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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010860845.3 (22)申请日 2020.08.25 (71)申请人 含山县能华铸造有限公司 地址 238100 安徽省马鞍山市含山县环峰 镇大众圩上庄1幢 (72)发明人 江进华 (74)专利代理机构 合肥广源知识产权代理事务 所(普通合伙) 34129 代理人 汪纲 (51)Int.Cl. B22C 3/00(2006.01) B22D 27/18(2006.01) C22C 38/44(2006.01) C22C 38/04(2006.01) C22C 38/。
2、02(2006.01) (54)发明名称 一种提高合金钢铸件表面质量的方法 (57)摘要 本发明涉及合金钢铸造工艺技术领域， 公开 了一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 通过对 耐火铸造涂料的研制， 提升浇注性能， 解决引发 合金钢铸件表面出现缺陷的质量问题， 利用来源 丰富的工业废料粉煤灰和沸石粉， 加工得到的改 性粉煤灰， 烧结能力强， 孔径小， 并且能够均匀的 分散至乙醇载液中。 制备得到的耐火铸造涂料化 学稳定性好， 耐火度高， 热膨胀量小， 高温下体积 稳定， 抗渣性好， 不与砂型发生反应， 制备成本 低， 在合金钢熔融液与砂型界面之间起到优异的 隔离保护左右， 不易被冲蚀， 浇注得。
3、到的合金钢 铸件表面光洁， 无粘砂、 夹杂缺陷。 权利要求书1页 说明书4页 CN 111992659 A 2020.11.27 CN 111992659 A 1.一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 其特征在于， 将制备得到的改性粉煤灰与膨 润土复配作为耐火骨料， 辅以其它材料， 进一步加工得到铸造涂料， 用于合金钢铸件的加 工， 所述改性粉煤灰的制备方法为： （1） 称取180-190克粉煤灰与11-13克沸石粉混合， 研磨成粉过20-30目筛， 向混合物料 中加入300-350毫升硫酸溶液， 持续搅拌混合40-50分钟， 静置3-4小时， 进行过滤， 使用清水 冲洗2-3次， 回收酸液， 。
4、得到的滤渣置于80-90烘箱中干燥至恒重备用； （2） 称取6.6-7.4克活性炭， 加入到47-55毫升硅酸钠水溶液中浸泡10-15分钟， 加入 0.4-0.5千克水搅拌稀释， 在搅拌下加入3.4-3.6克白泥纤维和步骤 （1） 所得物料， 在500- 550转/分钟下快速搅拌18-20分钟， 在搅拌下加入0.2-0.4克二氧化锰， 使用亚硫酸钠水溶 液调节体系pH值在5.9-6.2之间， 搅拌20-25分钟， 静置6-8小时， 进行过滤， 然后在75-85 下干燥10-12小时， 进一步研磨成粉， 转移至坩埚中， 在650-660下煅烧1.5-2.0小时， 自然 冷却后研磨成均一颗粒即可得。
5、到改性粉煤灰。 2.如权利要求1所述一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 其特征在于， 所述铸造涂料 按照重量份计由以下成分制成： 改性粉煤灰180-185份、 膨润土35-40份、 酚醛树脂3.0-3.5 份、 聚乙烯醇缩乙醛0.4-0.8份、 氧化钙1.0-1.3份、 硼酸钠0.2-0.3份、 凹凸棒土1-2份、 羧甲 基纤维素钠1.1-1.3份、 乙基纤维素0.5-0.8份、 醋酸乙烯0.6-1.0份、 乙醇55-60份。 3.如权利要求1所述一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 其特征在于， 步骤 （1） 所述 硫酸溶液摩尔浓度为3.0-3.5摩尔/升。 4.如权利要求1所述一种提高合金钢。
