏度、流平性、渗透性、覆盖能力等密切相关。一般情况下，比重增加，涂料的黏度、悬浮性、涂层厚度相应增加，而流平性、渗透性、涂刷性等相应降低。称量50 ml量桶的空重并记录为W1，注入50 ml涂料，称重为W2，则比重为（W2-W1）/50ml。醇基涂料的比重在1.6左右。本文涂料抽样检测5组数据，平均比重1.65，符合醇基涂料要求。
4.3.流杯黏度
涂料的黏度一般用条件黏度表示，即涂料从一定容量的黏度杯中流出所用的时间，用秒数表示。采用标准规定的涂料黏度流杯。用手指堵住流杯的下端口，将涂料倒满流杯，松开手指并记时，至涂料流完的时间即为该涂料的流杯黏度。醇基涂料的流杯黏度为6—11秒。本文涂料抽样检测5组数据，平均流杯黏度为8秒，符合醇基涂料要求。
4.4.流平性
流平性是涂料刷涂过程中保持涂层厚度均匀性的重要指标，是指涂料自行消除刷痕的能力。将流平性检测环（内径为5cm，高度为1.5cm的圆环）置于水平玻璃上，倒满涂料，平行拔起检测环，使涂料自然流平。当涂料不再流动时，测量其直径，以cm计算，如果为椭园形，则取其长径，减检测环直径5cm，所得之差为涂料流平性的等级。醇基涂料的流平性等级在14—19之间。本文涂料抽样检测5组数据，平均流平性等级为16，符合醇基涂料要求。
5.结束语
经过实际应用，采取上述配方和工艺制备的高锰钢用醇基镁橄榄石粉涂料，具有良好的悬浮性、触变性和流平性。有良好的使用性能，涂刷时手感滑爽，易涂挂，无流淌，易点燃，烘干后不开裂，涂层强度高且能均匀地附着在铸型上，浇注后铸件表面质量光洁，涂料制备工艺简单易行，经济效益好。
参考文献：
[1] 《铸造手册》机械工业出版社
[2] 《铸工使用技术手册》江苏科学技术出版社
关键词：高锰钢 醇基涂料 制备工艺
铸造涂料是防止铸件产生粘砂、夹渣、气孔等表面缺陷，以及可减少铸件后续落砂清理工作量，降低铸件成本的有效技术措施，是铸造生产中不可缺少的重要造型材料之一。涂料是一种复杂的多相混合体，它有耐火材料、黏结剂、悬浮剂、载体和改善某些性能的添加剂等五个基本组分组成，耐火材料是涂料的基础，它借助悬浮剂在载体内悬浮，并被均匀地涂覆在铸型表面上，載体挥发后，黏结剂和耐火材料结成致密的涂层黏附在型腔上，保护型腔的工作表面。
涂料以载体分类，有水基涂料和醇基涂料；以材质分类，有铸钢用高锰钢涂料和碳钢涂料、铸铁涂料以及铸铝涂料等。下面就高锰钢用醇基镁橄榄石粉涂料的配方和制备工艺做一介绍，以供参考。
1.基本配方
2.配方的调整
2.1.配方组分的作用
镁橄榄石粉是耐火骨料；锂基膨润土是主要的悬浮剂，也是高温黏结剂；热塑型酚醛树脂是低温黏结剂，有一定增稠作用；聚乙烯醇是增稠剂，有一定的悬浮作用；OP-10可增强涂料对砂型表面的湿润能力，提高涂料的渗透性，并具有一定的消泡功能；甲醇是溶剂。
2.2.调整后的配方
涂料的制备方法有多种，本文介绍使用简便易行的“溶解搅拌法”，而聚乙烯醇在甲醇中较难分散，制备周期相对较长，配方调整如下：热塑型酚醛树脂2.5%，锂基膨润土4%，OP-10为0.25%，不用聚乙烯醇，粉液比为65∶35。
3.涂料制备工艺
3.1.准备
3.1.1.在制备涂料的前一天，取锂基膨润土同重的水和两倍的甲醇连同锂基膨润土一同倒入搅拌机搅拌。当膨润土液中的膨润土团变小，开始逐渐加入另一份两倍锂基膨润土重量的甲醇，继续搅拌，直至液体中看不到膨润土颗粒，将搅拌好的膨润土胀发待用。
