CN104525847A - 型壳硬化剂 - Google Patents

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张晓�
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Abstract

本发明涉及一种型壳硬化剂，包括40~90份的结晶氯化镁，10~60份的结晶氯化铝，0.1~1份的非离子型表面活性剂，上述份数均为重量份。本发明的型壳硬化剂渗透硬化能力强，具有较高的常温强度和高温强度，确保了生产过程中型壳的强度，降低了壳型损失，同时降低了壳型的残留强度，解决清砂困难问题，有利于后续工序的作业，提高了生产成品率，降低了工人劳动强度，并且工艺简单，对环境无污染。

Description

型壳硬化剂
技术领域
本发明涉及一种硬化剂，尤其是一种失蜡熔模铸造中型壳用硬化剂。
背景技术
在失蜡熔模铸造中，制壳是熔模铸造中一道至关重要的工序，其型壳质量的高低直接影响着铸件尺寸精度和表面粗糙度，进而影响到生产效率和生产成本，在制壳工艺中，硬化剂对型壳强度和性能起着关键性的作用。作为一种优秀的硬化剂，必须具备两点特点：一是具有较高的常温强度和高温强度，这样有利于减少型壳的损失，二是具有较低的残留强度，这样能解决清砂困难的问题，从而有利于后续工序的作业。
目前，传统熔模铸造水玻璃型壳硬化大多采用氯化铵、结晶氯化镁、结晶氯化铝当中某一种单独来硬化型壳，其中，氯化铵的粘度较小，渗透速度较快，生产效率较高，残留强度较低，易脱壳，但其缺点也非常明显，首先会产生大量氨气，对人和环境危害很大，劳动条件恶劣，同时型壳高温强度低，耐高温金属冲击力差，型壳损失大，需定期测定硬化液中NaCl、NaO2含量，导致工序繁琐；结晶氯化镁材料廉价，无气味不污染环境，可充分改善劳动条件，但其易失水潮解，需用塑料容器存储，有一定的黏滞性，而且高温强度和残留强度都较低，无法完全满足壳型硬化的要求；结晶氯化铝的高温强度较高，热稳定性较好无气味，其残留强度也较高，脱壳较难，同时硬化液粘滞性较大，硬化速度过慢，导致生产效率低下，而且材料比较贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种型壳硬化剂，使其具有较高的常温强度和高温强度，并具有较低的残留强度。
研究时，本发明人根据不同硬化剂的特点，解决不同硬化剂的复合配比技术，硬化时达到提高壳型的高温强度，降低壳型残留强度，通过配比和加入反应化学试剂，融合后形成一种新的复合型硬化剂，使壳型强度适应不同工序的要求。
技术方案
一种型壳硬化剂，包括40～90份的结晶氯化镁，10～60份的结晶氯化铝，0.1～1份的非离子型表面活性剂，上述份数均为重量份。
所述非离子型表面活性剂为渗透剂JFC。
作为优选，所述结晶氯化镁为75～85重量份，结晶氯化铝为15～25重量份，非离子型表面活性剂为0.3～0.8重量份。该范围内，具有较佳的常温强度、高温强度和残留强度。
作为优选，所述结晶氯化镁为75重量份，结晶氯化铝为25重量份，非离子型表面活性剂为0.5重量份。该配方下，常温强度、高温强度和残留强度最佳。
上述型壳硬化剂的制备方法：将结晶氯化镁和结晶氯化铝混合均匀，直接加入到硬化剂槽中溶解，最后添加非离子型表面活性剂(JFC)充分搅拌后即可。
本发明人经过大量实验研究发现，采用本发明的配方制得的硬化剂，常温强度(湿强度)比单一使用结晶氯化镁的常温强度略有下降，比单一使用结晶氯化铝的常温强度有了大幅上升，确保了生产过程中型壳的强度；在高温强度的对比中，本发明的硬化剂比单一使用结晶氯化铝的高温强度略有下降，但比单一使用结晶氯化镁的高温强度有明显的上升，使型壳在浇注过程中确保了足够的强度，大幅降低了漏钢和爆壳的几率；在残留强度的对比中，本发明的硬化剂比单一使用结晶氯化铝的残留强度有非常明显的下降，比使用结晶氯化镁的残留强度只有略微的上升，对浇注后产品的脱壳工作每场有利。
综上，本发明的型壳硬化剂渗透硬化能力强，具有较高的常温强度和高温强度，确保了生产过程中型壳的强度，降低了壳型损失(降低了漏钢和爆壳的几率)，同时降低了壳型的残留强度，解决清砂困难问题，有利于后续工序的作业，提高了生产成品率，降低了工人劳动强度，并且工艺简单，对环境无污染。
具体实施方式
实施例1
将40重量份的结晶氯化镁和60重量份的结晶氯化铝混合，直接加入到硬化剂槽中溶解，然后添加0.5重量份的非离子型表面活性剂JFC充分搅拌后即得。
实施例2
将60重量份的结晶氯化镁和40重量份的结晶氯化铝混合，直接加入到硬化剂槽中溶解，然后添加0.5重量份的非离子型表面活性剂JFC充分搅拌后即得。
实施例3
将75重量份的结晶氯化镁和25重量份的结晶氯化铝混合，直接加入到硬化剂槽中溶解，然后添加0.5重量份的非离子型表面活性剂JFC充分搅拌后即得。
实施例4
将90重量份的结晶氯化镁和10重量份的结晶氯化铝混合，直接加入到硬化剂槽中溶解，然后添加0.5重量份的非离子型表面活性剂JFC充分搅拌后即得。
性能测试
采用常规工艺制备四组六层的产品型壳样块，每组的型壳样块为9块，分别采用上述实施例制得的硬化剂进行型壳硬化，然后分别进行常温强度、高温强度和残留强度的测试，试验取3次测试的平均值，所述常温强度是将硬化后的型壳样块在自然干燥48h后常温下做拉伸实验检测得出的，所述高温强度是将硬化后的型壳样块在850℃下烘烤1h后做拉伸实验检测得出的，所述残留强度是将硬化后的型壳样块在与1580℃钢液紧密接触随钢液冷却后做拉伸实验检测得出的，采用的实验设备为SQS-2型砂强度试验机。
测试结果见下表：
硬化剂 常温强度(Mpa) 高温强度(Mpa) 残留强度(Mpa)
实施例1 1.78 1.32 1.63
实施例2 1.86 1.01 1.48
实施例3 2.02 1.12 1.21
实施例4 1.93 0.96 1.19

Claims (3)

1.一种型壳硬化剂，其特征在于，包括40~90份的结晶氯化镁，10~60份的结晶氯化铝， 0.1~1份的非离子型表面活性剂，上述份数均为重量份；所述非离子型表面活性剂为渗透剂JFC。
2.如权利要求1所述的型壳硬化剂，其特征在于，所述型壳硬化剂包括75~85重量份的结晶氯化镁，15~25重量份的结晶氯化铝，0.3~0.8重量份的非离子型表面活性剂。
3.如权利要求2所述的型壳硬化剂，其特征在于，所述型壳硬化剂包括75重量份的结晶氯化镁， 25重量份的结晶氯化铝，0.5重量份的非离子型表面活性剂。
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