6、铸件表面质量的方法， 其特征在于， 步骤 （2） 所述 硅酸钠水溶液摩尔浓度为0.5-0.8摩尔/升。 5.如权利要求1所述一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 其特征在于， 步骤 （2） 所述 亚硫酸钠水溶液质量浓度为2.4-3.0%。 6.如权利要求1所述一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 其特征在于， 步骤 （2)所述 制备得到的改性粉煤灰粒径大小在180-220目之间。 7.如权利要求1或2所述一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 其特征在于， 所述铸造 涂料制备方法为： 将除去乙醇以外的剩余物料混合搅拌均匀， 加入乙醇， 研磨均化即得到成 品。 权利要求书 1/1 页 2 CN 1119。
7、92659 A 2 一种提高合金钢铸件表面质量的方法 技术领域 0001 本发明属于合金钢铸造工艺技术领域， 具体涉及一种提高合金钢铸件表面质量的 方法。 背景技术 0002 合金钢种类很多， 通常按合金元素含量多少分为低合金钢 （含量10%） ； 按质量分为优质合金钢、 特质合金钢； 按特性和用途 又分为合金结构钢、 不锈钢、 耐酸钢、 耐磨钢、 耐热钢、 合金工具钢、 滚动轴承钢、 合金弹簧钢 和特殊性能钢 （如软磁钢、 永磁钢、 无磁钢） 等。 0003 随着工业和科技的继续发展， 合金钢铸件的应用范围不断扩大， 对铸件的质量要 求也在不断提高。 现有的合金钢铸件在铸造过程中存在着表面质。
8、量性能不足的问题， 极大 的限制了其应用范围， 对于发挥合金钢优良的力学特性起到了负面效应。 发明内容 0004 本发明的目的是针对现有的问题， 提供了一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 通过对耐火铸造涂料的研制， 提升浇注性能， 解决合金钢铸件表面质量问题， 使得合金钢铸 件得到更好的发展利用。 0005 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 将制备得到的改性粉煤灰与膨润土复配作为耐 火骨料， 辅以其它材料， 进一步加工得到铸造涂料， 用于合金钢铸件的加工， 其具体由以下 制备工艺流程加以实现： 所述耐火铸造涂料按照重量份计由以下成分制成： 改性粉煤灰180-。
9、185份、 膨润土35- 40份、 酚醛树脂3.0-3.5份、 聚乙烯醇缩乙醛0.4-0.8份、 氧化钙1.0-1.3份、 硼酸钠0.2-0.3 份、 凹凸棒土1-2份、 羧甲基纤维素钠1.1-1.3份、 乙基纤维素0.5-0.8份、 醋酸乙烯0.6-1.0 份、 乙醇55-60份； 乙醇质量浓度在93-95%之间； 制备方法为： 将除去乙醇以外的剩余物料混合搅拌均匀， 加入乙醇， 研磨均化即得到成 品。 0006 进一步的， 所述改性粉煤灰的制备方法为： （1） 称取180-190克粉煤灰与11-13克沸石粉混合， 研磨成粉过20-30目筛， 向混合物料 中加入300-350毫升摩尔浓度为3。
10、.0-3.5摩尔/升的硫酸溶液， 持续搅拌混合40-50分钟， 静 置3-4小时， 进行过滤， 使用清水冲洗2-3次， 回收酸液， 得到的滤渣置于80-90烘箱中干燥 至恒重备用； （2） 称取6.6-7.4克活性炭， 加入到47-55毫升摩尔浓度为0.5-0.8摩尔/升的硅酸钠水 溶液中浸泡10-15分钟， 加入0.4-0.5千克水搅拌稀释， 在搅拌下加入3.4-3.6克白泥纤维和 步骤 （1） 所得物料， 在500-550转/分钟下快速搅拌18-20分钟， 在搅拌下加入0.2-0.4克二氧 化锰， 使用质量浓度为2.4-3.0%的亚硫酸钠水溶液调节体系pH值在5.9-6.2之间， 搅拌20。
