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电熔白刚玉、锆英砂、熔融石英作为精密铸造面层耐火材料

日期:2022-03-31 15:00:32 人气:点击:

电熔白刚玉、锆英砂、熔融石英作为精密铸造面层耐火材料的对比

 
 
在精铸生产中,耐火材料对铸造精度有着很大的影响。特别是针对面层材料来说,不仅要有较高的耐火温度,还需要具有好的流动性、较高的密度、合适的粒度分布。常用的精密铸造面层耐火材料有锆英砂、熔融石英砂、电熔白刚玉等材料。下面我们来分析一下这几种材料各自的特点。
 

锆英砂

锆英砂的耐火温度高(熔点为2340-2550℃),是一种天然的锆质材料。锆英砂、锆英粉制成的浆料流动性好,粒度分布范围宽,合适涂挂。同时具有很好的覆盖性、流平性。
锆英砂的颗粒无尖角,比重也大,容易填充到蜡模的凹槽、孔隙等位置。
 
但是由于锆英砂来自于天然矿产,当中存在一些其他的矿物质。特别是铁含量对铸造有特别大的影响。铁的成分会与涂料中的粘合剂或其他材料发生反应,改变涂料浆的PH值,影响制成壳型的耐火温度。焙烧后型壳会出现红色或灰色的斑块,生产出的铸件会产生黑皮或灼伤等缺陷。
另外,锆英砂全球储量不多,属于不可再生资源,价格昂贵,对铸造生产来说成本偏高。
 

熔融石英

熔融石英是以天然石英砂为原料经过高温冶炼而来的人造石英砂。其主要成分为二氧化硅,熔点为1700℃。其原材料资源充足,成本低廉。但是熔融石英流动性差,比重低,砂粒不易充分填充到蜡模的小孔等位置,容易造成型壳掉砂、分层等问题。掉砂会在浇筑时会产生钢液渗透的现象,不仅会在边角处会产生飞边、毛刺等缺陷,而且在内角凹槽处容易堆积产生夹砂缺陷。
其次,熔融石英在配制浆料时,粉粒容易结团,流平性差,对实际操作效率有不利影响。
再次,熔融石英的热膨胀系数与被层材料的热膨胀系数相差较大,这会在型壳焙烧时造成面层涂料龟裂,铸件出现脉纹缺陷。
 
 

电熔白刚玉

 
电熔白刚玉是用电解铝制成的氧化铝粉为原料,经过高温熔融制成的人造刚玉。电熔白刚玉的主要成分是α晶相的氧化铝。电熔白刚玉粉与硅溶胶或硅酸乙酯粘合剂配制的面层涂料无论在耐火温度、粒度范围、流动性等均可达到熔模精密铸造的要求。
首先,电熔白刚玉比重大,为3.95g/cm3,有利于其在涂料中的流动性。另外,40微米白刚玉、20微米白刚玉可选用经过酸洗水洗的白刚玉作为制壳基体,流动性比磨料级别的粒度砂更好,有利于涂料均匀覆盖于蜡模上。这同时也弥补了电熔白刚玉粒度不规则带来的弊端。
其次,电熔白刚玉的原材料为纯度很高的氧化铝粉,杂质含量很低。酸洗后除去了研磨筛分过程中铁的残留,PH值也可以达到中性。电熔白刚玉的磁性物含量低,铁含量低于0.05%,避免了黑点等缺陷的产生。
再次,电熔白刚玉是一种用途很广的耐磨、耐火、研磨材料,生产的粒度齐全,可以任意调配白刚玉砂、白刚玉粉的比例,得到适合于精铸生产的粒度范围。
最后,白刚玉成本比锆英砂低很多,成本有优势,适合大规模使用。
 
由此可见,锆英砂粉、熔融石英、电熔白刚玉各自有其有点,熔模铸造制造企业可根据自身需求选用合适的制壳、面砂、耐火涂料的原材料。