CN111185574B - 一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属材料制备领域，具体关于一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺；其具体组分包括：C：3.4%‑3.7%、Si：2.4%‑2.8%、Mn：0.3%‑0.5%、Cu：0.35%‑0.4%，Mg：0.045%‑0.05%，磷：＜0.1%，稀土氧化物：0.04%‑0.05%，余量为铁；本发明公布的一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，本发明公布一种用消失模工艺制备球墨铸铁件的方法，本发明将一种无硫呋喃树脂固化剂应用到树脂砂型固化技术当中，避免含硫化合物中的硫元素渗入到铁液表面，与Mg产生MgS，消耗球化元素Mg，导致其他非球形状的石墨产生，避免了球墨铸铁件表面层不球化这种表面衰退缺陷的产生；本发明球墨铸铁件组织均匀性非常好，能有效增加铸件的疲劳强度和使用寿命。

Description

一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺
技术领域
本发明涉及金属材料领域，尤其是一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺。
背景技术
球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。
消失模铸造涂料是消失模铸造的一项关键技术之一，它在整个铸造过程中占有着十分重要的地位。消失模铸造涂料要具有高温透气性。在消失模铸造设备上，涂料的高温透气性很大的程度上直接影响铸件的品质问题，高温是指涂层的耐火性一定好，热膨胀系数要低，涂料的透气作用是确保模型气化所生成的气体可以通过涂层，通过型料之间的间隙由泵抽走。消失模铸造涂料要具有很好的涂挂性。涂料的涂层比较厚，因此，对于涂料的要求一定要有塑性变形的能力，严格地控制涂料的流淌性，对热固性树脂为粘结剂的涂料，可以在其中加入少量的触变剂，用来提高涂料的涂挂性。
201810226050.X 公开了一种耐磨的球磨铸铁，由下列重量百分比的成分组成：碳3-3.8%、硅1.2-1.5%、锰3-6%、钨0.5-0.8%、钒0.1-0.5%、硫0.01-0.02%、镁0.04-0.08%、铌0.02-0.08%、钽0.05-0.1%，其余为铁。本发明通过优化球墨铸铁的成分和配比，可以显著改善球墨铸铁件的耐磨性能，该球墨铸铁具有良好的铸造性能和机加工性能，制备方法工艺条件设计合理，容易控制，有益于铸件生产。
201910470111.1提供了一种球磨铸铁轧辊的强化方法及一种强化球磨铸铁轧辊，属于金属表面处理技术领域。本发明采用激光熔覆、激光合金化分别制备打底熔覆层和合金化层，结合打底熔覆层用材料和合金化层用材料，得到不开裂的打底熔覆层和强化合金化层，同时激光熔覆和激光合金化均具有较低的热输入，产生较小的热影响区和热变形，进一步提高了打底熔覆层和合金化层的质量，克服了常规的表面技术如堆焊、等离子弧熔覆、喷焊等极易导致球磨铸铁轧辊表面开裂，而无法实现球磨铸铁轧辊强化的缺点。实施例的数据表明：通过实际对比测试，强化后的球磨铸铁轧辊的过钢量较未强化的球磨铸铁轧辊提高了2倍多。
201810575481.7提供一种耐磨耐高温的球磨铸铁，涉及球磨铸铁领域，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：3-4％、Ge：2-3％、Ga：2-3％、Mo：1-1.5％、Ti：2-3％、La：1-1.5％、Pr：1-1.5％、Ce：1-1.5％、P：0.1-0.3％、S：0.1-0.2％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质，该发明通过甄选原料、优化配方，改进制备方法，有效提高球磨铸铁造耐磨耐高温方面的性能。
涂料除了隔离金属液和型砂的直接接触，防止铸件产生物理和化学粘砂外，还能形成和保护铸件型腔，虽然消失模铸造工艺目前得到快速发展，但所用消失模用耐火涂料达不到理想要求。而涂料性能直接影响铸件的质量。
目前专利以及现有技术制备的球磨铸铁件表面层的石墨形态是由片状或者蠕虫状石墨组成的，导致球墨铸铁件表面层不球化这种缺陷产生。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺。