11、- 说明书 1/4 页 3 CN 111992659 A 3 25分钟， 静置6-8小时， 进行过滤， 然后在75-85下干燥10-12小时， 进一步研磨成粉， 转移 至坩埚中， 在650-660下煅烧1.5-2.0小时， 自然冷却后研磨成均一颗粒即可得到改性粉 煤灰。 0007 优选的， 制备得到的改性粉煤灰粒径大小在180-220目之间。 0008 本发明相比现有技术具有以下优点： 为了解决现有合金钢在铸件加工应用上存在 的表面质量问题， 本发明提供了一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 通过对耐火铸造涂 料的研制， 提升浇注性能， 解决引发合金钢铸件表面出现缺陷的质量问题， 利用来源丰富的。
12、 工业废料粉煤灰和沸石粉， 加工得到的改性粉煤灰， 烧结能力强， 孔径小， 并且能够均匀的 分散至乙醇载液中。 制备得到的耐火铸造涂料化学稳定性好， 耐火度高， 热膨胀量小， 高温 下体积稳定， 抗渣性好， 不与砂型发生反应， 制备成本低， 在合金钢熔融液与砂型界面之间 起到优异的隔离保护左右， 不易被冲蚀， 浇注得到的合金钢铸件表面光洁， 无粘砂、 夹杂缺 陷。 具有优良的铸造性能以及与耐高温强度性能， 防止出现暴热裂纹。 优于市场上广泛使用 的铸造耐火涂料， 加工制备得到的合金钢铸件成品率高， 抗环境受损能力强， 可满足复杂铸 件的要求， 提高了铸件的档次， 对合金钢铸件的加工发展起到促进。
13、作用， 提高了经济效益。 具体实施方式 0009 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。 0010 实施例1 一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 将制备得到的改性粉煤灰与膨润土复配作为耐 火骨料， 辅以其它材料， 进一步加工得到铸造涂料， 用于合金钢铸件的加工， 其具体由以下 制备工艺流程加以实现： 所述耐火铸造涂料按照重量份计由以下成分制成： 改性粉煤灰180份、 膨润土35份、 酚 醛树脂3.0份、 聚乙烯醇缩乙醛0.4份、 氧化钙1.0份、 硼酸钠0.2份、 凹凸棒土1份、 羧甲基纤 维素钠1.1份、 乙基纤维素0.5份、 醋酸乙烯0.6份、 乙醇55份； 乙醇质量浓度为93%； 制备。
14、方法为： 将除去乙醇以外的剩余物料混合搅拌均匀， 加入乙醇， 研磨均化即得到成 品。 0011 进一步的， 所述改性粉煤灰的制备方法为： （1） 称取180克粉煤灰与11克沸石粉混合， 研磨成粉过20目筛， 向混合物料中加入300毫 升摩尔浓度为3.0摩尔/升的硫酸溶液， 持续搅拌混合40分钟， 静置3小时， 进行过滤， 使用清 水冲洗2次， 回收酸液， 得到的滤渣置于80烘箱中干燥至恒重备用； （2） 称取6.6克活性炭， 加入到47毫升摩尔浓度为0.5摩尔/升的硅酸钠水溶液中浸泡10 分钟， 加入0.4千克水搅拌稀释， 在搅拌下加入3.4克白泥纤维和步骤 （1） 所得物料， 在500 转/。
15、分钟下快速搅拌18分钟， 在搅拌下加入0.2克二氧化锰， 使用质量浓度为2.4%的亚硫酸 钠水溶液调节体系pH值在5.9-6.2之间， 搅拌20分钟， 静置6小时， 进行过滤， 然后在75下 干燥10小时， 进一步研磨成粉， 转移至坩埚中， 在650下煅烧1.5小时， 自然冷却后研磨成 均一颗粒即可得到改性粉煤灰。 0012 优选的， 制备得到的改性粉煤灰粒径大小在180-220目之间。 0013 选用钢液元素组成为： Ni 6.00%， Cr 12.50%， Mo 0.55%， Mn 0.80%， Si 0.20%， C 0.03%， 余量为Fe； 以中国发明 CN201711480525.。