3.1.2.用镁橄榄石粉重量20%的甲醇湿润镁橄榄石粉。即将镁橄榄石粉置于不漏水的容器中，洒上适量的甲醇进行浸泡湿润。
3.1.3.用树脂重量两倍的甲醇加入树脂中，搅拌至完全溶解。
3.1.4.以上组分均应密封盖好，防止甲醇挥发。
3.2.操作
3.2.1.将胀发好的锂基膨润土浆液倒入搅拌机，搅拌数分钟，陆续加入镁橄榄石粉。加料中，浆料会逐渐变稠，当旋涡变得很小时，应停止加料，浆料会逐渐变稀，再继续加料。如果不能变稀，可加入适量的甲醇进行稀释。
3.2.2.粉料加完后，停止搅拌，将粘在桶帮上的料刮下后，继续搅拌，直至涂料中看不到颗粒。在搅拌中加入溶解好的树脂，再加入OP-10。加入树脂后，涂料会变得很稠，加入适量的甲醇，继续搅拌30—60分钟。
3.2.3.陈化2—4小时后，再搅拌30—60分钟。
至此，涂料制备完毕，进行涂料性能的检测。
4.涂料的检测
涂料性能的检测指标很多，一般检测涂料的悬浮性、比重、黏度和流平性。
4.1.悬浮性
悬浮性是指制备好的涂料在较长时间内保持耐火材料均匀悬浮在液体介质中，不沉淀、不分层、不结块，涂覆后能保证涂层厚度均匀。一般用悬浮率检测：将搅拌好的涂料置于直径为φ30mm的沉降柱中。涂料高为h1，若干小时后，出现分层，涂料上分离出若干载液，此时涂料的高度为h2，则该涂料的悬浮率为{（h1-h2）/h1}×100%。国家标准规定铸造涂料两小时的悬浮率大于90%为一级，大于85%为二级。本文涂料抽样检测5组数据，两小时的悬浮率平均为89%，达到国家标准二级。
4.2.比重
比重是涂料制备和使用中的主要质量指标之一，它与涂料的悬浮性、黏度、流平性、渗透性、覆盖能力等密切相关。一般情况下，比重增加，涂料的黏度、悬浮性、涂层厚度相应增加，而流平性、渗透性、涂刷性等相应降低。称量50 ml量桶的空重并记录为W1，注入50 ml涂料，称重为W2，则比重为（W2-W1）/50ml。醇基涂料的比重在1.6左右。本文涂料抽样检测5组数据，平均比重1.65，符合醇基涂料要求。
4.3.流杯黏度
涂料的黏度一般用条件黏度表示，即涂料从一定容量的黏度杯中流出所用的时间，用秒数表示。采用标准规定的涂料黏度流杯。用手指堵住流杯的下端口，将涂料倒满流杯，松开手指并记时，至涂料流完的时间即为该涂料的流杯黏度。醇基涂料的流杯黏度为6—11秒。本文涂料抽样检测5组数据，平均流杯黏度为8秒，符合醇基涂料要求。
4.4.流平性
流平性是涂料刷涂过程中保持涂层厚度均匀性的重要指标，是指涂料自行消除刷痕的能力。将流平性检测环（内径为5cm，高度为1.5cm的圆环）置于水平玻璃上，倒满涂料，平行拔起检测环，使涂料自然流平。当涂料不再流动时，测量其直径，以cm计算，如果为椭园形，则取其长径，减检测环直径5cm，所得之差为涂料流平性的等级。醇基涂料的流平性等级在14—19之间。本文涂料抽样检测5组数据，平均流平性等级为16，符合醇基涂料要求。
5.结束语
经过实际应用，采取上述配方和工艺制备的高锰钢用醇基镁橄榄石粉涂料，具有良好的悬浮性、触变性和流平性。有良好的使用性能，涂刷时手感滑爽，易涂挂，无流淌，易点燃，烘干后不开裂，涂层强度高且能均匀地附着在铸型上，浇注后铸件表面质量光洁，涂料制备工艺简单易行，经济效益好。
参考文献：
[1] 《铸造手册》机械工业出版社
[2] 《铸工使用技术手册》江苏科学技术出版社