一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其工艺流程如下：
步骤一、泡沫制模：采用电脑自动化切割技术切割泡沫，然后将切割好的泡沫制模，组装好后喷消失模用耐火涂料，喷涂完毕后在50-60℃的烘房烘干，重复烘干3-5次，确保泡沫模具不含水分；
步骤二、铸件工艺：在砂子中加入砂子重量的0.5%-1.5%的呋喃树脂和0.15%-0.5%固化剂，搅拌均匀好在砂箱底部铺入10-20cm高度的砂子垫底，然后将模具放进砂箱中，采用雨淋式落砂将模具覆盖与砂箱盖持平，砂箱通过微震，机震使砂子无缝接触，然后室温静置30-120min，固化砂型；然后将铁水在1350-1400℃下进行浇注，浇注期间除尘工作一直运行；
步骤三、祛砂：通过自动翻箱机将砂和铸件分离，然后将铸件通过吊钩进入抛丸机内除去耐火涂层；
步骤四：去应力：通过工业电阻炉，最终得到成品。
所述的固化剂为一种无硫呋喃树脂固化剂，按照以下方法制备：
按照质量份数，将40-60份的甲苯投入反应釜中，升温到40-60℃，将5-10份的磷酸滴加到反应釜中，滴加完毕，升温到90-110℃，反应6-12h，反应结束，降温至20-30℃，将加入5-15份的三氯乙酸、8-22份的苯六羧酸，1-5份的柠檬酸，30-40份的水和2-7份的动物胶，混合搅拌40-60min，即可出料。
所述的球墨铸铁件铁水制备方法为：
按照质量份数，将原材料放入到熔炼炉中，控温1440-1490℃熔炼，得到的铁水，将0.8%-1.2%的孕育剂加入包内，然后冲入铁水，使其均匀熔化，然后进行浇注，浇注时采用随流孕育，加入0.05%-0.15%的随流孕育剂；其具体组分包括：C：3.4%-3.7%、Si：2.4%-2.8%、Mn：0.3%-0.5%、Cu：0.35%-0.4%，Mg：0.045%-0.05%，磷：＜0.1%，稀土氧化物：0.04%-0.05%，余量为铁。
所述的消失模用耐火涂料，按照以下方法制备：
将5-12份的聚醋酸乙烯酯、1-5份的羧甲基纤维素钠、1.5-3.2份的中间产物1、1-5份的木质纤维、0.02-0.07份的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和200-300份的正丁醇，加入到分散机中，控制转速在1100-1200转/min，分散30-60min后，添加35-50份的铝矾土、23-33份的轻质碳酸钙和2-6份的膨润土，将分散机转速控制在400-500转/min，均匀搅拌20-40min，至搅拌均匀即可得到消失模用耐火涂料。
其特征在于：所述中间产物1的制备方法如下：
照质量份数，在反应釜中加入0.5-2.2份的N-烯丙基马来酰亚胺，2.5-4.9份的甲基硅(二醇)二乙酸酯，1-3.2份的丙烯酸镁，1.2-3.2份的硼酸三烯丙酯,0.02-0.06份氯铂酸，100-200份的正丁醇，80-100℃混合0.5-2小时；得到中间产物1。
所述的孕育剂为硅钙钡孕育剂。
所述的砂子为圆形，振动时可以不规则无缝接触。
本发明消失模用耐火涂料采用N-烯丙基马来酰亚胺和甲基硅(二醇)二乙酸酯,硼酸三烯丙酯,丙烯酸镁分别进行硅氢加成反应,生成具有马来酰亚胺和硼元素,镁元素的中间产物1, 其反应示意如下:
Figure 944424DEST_PATH_IMAGE001
中间产物1在消失模用耐火涂料中均匀分散,有效提高消失模用耐火涂料的耐热性;可以在耐火涂料高温烧结过程中起到隔热保温作用，减少碳的烧蚀，有效保存耐火涂料的碳结构，同时能够提高涂层交联密度，阻隔和吸收硫元素。具有防渗硫作用，避免引起球铁表面球化衰退。在不影响涂料的综合性能的前提下进一步解决涂料层对含硫物质的阻隔和吸收的问题、减少硫在铸件表面的含量；确保涂料常温使用性能稳定。
本发明公布的一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，本发明公布一种用消失模工艺制备球墨铸铁件的方法，本发明将一种无硫呋喃树脂固化剂应用到树脂砂型固化技术当中，避免含硫化合物中的硫元素渗入到铁液表面，与Mg产生MgS，消耗球化元素Mg，导致其他非球形状的石墨产生，同时加入消失模用耐火涂料具有防渗硫作用，共同作用下球墨铸铁件表面无球化衰退；本发明球墨铸铁件组织均匀性非常好，能有效增加铸件的疲劳强度和使用寿命。
附图说明
图1为实施例2制备的球墨铸铁件的金相图，放大100倍。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