16、X 公开的一种不锈钢水泵叶轮熔模铸造工 说明书 2/4 页 4 CN 111992659 A 4 艺作为对照， 二者除了选用的耐火铸造涂料不同， 其余保持一致。 0014 性能测试： 采用实施例1和对照组的方法在型腔表面制备厚度为0.5毫米的耐火涂 层， 按照标准 JB/T9226-1999砂型铸造用涂料； JB/T5107-1991砂型铸造用涂料实验方法进 行测试， 测得5组试样平均值： 实施例1耐火度达到1650， 其悬浮性(24h)为99.5、 发气量 为8.1mL/g， 曝热抗裂纹性达到一级， 涂层耐磨性0.04克。 浇注的铸件表面质量好， 尺寸精度 高； 而对照组耐火涂料： 悬浮性(。
17、12h)为93.4、 发气量为16.8mL/g， 曝热抗裂纹性为二级， 有树枝状裂纹， 裂纹宽度为0.4毫米， 涂层耐磨性0.09克； 浇注的铸件表面质量一般， 尺寸精 度一般。 0015 其它性能： 实施例1所得砂型反复使用50次后， 涂层无裂纹、 气泡、 气孔、 分层等缺 陷， 耐钢水冲刷、 侵蚀、 具有良好的抗粘砂功能， 贮存期长达10个月， 能快速分散， 无结块。 0016 实施例2 一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 将制备得到的改性粉煤灰与膨润土复配作为耐 火骨料， 辅以其它材料， 进一步加工得到铸造涂料， 用于合金钢铸件的加工， 其具体由以下 制备工艺流程加以实现： 所述耐火铸造。
18、涂料按照重量份计由以下成分制成： 改性粉煤灰183份、 膨润土38份、 酚 醛树脂3.2份、 聚乙烯醇缩乙醛0.6份、 氧化钙1.1份、 硼酸钠0.25份、 凹凸棒土1.5份、 羧甲基 纤维素钠1.2份、 乙基纤维素0.6份、 醋酸乙烯0.8份、 乙醇58份； 乙醇质量浓度为94%； 制备方法为： 将除去乙醇以外的剩余物料混合搅拌均匀， 加入乙醇， 研磨均化即得到成 品。 0017 进一步的， 所述改性粉煤灰的制备方法为： （1） 称取185克粉煤灰与12克沸石粉混合， 研磨成粉过25目筛， 向混合物料中加入330毫 升摩尔浓度为3.2摩尔/升的硫酸溶液， 持续搅拌混合45分钟， 静置3.5小。
19、时， 进行过滤， 使用 清水冲洗2次， 回收酸液， 得到的滤渣置于85烘箱中干燥至恒重备用； （2） 称取7.0克活性炭， 加入到51毫升摩尔浓度为0.6摩尔/升的硅酸钠水溶液中浸泡12 分钟， 加入0.45千克水搅拌稀释， 在搅拌下加入3.5克白泥纤维和步骤 （1） 所得物料， 在530 转/分钟下快速搅拌19分钟， 在搅拌下加入0.3克二氧化锰， 使用质量浓度为2.7%的亚硫酸 钠水溶液调节体系pH值在5.9-6.2之间， 搅拌22分钟， 静置7小时， 进行过滤， 然后在80下 干燥11小时， 进一步研磨成粉， 转移至坩埚中， 在655下煅烧1.8小时， 自然冷却后研磨成 均一颗粒即可得到。
20、改性粉煤灰。 0018 优选的， 制备得到的改性粉煤灰粒径大小在180-220目之间。 0019 选用钢液元素组成为： Ni 6.00%， Cr 12.50%， Mo 0.55%， Mn 0.80%， Si 0.20%， C 0.03%， 余量为Fe； 以中国发明 CN201711480525.X 公开的一种不锈钢水泵叶轮熔模铸造工 艺作为对照， 二者除了选用的耐火铸造涂料不同， 其余保持一致。 0020 性能测试： 采用实施例2和对照组的方法在型腔表面制备厚度为0.5毫米的耐火涂 层， 按照标准 JB/T9226-1999砂型铸造用涂料； JB/T5107-1991砂型铸造用涂料实验方法进 。
