离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910060586.X

申请日:

2009.01.16

公开号:

CN101560338A

公开日:

2009.10.21

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权、专利权的转移(专利申请权的转移)变更项目:申请人变更前权利人:黄石市聚鑫有色机械制造有限公司 申请人地址:湖北省黄石市下陆区石明甲路5号 邮政编码:435005变更后权利人:大冶有色金属公司 申请人地址:湖北省黄石市新下陆冶炼路65号 邮政编码:435005; 申请人:大冶有色金属有限公司 申请人地址:湖北省黄石市新下陆冶炼路65号 邮政编码:435005; 申请人:黄石市聚鑫有色机械制造有限公司登记生效日:2009.11.20|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

C09D1/00; B22D13/12

主分类号:

C09D1/00

申请人:

黄石市聚鑫有色机械制造有限公司

发明人:

张 征

地址:

435005湖北省黄石市下陆区石明甲路5号

优先权:

专利代理机构:

黄石市三益专利商标事务所

代理人:

瞿 晖

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内容摘要

离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料,是在基体锆英粉或石英粉中分别加入钙基膨润土1%-15%(重量),磷酸钠盐0.01%-0.2%(重量),硅溶胶1%-15%(重量),亚纳米稀土合金粉末0.2%-20%(重量),2%-8%的CMC水溶液0.01%-0.2%(重量)及适量水,混合搅拌制成密度为1.8-2.2kg/L的胶状液;本发明可减小钢液结晶凝固所需的过冷度、细化晶粒,控制碳化物单一方向生长,加速正确的凝固顺序,解决凝固过程中热传导瓶颈问题,避免热裂纹产生,提高铸钢件力学性能。

权利要求书

1、  离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料,其特征在于是在基体锆英粉或石英粉中分别加入钙基膨润土1%-15%(重量),磷酸钠盐0.01%-0.2%(重量),硅溶胶1%-15%(重量),亚纳米稀土合金粉末0.2%-20%(重量),2%-8%的CMC水溶液0.01%-0.2%(重量)及适量水,混合搅拌制成密度为1.8-2.2kg/L的胶状液。

说明书

离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料
(一)技术领域
本发明涉及一种涂料,具体是离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料。
(二)背景技术
现有的离心铸造厚壁钢套,不存在补缩的冒口,如果不控制好凝固过程中温度场以及凝固顺序,钢套会出现严重的宏观裂纹。目前,生产ZG0Cr23Ni13φ750×φ450×500ROF底座,国外相关公司主要采用万吨水压机锻压,解决厚壁铸钢件存在的铸造缺陷问题,但投资大,成本高。
(三)发明内容
本发明的目的就是提供一种离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料,将该涂料喷涂在模具内表面,即可避免所生产的离心铸造钢套裂纹的产生,投资小,成本低。
本发明的离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料,其特征在于是在基体锆英粉或石英粉中分别加入钙基膨润土1%-15%(重量),磷酸钠盐0.01%-0.2%(重量),硅溶胶1%-15%(重量),亚纳米稀土合金粉末0.2%-20%(重量),2%-8%的CMC水溶液0.01%-0.2%(重量)及适量水,混合搅拌制成密度为1.8-2.2kg/L的胶状液。
将上述制备好的涂料,喷涂在模具内表面,涂层厚度2-8mm,干燥,启动离心机,定量浇入钢水,即可完成钢套生产。
热裂纹是合金在凝固过程中收缩受到外界阻碍而产生于晶界的一种缺陷,因而热裂纹的形成必定与合金在凝固过程中的力学行为和晶界状态、合金凝固过程方式、特点、以及外界冲击振动有密切联系。离心铸钢套浇注温度比铸铁、有色合金要高得多,因此对铸件凝固顺序控制更为困难。在离心厚壁钢套生产的涂料中,引入非均质成核物质稀土合金,稀土合金与钢液中的氧、硫杂质形成化合物产生异质晶核、降低钢套外层凝固时的过冷度、加速外层凝固。亚纳米稀土合金粉末,与涂料耐火骨料混合可以更加均匀、与钢套外层接触更加充分,极大增强变质处理效果。涂料中的碱金属盐,在高温下产生表面活性效果,抑制晶粒长大,控制碳化物的单一方向长大,增强组织韧性,有复合变质处理效果,从而解决凝固过程中正确凝固方向的热传导瓶颈问题。离心厚壁钢套从浇注结束到铸套外表面向内表面完成整个断面顺序凝固所需要的时间,接近浇注结束到套内表面形成稳定凝固所需时间才不会出现缩孔产生裂纹。
本发明突破离心钢套涂料层不能大于3mm的观念,涂层厚度可达8mm,因为生产离心钢套的模具开发成本很高,增加涂层厚度变化范围可以扩大模具使用范围及使用频率,同时离心套涂层可回收利用,实现绿色铸造。
本涂料亦可用于砂型铸钢件的热节部位,控制热节处凝固顺序,防止裂纹产生。
应用本涂料试验性生产ZG42CrMo硅钢套,φ750×φ450×500ZG0Cr23NiROF底座以及ZG45离心钢套等,经无损检测,均未发现缺陷。
(四)具体实施方式
实施例1:取基体锆英粉100kg,分别加入钙基膨润土1kg,磷酸钠盐0.01kg,硅溶胶1kg,亚钠米稀土合金粉末0.2kg,2%-8%的CMC水溶液0.01kg及适量水,混合搅拌制成密度为1.8-2.2kg/L的胶状液,即得。
实施例2:取基体锆英粉100kg,分别加入钙基膨润土15kg,磷酸钠盐0.2kg,硅溶胶15kg,亚钠米稀土合金粉末20kg,2%-8%的CMC水溶液0.2kg及适量水,混合搅拌制成密度为1.8-2.2kg/L的胶状液,即得。
实施例3:取基体石英粉100kg,分别加入钙基膨润土8kg,磷酸钠盐0.1kg,硅溶胶8kg,亚钠米稀土合金粉末10kg,2%-8%的CMC水溶液0.1kg及适量水,混合搅拌制成密度为1.8-2.2kg/L的胶状液,即得。
将此胶状涂料喷涂在离心钢套模具内表面,涂层厚度2-8mm,干燥,启动离心机,定量浇入钢水,即可完成钢套生产。

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离心铸钢套专用亚纳米变质处理功能涂料,是在基体锆英粉或石英粉中分别加入钙基膨润土1-15(重量),磷酸钠盐0.01-0.2(重量),硅溶胶1-15(重量),亚纳米稀土合金粉末0.2-20(重量),2-8的CMC水溶液0.01-0.2(重量)及适量水,混合搅拌制成密度为1.8-2.2kg/L的胶状液;本发明可减小钢液结晶凝固所需的过冷度、细化晶粒,控制碳化物单一方向生长,加速正确的凝固顺序,解决凝固。

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