试样采用自行设计的试样，金相试样切成10mm×10mm×20mm，通过扫描电子显微镜（SEM）对试样表面的显微组织进行分析，衰退层厚度为片状石墨区和蠕虫状石墨区，衰退层厚度越厚，表面衰退缺陷越严重。
拉伸强度按照GB_T 32498-2016要求进行检测。
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
实施例1
一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其工艺流程如下：
步骤一、泡沫制模：采用电脑自动化切割技术切割泡沫，然后将切割好的泡沫制模，组装好后喷消失模用耐火涂料，喷涂完毕后在50℃的烘房烘干，重复烘干3次，确保泡沫模具不含水分；
步骤二、铸件工艺：在砂子中加入砂子重量的0.5%的呋喃树脂和0.15%固化剂，搅拌均匀好在砂箱底部铺入10cm高度的砂子垫底，然后将模具放进砂箱中，采用雨淋式落砂将模具覆盖与砂箱盖持平，砂箱通过微震，机震使砂子无缝接触，然后室温静置30min，固化砂型；然后将铁水在1350℃下进行浇注，浇注期间除尘工作一直运行；
步骤三、祛砂：通过自动翻箱机将砂和铸件分离，然后将铸件通过吊钩进入抛丸机内除去耐火涂层；
步骤四：去应力：通过工业电阻炉，最终得到成品。
所述的固化剂为一种无硫呋喃树脂固化剂，按照以下方法制备：
将40kg甲苯投入反应釜中，升温到40℃，将5kg磷酸滴加到反应釜中，滴加完毕，升温到90℃，反应6h，反应结束，降温至20℃，将加入5kg三氯乙酸、8kg苯六羧酸，1kg柠檬酸，30kg水和2kg动物胶，混合搅拌40min，即可出料。
所述的球墨铸铁件铁水制备方法为：
将原材料放入到熔炼炉中，控温1440℃熔炼，得到的铁水，将0.8%的孕育剂加入包内，然后冲入铁水，使其均匀熔化，然后进行浇注，浇注时采用随流孕育，加入0.05%的随流孕育剂；其具体组分包括：C：3.4%、Si：2.4%、Mn：0.3%、Cu：0.35%，Mg：0.045%，磷：＜0.1%，稀土氧化物：0.04%，余量为铁。
所述的消失模用耐火涂料，按照以下方法制备：
将5kg的聚醋酸乙烯酯、1kg的羧甲基纤维素钠、1.5kg的中间产物1、1kg的木质纤维、0.02kg的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和200kg的正丁醇，加入到分散机中，控制转速在1100转/min，分散30min后，添加35kg的铝矾土、23kg的轻质碳酸钙和2kg的膨润土，将分散机转速控制在400转/min，均匀搅拌20min，至搅拌均匀即可得到消失模用耐火涂料。
其特征在于：所述中间产物1的制备方法如下：
在反应釜中加入0.5kg的N-烯丙基马来酰亚胺，2.5kg的甲基硅(二醇)二乙酸酯，1kg的丙烯酸镁，1.2kg的硼酸三烯丙酯，0.02kg氯铂酸，100kg的正丁醇，80℃混合0.5小时；得到中间产物1。
所述的稀土氧化物为二氧化铈。
所述的孕育剂为硅钙钡孕育剂。
所述的砂子为圆形，振动时可以不规则无缝接触。
所制备的球墨铸铁件衰退层厚度为34μm，试样的拉伸强度为864MPa。
实施例2
一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其工艺流程如下：
步骤一、泡沫制模：采用电脑自动化切割技术切割泡沫，然后将切割好的泡沫制模，组装好后喷消失模用耐火涂料，喷涂完毕后在55℃的烘房烘干，重复烘干4次，确保泡沫模具不含水分；
步骤二、铸件工艺：在砂子中加入砂子重量的1%的呋喃树脂和0.25%固化剂，搅拌均匀好在砂箱底部铺入15cm高度的砂子垫底，然后将模具放进砂箱中，采用雨淋式落砂将模具覆盖与砂箱盖持平，砂箱通过微震，机震使砂子无缝接触，然后室温静置60min，固化砂型；然后将铁水在1380℃下进行浇注，浇注期间除尘工作一直运行；
步骤三、祛砂：通过自动翻箱机将砂和铸件分离，然后将铸件通过吊钩进入抛丸机内除去耐火涂层；
步骤四：去应力：通过工业电阻炉，最终得到成品。
所述的固化剂为一种无硫呋喃树脂固化剂，按照以下方法制备：
将50kg甲苯投入反应釜中，升温到50℃，将8kg磷酸滴加到反应釜中，滴加完毕，升温到100℃，反应9h，反应结束，降温至25℃，将加入10kg三氯乙酸、14kg苯六羧酸，3kg柠檬酸，35kg水和5kg动物胶，混合搅拌50min，即可出料。
所述的球墨铸铁件铁水制备方法为：
将原材料放入到熔炼炉中，控温1480℃熔炼，得到的铁水，将1%的孕育剂加入包内，然后冲入铁水，使其均匀熔化，然后进行浇注，浇注时采用随流孕育，加入0.1%的随流孕育剂；其具体组分包括：C：3.5%、Si：2.6%、Mn：0.4%、Cu：0.38%，Mg：0.048%，磷：＜0.1%，稀土氧化物：0.04%，余量为铁。