21、行测试， 测得5组试样平均值： 实施例2耐火度达到1650， 其悬浮性(24h)为99.6、 发气量 为7.9mL/g， 曝热抗裂纹性达到一级， 涂层耐磨性0.04克。 浇注的铸件表面质量好， 尺寸精度 高； 而对照组耐火涂料： 悬浮性(12h)为93.4、 发气量为16.8mL/g， 曝热抗裂纹性为二级， 有树枝状裂纹， 裂纹宽度为0.4毫米， 涂层耐磨性0.09克； 浇注的铸件表面质量一般， 尺寸精 说明书 3/4 页 5 CN 111992659 A 5 度一般。 0021 其它性能： 反复使用50次后， 涂层无裂纹、 气泡、 气孔、 分层等缺陷， 耐钢水冲刷、 侵 蚀、 具有良好的抗粘。
22、砂功能， 贮存期长达10个月， 能快速分散， 无结块。 0022 实施例3 一种提高合金钢铸件表面质量的方法， 将制备得到的改性粉煤灰与膨润土复配作为耐 火骨料， 辅以其它材料， 进一步加工得到铸造涂料， 用于合金钢铸件的加工， 其具体由以下 制备工艺流程加以实现： 所述耐火铸造涂料按照重量份计由以下成分制成： 改性粉煤灰185份、 膨润土40份、 酚 醛树脂3.5份、 聚乙烯醇缩乙醛0.8份、 氧化钙1.3份、 硼酸钠0.3份、 凹凸棒土2份、 羧甲基纤 维素钠1.3份、 乙基纤维素0.8份、 醋酸乙烯1.0份、 乙醇60份； 乙醇质量浓度为95%； 制备方法为： 将除去乙醇以外的剩余物料混。
23、合搅拌均匀， 加入乙醇， 研磨均化即得到成 品。 0023 进一步的， 所述改性粉煤灰的制备方法为： （1） 称取190克粉煤灰与13克沸石粉混合， 研磨成粉过30目筛， 向混合物料中加入350毫 升摩尔浓度为3.5摩尔/升的硫酸溶液， 持续搅拌混合50分钟， 静置4小时， 进行过滤， 使用清 水冲洗3次， 回收酸液， 得到的滤渣置于90烘箱中干燥至恒重备用； （2） 称取7.4克活性炭， 加入到55毫升摩尔浓度为0.8摩尔/升的硅酸钠水溶液中浸泡15 分钟， 加入0.5千克水搅拌稀释， 在搅拌下加入3.6克白泥纤维和步骤 （1） 所得物料， 在550 转/分钟下快速搅拌20分钟， 在搅拌下加。
24、入0.4克二氧化锰， 使用质量浓度为3.0%的亚硫酸 钠水溶液调节体系pH值在5.9-6.2之间， 搅拌25分钟， 静置8小时， 进行过滤， 然后在85下 干燥12小时， 进一步研磨成粉， 转移至坩埚中， 在660下煅烧2.0小时， 自然冷却后研磨成 均一颗粒即可得到改性粉煤灰。 0024 优选的， 制备得到的改性粉煤灰粒径大小在180-220目之间。 0025 选用钢液元素组成为： Ni 6.00%， Cr 12.50%， Mo 0.55%， Mn 0.80%， Si 0.20%， C 0.03%， 余量为Fe； 以中国发明 CN201711480525.X 公开的一种不锈钢水泵叶轮熔模铸造。
25、工 艺作为对照， 二者除了选用的耐火铸造涂料不同， 其余保持一致。 0026 性能测试： 采用实施例3和对照组的方法在型腔表面制备厚度为0.5毫米的耐火 涂层， 按照标准 JB/T9226-1999砂型铸造用涂料； JB/T5107-1991砂型铸造用涂料实验方法 进行测试， 测得5组试样平均值： 实施例2耐火度达到1650， 其悬浮性(24h)为99.5、 发气 量为8.0mL/g， 曝热抗裂纹性达到一级， 涂层耐磨性0.04克。 浇注的铸件表面质量好， 尺寸精 度高； 而对照组耐火涂料： 悬浮性(12h)为93.4、 发气量为16.8mL/g， 曝热抗裂纹性为二 级， 有树枝状裂纹， 裂纹宽度为0.4毫米， 涂层耐磨性0.09克； 浇注的铸件表面质量一般， 尺 寸精度一般。 0027 其它性能： 反复使用50次后， 涂层无裂纹、 气泡、 气孔、 分层等缺陷， 耐钢水冲刷、 侵 蚀、 具有良好的抗粘砂功能， 贮存期长达10个月， 能快速分散， 无结块。 说明书 4/4 页 6 CN 111992659 A 6 。