所述的消失模用耐火涂料，按照以下方法制备：
将7kg的聚醋酸乙烯酯、2kg的羧甲基纤维素钠、1.9kg的中间产物1、3kg的木质纤维、0.03kg的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和220kg的正丁醇，加入到分散机中，控制转速在1120转/min，分散40min后，添加41kg的铝矾土、28kg的轻质碳酸钙和3kg的膨润土，将分散机转速控制在420转/min，均匀搅拌25min，至搅拌均匀即可得到消失模用耐火涂料。
其特征在于：所述中间产物1的制备方法如下：
在反应釜中加入1kg的N-烯丙基马来酰亚胺，2.8kg的甲基硅(二醇)二乙酸酯，2.3kg的丙烯酸镁，1.8kg的硼酸三烯丙酯，0.03kg氯铂酸，150kg的正丁醇，87℃混合1小时；得到中间产物1。
所述的稀土氧化物为氧化铷。
所述的孕育剂为硅钙钡孕育剂。
所述的砂子为圆形，振动时可以不规则无缝接触。
所制备的球墨铸铁件衰退层厚度为27μm，试样的拉伸强度为879MPa。
本实施例的制备的球墨铸铁件样品检测报告如下表:
Figure 116691DEST_PATH_IMAGE002
实施例3
一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其工艺流程如下：
步骤一、泡沫制模：采用电脑自动化切割技术切割泡沫，然后将切割好的泡沫制模，组装好后喷消失模用耐火涂料，喷涂完毕后在60℃的烘房烘干，重复烘干5次，确保泡沫模具不含水分；
步骤二、铸件工艺：在砂子中加入砂子重量的1.5%的呋喃树脂和0.5%固化剂，搅拌均匀好在砂箱底部铺入20cm高度的砂子垫底，然后将模具放进砂箱中，采用雨淋式落砂将模具覆盖与砂箱盖持平，砂箱通过微震，机震使砂子无缝接触，然后室温静置120min，固化砂型；然后将铁水在1400℃下进行浇注，浇注期间除尘工作一直运行；
步骤三、祛砂：通过自动翻箱机将砂和铸件分离，然后将铸件通过吊钩进入抛丸机内除去耐火涂层；
步骤四：去应力：通过工业电阻炉，最终得到成品。
所述的固化剂为一种无硫呋喃树脂固化剂，按照以下方法制备：
将60kg甲苯投入反应釜中，升温到60℃，将10kg磷酸滴加到反应釜中，滴加完毕，升温到110℃，反应12h，反应结束，降温至30℃，将加入15kg三氯乙酸、22kg苯六羧酸，5kg柠檬酸，40kg水和7kg动物胶，混合搅拌60min，即可出料。
所述的球墨铸铁件铁水制备方法为：
将原材料放入到熔炼炉中，控温1490℃熔炼，得到的铁水，将1.2%的孕育剂加入包内，然后冲入铁水，使其均匀熔化，然后进行浇注，浇注时采用随流孕育，加入0.05%-0.15%的随流孕育剂；其具体组分包括：C：3.7%、Si：2.8%、Mn：0.5%、Cu：0.4%，Mg：0.05%，磷：＜0.1%，稀土氧化物：0.05%，余量为铁。
所述的消失模用耐火涂料，按照以下方法制备：
将12kg的聚醋酸乙烯酯、5kg的羧甲基纤维素钠、3.2kg的中间产物1、5kg的木质纤维、0.07kg的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和300kg的正丁醇，加入到分散机中，控制转速在1200转/min，分散60min后，添加50kg的铝矾土、33kg的轻质碳酸钙和2-6kg的膨润土，将分散机转速控制在500转/min，均匀搅拌40min，至搅拌均匀即可得到消失模用耐火涂料。
其特征在于：所述中间产物1的制备方法如下：
在反应釜中加入2.2kg的N-烯丙基马来酰亚胺，4.9kg的甲基硅(二醇)二乙酸酯，3.2kg的丙烯酸镁，3.2kg的硼酸三烯丙酯，0.06kg氯铂酸，200kg的正丁醇，100℃混合2小时；得到中间产物1。
所述的稀土氧化物为氧化镧。
所述的孕育剂为硅钙钡孕育剂。
所述的砂子为圆形，振动时可以不规则无缝接触。
所制备的球墨铸铁件衰退层厚度为24μm，球墨铸铁件表面均无球化衰退，试样的拉伸强度为881MPa。
对比例1
一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其工艺流程如下：
步骤一、泡沫制模：采用电脑自动化切割技术切割泡沫，然后将切割好的泡沫制模，组装好后喷消失模用耐火涂料，喷涂完毕后在55℃的烘房烘干，重复烘干4次，确保泡沫模具不含水分；
步骤二、铸件工艺：在砂子中加入砂子重量的1%的呋喃树脂和0.25%固化剂，搅拌均匀好在砂箱底部铺入15cm高度的砂子垫底，然后将模具放进砂箱中，采用雨淋式落砂将模具覆盖与砂箱盖持平，砂箱通过微震，机震使砂子无缝接触，然后室温静置60min，固化砂型；然后将铁水在1380℃下进行浇注，浇注期间除尘工作一直运行；
步骤三、祛砂：通过自动翻箱机将砂和铸件分离，然后将铸件通过吊钩进入抛丸机内除去耐火涂层；
步骤四：去应力：通过工业电阻炉，最终得到成品。
所述的固化剂为一种无硫呋喃树脂固化剂，按照以下方法制备：
将50kg甲苯投入反应釜中，升温到50℃，将8kg磷酸滴加到反应釜中，滴加完毕，升温到100℃，反应9h，反应结束，降温至25℃，将加入10kg三氯乙酸、14kg苯六羧酸，3kg柠檬酸，35kg水和5kg动物胶，混合搅拌50min，即可出料。
所述的球墨铸铁件铁水制备方法为：
将原材料放入到熔炼炉中，控温1480℃熔炼，得到的铁水，将1%的孕育剂加入包内，然后冲入铁水，使其均匀熔化，然后进行浇注，浇注时采用随流孕育，加入0.1%的随流孕育剂；其具体组分包括：C：3.5%、Si：2.6%、Mn：0.4%、Cu：0.38%，Mg：0.048%，磷：＜0.1%，稀土氧化物：0.04%，余量为铁。
所述的消失模用耐火涂料，按照以下方法制备：
将7kg的聚醋酸乙烯酯、2kg的羧甲基纤维素钠、1.9kg的中间产物1、3kg的木质纤维、0.03kg的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和220kg的正丁醇，加入到分散机中，控制转速在1120转/min，分散40min后，添加41kg的铝矾土、28kg的轻质碳酸钙和3kg的膨润土，将分散机转速控制在420转/min，均匀搅拌25min，至搅拌均匀即可得到消失模用耐火涂料。
所述的稀土氧化物为氧化铷。
所述的孕育剂为硅钙钡孕育剂。
所述的砂子为圆形，振动时可以不规则无缝接触。
所制备的球墨铸铁件衰退层厚度为270μm，试样的拉伸强度为682MPa。
对比例2
一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其工艺流程如下：
步骤一、泡沫制模：采用电脑自动化切割技术切割泡沫，然后将切割好的泡沫制模，组装好后喷消失模用耐火涂料，喷涂完毕后在55℃的烘房烘干，重复烘干4次，确保泡沫模具不含水分；
步骤二、铸件工艺：在砂子中加入砂子重量的1%的呋喃树脂和0.25%固化剂，搅拌均匀好在砂箱底部铺入15cm高度的砂子垫底，然后将模具放进砂箱中，采用雨淋式落砂将模具覆盖与砂箱盖持平，砂箱通过微震，机震使砂子无缝接触，然后室温静置60min，固化砂型；然后将铁水在1380℃下进行浇注，浇注期间除尘工作一直运行；
步骤三、祛砂：通过自动翻箱机将砂和铸件分离，然后将铸件通过吊钩进入抛丸机内除去耐火涂层；
步骤四：去应力：通过工业电阻炉，最终得到成品。
所述的固化剂为一种无硫呋喃树脂固化剂，按照以下方法制备：
将50kg甲苯投入反应釜中，升温到50℃，将8kg磷酸滴加到反应釜中，滴加完毕，升温到100℃，反应9h，反应结束，降温至25℃，将加入10kg三氯乙酸、14kg苯六羧酸，3kg柠檬酸，35kg水和5kg动物胶，混合搅拌50min，即可出料。
所述的球墨铸铁件铁水制备方法为：
将原材料放入到熔炼炉中，控温1480℃熔炼，得到的铁水，将1%的孕育剂加入包内，然后冲入铁水，使其均匀熔化，然后进行浇注，浇注时采用随流孕育，加入0.1%的随流孕育剂；其具体组分包括：C：3.5%、Si：2.6%、Mn：0.4%、Cu：0.38%，Mg：0.048%，磷：＜0.1%，稀土氧化物：0.04%，余量为铁。
所述的消失模用耐火涂料，按照以下方法制备：
将7kg的聚醋酸乙烯酯、2kg的羧甲基纤维素钠、1.9kg的中间产物1、3kg的木质纤维、0.03kg的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和220kg的正丁醇，加入到分散机中，控制转速在1120转/min，分散40min后，添加41kg的铝矾土、28kg的轻质碳酸钙和3kg的膨润土，将分散机转速控制在420转/min，均匀搅拌25min，至搅拌均匀即可得到消失模用耐火涂料。
其特征在于：所述中间产物1的制备方法如下：
在反应釜中加入1kg的N-烯丙基马来酰亚胺，2.8kg的甲基硅(二醇)二乙酸酯，0.6kg的丙烯酸镁，1.8kg的硼酸三烯丙酯，0.03kg氯铂酸，150kg的正丁醇，87℃混合1小时；得到中间产物1。
所述的稀土氧化物为氧化铷。
所述的孕育剂为硅钙钡孕育剂。
所述的砂子为圆形，振动时可以不规则无缝接触。
所制备的球墨铸铁件衰退层厚度为127μm，试样的拉伸强度为796MPa。
对比例3
一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其工艺流程如下：
步骤一、泡沫制模：采用电脑自动化切割技术切割泡沫，然后将切割好的泡沫制模，组装好后喷消失模用耐火涂料，喷涂完毕后在55℃的烘房烘干，重复烘干4次，确保泡沫模具不含水分；
步骤二、铸件工艺：在砂子中加入砂子重量的1%的呋喃树脂和0.25%固化剂，搅拌均匀好在砂箱底部铺入15cm高度的砂子垫底，然后将模具放进砂箱中，采用雨淋式落砂将模具覆盖与砂箱盖持平，砂箱通过微震，机震使砂子无缝接触，然后室温静置60min，固化砂型；然后将铁水在1380℃下进行浇注，浇注期间除尘工作一直运行；
步骤三、祛砂：通过自动翻箱机将砂和铸件分离，然后将铸件通过吊钩进入抛丸机内除去耐火涂层；
步骤四：去应力：通过工业电阻炉，最终得到成品。
所述的固化剂为一种无硫呋喃树脂固化剂，按照以下方法制备：
将50kg甲苯投入反应釜中，升温到50℃，将8kg磷酸滴加到反应釜中，滴加完毕，升温到100℃，反应9h，反应结束，降温至25℃，将加入10kg三氯乙酸、14kg苯六羧酸，3kg柠檬酸，35kg水和5kg动物胶，混合搅拌50min，即可出料。
所述的球墨铸铁件铁水制备方法为：
将原材料放入到熔炼炉中，控温1480℃熔炼，得到的铁水，将1%的孕育剂加入包内，然后冲入铁水，使其均匀熔化，然后进行浇注，浇注时采用随流孕育，加入0.1%的随流孕育剂；其具体组分包括：C：3.5%、Si：2.6%、Mn：0.4%、Cu：0.38%，Mg：0.048%，磷：＜0.1%，稀土氧化物：0.04%，余量为铁。
所述的消失模用耐火涂料，按照以下方法制备：
将7kg的聚醋酸乙烯酯、2kg的羧甲基纤维素钠、1.9kg的中间产物1、3kg的木质纤维、0.03kg的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和220kg的正丁醇，加入到分散机中，控制转速在1120转/min，分散40min后，添加41kg的铝矾土、28kg的轻质碳酸钙和3kg的膨润土，将分散机转速控制在420转/min，均匀搅拌25min，至搅拌均匀即可得到消失模用耐火涂料。
其特征在于：所述中间产物1的制备方法如下：
在反应釜中加入1kg的N-烯丙基马来酰亚胺，2.8kg的甲基硅(二醇)二乙酸酯，1.8kg的硼酸三烯丙酯，0.03kg氯铂酸，150kg的正丁醇，87℃混合1小时；得到中间产物1。
所述的稀土氧化物为氧化铷。
所述的孕育剂为硅钙钡孕育剂。
所述的砂子为圆形，振动时可以不规则无缝接触。
所制备的球墨铸铁件衰退层厚度为143μm，试样的拉伸强度为817MPa。
对比例4
一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其工艺流程如下：
步骤一、泡沫制模：采用电脑自动化切割技术切割泡沫，然后将切割好的泡沫制模，组装好后喷消失模用耐火涂料，喷涂完毕后在55℃的烘房烘干，重复烘干4次，确保泡沫模具不含水分；
步骤二、铸件工艺：在砂子中加入砂子重量的1%的呋喃树脂和0.25%固化剂，搅拌均匀好在砂箱底部铺入15cm高度的砂子垫底，然后将模具放进砂箱中，采用雨淋式落砂将模具覆盖与砂箱盖持平，砂箱通过微震，机震使砂子无缝接触，然后室温静置60min，固化砂型；然后将铁水在1380℃下进行浇注，浇注期间除尘工作一直运行；
步骤三、祛砂：通过自动翻箱机将砂和铸件分离，然后将铸件通过吊钩进入抛丸机内除去耐火涂层；
步骤四：去应力：通过工业电阻炉，最终得到成品。
所述的固化剂为一种无硫呋喃树脂固化剂，按照以下方法制备：
将50kg甲苯投入反应釜中，升温到50℃，将8kg磷酸滴加到反应釜中，滴加完毕，升温到100℃，反应9h，反应结束，降温至25℃，将加入10kg三氯乙酸、14kg苯六羧酸，3kg柠檬酸，35kg水和5kg动物胶，混合搅拌50min，即可出料。
所述的球墨铸铁件铁水制备方法为：
将原材料放入到熔炼炉中，控温1480℃熔炼，得到的铁水，将1%的孕育剂加入包内，然后冲入铁水，使其均匀熔化，然后进行浇注，浇注时采用随流孕育，加入0.1%的随流孕育剂；其具体组分包括：C：3.5%、Si：2.6%、Mn：0.4%、Cu：0.38%，Mg：0.048%，磷：＜0.1%，稀土氧化物：0.04%，余量为铁。
所述的消失模用耐火涂料，按照以下方法制备：
将7kg的聚醋酸乙烯酯、2kg的羧甲基纤维素钠、1.9kg的中间产物1、3kg的木质纤维、0.03kg的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和220kg的正丁醇，加入到分散机中，控制转速在1120转/min，分散40min后，添加41kg的铝矾土、28kg的轻质碳酸钙和3kg的膨润土，将分散机转速控制在420转/min，均匀搅拌25min，至搅拌均匀即可得到消失模用耐火涂料。
其特征在于：所述中间产物1的制备方法如下：
在反应釜中加入1kg的N-烯丙基马来酰亚胺，2.8kg的甲基硅(二醇)二乙酸酯，0.6kg的丙烯酸镁， 0.03kg氯铂酸，150kg的正丁醇，87℃混合1小时；得到中间产物1。
所述的稀土氧化物为氧化铷。
所述的孕育剂为硅钙钡孕育剂。
所述的砂子为圆形，振动时可以不规则无缝接触。
所制备的球墨铸铁件衰退层厚度为122μm，试样的拉伸强度为835MPa。

Claims (6)

1.一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其工艺流程如下：
步骤一、泡沫制模：采用电脑自动化切割技术切割泡沫，然后将切割好的泡沫制模，组装好后喷消失模用耐火涂料，喷涂完毕后在50-60℃的烘房烘干，重复烘干3-5次，确保泡沫模具不含水分；
步骤二、铸件工艺：在砂子中加入砂子重量的0.5%-1.5%的呋喃树脂和0.15%-0.5%固化剂，搅拌均匀好在砂箱底部铺入10-20cm高度的砂子垫底，然后将模具放进砂箱中，采用雨淋式落砂将模具覆盖与砂箱盖持平，砂箱通过微震，机震使砂子无缝接触，然后室温静置30-120min，固化砂型；然后将铁水在1350-1400℃下进行浇注，浇注期间除尘工作一直运行；
步骤三、祛砂：通过自动翻箱机将砂和铸件分离，然后将铸件通过吊钩进入抛丸机内除去耐火涂层；
步骤四：去应力：通过工业电阻炉，最终得到成品;
所述的固化剂为一种无硫呋喃树脂固化剂，按照以下方法制备：
按照质量份数，将40-60份的甲苯投入反应釜中，升温到40-60℃，将5-10份的磷酸滴加到反应釜中，滴加完毕，升温到90-110℃，反应6-12h，反应结束，降温至20-30℃，将加入5-15份的三氯乙酸、8-22份的苯六羧酸，1-5份的柠檬酸，30-40份的水和2-7份的动物胶，混合搅拌40-60min，即可出料。
2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其特征在于：所述的球墨铸铁件铁水制备方法为：
按照质量份数，将原材料放入到熔炼炉中，控温1440-1490℃熔炼，得到的铁水，将0.8%-1.2%的孕育剂加入包内，然后冲入铁水，使其均匀熔化，然后进行浇注，浇注时采用随流孕育，加入0.05%-0.15%的随流孕育剂；其具体组分包括：C：3.4%-3.7%、Si：2.4%-2.8%、Mn：0.3%-0.5%、Cu：0.35%-0.4%，Mg：0.045%-0.05%，磷：＜0.1%，稀土氧化物：0.04%-0.05%，余量为铁。
3.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其特征在于：所述的稀土氧化物为二氧化铈或氧化铷或氧化镧。
4.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其特征在于：所述的孕育剂为硅钙钡孕育剂。
5.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其特征在于：所述的砂子为圆形，振动时可以不规则无缝接触。
6.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁件的消失模铸造工艺，其特征在于：所述的消失模用耐火涂料，按照以下方法制备：
照质量份数，在反应釜中加入0.5-2.2份的N-烯丙基马来酰亚胺，2.5-4.9份的甲基硅(二醇)二乙酸酯，0.1-3.2份的丙烯酸镁，1.2-3.2份的硼酸三烯丙酯,0.02-0.06份氯铂酸，100-200份的正丁醇，80-100℃混合0.5-2小时；得到产物1,
将5-12份的聚醋酸乙烯酯、1-5份的羧甲基纤维素钠、1.5-3.2份的产物1、1-5份的木质纤维、0.02-0.07份的聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和200-300份的正丁醇，加入到分散机中，控制转速在1100-1200转/min，分散30-60min后，添加35-50份的铝矾土、23-33份的轻质碳酸钙和2-6份的膨润土，将分散机转速控制在400-500转/min，均匀搅拌20-40min，至搅拌均匀即可得到消失模用耐火涂料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113151731B (zh) * 2021-04-23 2022-06-10 湖北普尔精密科技有限公司 一种高强度高塑性铸态qt700-10球墨铸铁及其生产方法
CN114260419B (zh) * 2021-12-03 2024-03-19 山东大众机械制造股份有限公司 一种铸钢材质挖掘机驱动轮的铸造方法
CN117753928B (zh) * 2024-02-22 2024-04-26 潍坊卓安重工科技有限公司 利用球墨铸铁制造球磨机端盖的消失模铸造方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1593812A (zh) * 2004-06-30 2005-03-16 黄刚 负压实型铸造汽车发动机曲轴箱体的方法
CN101199982A (zh) * 2007-11-28 2008-06-18 济南圣泉集团股份有限公司 铸造呋喃树脂用低硫固化剂
CN102049468A (zh) * 2009-10-28 2011-05-11 望城县湖动铸业机械有限公司 消失模铸造装载机大型变速箱体的工艺
CN103113548A (zh) * 2013-03-06 2013-05-22 苏州兴业材料科技股份有限公司 新型改性铸造用呋喃树脂的制备方法
CN103113547A (zh) * 2013-03-06 2013-05-22 苏州兴业材料科技股份有限公司 改性铸造用呋喃树脂的制备方法
CN103764312A (zh) * 2011-08-31 2014-04-30 花王株式会社 自固化性铸型造型用粘结剂组合物及使用其的铸型的制造方法
CN105689636A (zh) * 2014-12-10 2016-06-22 花王株式会社 铸型造型用套装
CN105964921A (zh) * 2016-07-21 2016-09-28 烟台锐盛汽车模具有限公司 一种大型铸件消失模树脂砂铸造工艺
CN109093073A (zh) * 2018-09-01 2018-12-28 台州进亿成再生资源回收有限公司 一种基于消失模的铸造成型工艺
CN110039005A (zh) * 2019-05-17 2019-07-23 扬州双集机械有限公司 汽车内饰件金属模铸造工艺

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1593812A (zh) * 2004-06-30 2005-03-16 黄刚 负压实型铸造汽车发动机曲轴箱体的方法
CN101199982A (zh) * 2007-11-28 2008-06-18 济南圣泉集团股份有限公司 铸造呋喃树脂用低硫固化剂
CN102049468A (zh) * 2009-10-28 2011-05-11 望城县湖动铸业机械有限公司 消失模铸造装载机大型变速箱体的工艺
CN103764312A (zh) * 2011-08-31 2014-04-30 花王株式会社 自固化性铸型造型用粘结剂组合物及使用其的铸型的制造方法
CN103113548A (zh) * 2013-03-06 2013-05-22 苏州兴业材料科技股份有限公司 新型改性铸造用呋喃树脂的制备方法
CN103113547A (zh) * 2013-03-06 2013-05-22 苏州兴业材料科技股份有限公司 改性铸造用呋喃树脂的制备方法
CN105689636A (zh) * 2014-12-10 2016-06-22 花王株式会社 铸型造型用套装
CN105964921A (zh) * 2016-07-21 2016-09-28 烟台锐盛汽车模具有限公司 一种大型铸件消失模树脂砂铸造工艺
CN109093073A (zh) * 2018-09-01 2018-12-28 台州进亿成再生资源回收有限公司 一种基于消失模的铸造成型工艺
CN110039005A (zh) * 2019-05-17 2019-07-23 扬州双集机械有限公司 汽车内饰件金属模铸造工艺

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