隨著工業科技和生產工藝的不斷發展，以（yǐ）及國內外（wài）大工業市場競爭的加（jiā）劇，特別（bié）是我國加入WTO以來（lái），機器製造業及工（gōng）程界對鑄件質量尤其是鑄（zhù）件表麵（miàn）質量的要求越來越高。鑄造塗料是指塗敷在鑄型型腔或型芯表麵，以改（gǎi）善其表麵耐（nài）火（huǒ）度（dù）、化學穩定性、抗金屬衝刷性、抗粘砂性等性能的一種覆蓋物。鑄造塗（tú）料與鑄件表麵（miàn）質量關係密切，本文（wén）從鑄造塗料的作用、性能等方麵談談鑄造塗料對鑄件表麵質量的影響。

一、塗料（liào）的作用（yòng）

1.減少鑄件表麵的機械粘砂和化學粘砂（shā）

鑄型和型（xíng）芯有很多孔隙，在（zài）澆（jiāo）鑄和凝固過程（chéng）中帶有靜（jìng）壓力和動壓（yā）力的金屬液會滲入（rù）孔隙，形成粘附於鑄件表麵上（shàng）很難（nán）清理（lǐ）的金屬砂殼，稱為“機械粘砂”。應用鑄造塗料可以封閉鑄型和型芯表麵（miàn）層砂粒間的孔隙，堵塞金屬液滲透的通道，減少鑄件的機械粘砂。鋼液在澆鑄或更低（dī）的溫度下，表麵會（huì）不（bú）斷地生成金屬（shǔ）氧化膜，這種金屬氧化膜可與矽砂發（fā）生化學反應，從而（ér）導致鑄件表麵的“化學粘砂”。使用鑄造塗料可以使金屬液與鑄型或型芯表麵發生隔離（lí），抑製它們之間的化學反應（yīng），減少或消（xiāo）除鑄（zhù）件表麵的化學粘砂。 例如（rú）像不粘鍋上用的不粘塗料或不粘鍋塗料（liào）、建（jiàn）築鋼材用的鋼結（jié）構塗料或鋼結構防火塗料、電纜上（shàng）用（yòng）的電纜防火塗料等都是為保護原材質不受到大氣層的破壞從而（ér）能夠延長使用壽（shòu）命。

2.減少鑄件（jiàn）表（biǎo）麵的（de）夾砂和（hé）衝砂

澆鑄過程中，高溫金屬液對鑄型和型芯表麵有強烈的（de）熱輻射作用，鑄型和（hé）型芯受熱後所產生的熱壓力和熱濕拉（lā）強度會導致鑄件產生夾砂。鑄造塗料可減緩鑄型或型芯（xīn）的（de）輻射受熱，從而減少或消除夾砂缺陷的產生。具備一定粘結能力的塗料，還可（kě）以（yǐ）滲入鑄型和型芯表層砂粒之間，從而加強鑄型或型（xíng）芯的表麵強度和抗衝刷能力，減少鑄件的衝（chōng）砂缺陷。

3.改善鑄件的表麵性能和內部（bù）質量

通過在塗料中添加絕熱材料和激冷材（cái）料，起到改善鑄型內腔溫度分布與控（kòng）製合（hé）金凝固和結晶過程的作（zuò）用，從（cóng）而減少鑄件（jiàn）表麵冷裂與熱裂的產生。塗料中添加某些孕育劑或（huò）合（hé）金元素還可以起（qǐ）到局部孕育或表麵合金化，達到（dào）改善鑄件金相組織性能的作用。

二、塗料的性（xìng）能

1.懸浮穩定性

塗料（liào）在貯（zhù）存或（huò）使（shǐ）用過程中，固體顆粒應盡可（kě）能呈懸浮狀態，不分層、不沉澱、不結塊，保證塗料性能均一和塗層質量。

2.塗刷性

塗刷性良好的塗料使用性能是：刷筆在飽蘸（zhàn）塗料（liào）塗刷時爽滑、不粘、不帶起砂粒，塗刷（shuā）後塗料能自動流平、無刷痕，型腔垂直麵上不發生塗（tú）料的流失。

3.滲透性

優質塗料應具（jù）備滲透到鑄（zhù）型和型芯適當（dāng）深度的性（xìng）能，一般要求滲入深度在2～3倍（bèi）砂粒直徑，塗料向砂（shā）型孔隙的滲透還可以增強砂粒間的親合力。4.表麵強（qiáng）度

塗層固化後遭外力劃擦、磨刷作用後不留痕跡、不掉粉粒的能力稱為塗料的表麵強度，足（zú）夠的表麵強度可防止在搬運、下芯及（jí）合箱時發（fā）生鑄型損傷。好塗料還應具備較（jiào）好的抗粘砂性（xìng）、抗裂性、保存性及少量發氣性等性（xìng）能。
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三、鑄造塗料影響鑄件表麵質量的原理

1.氣模和（hé）碳膜隔離

石（shí）墨粉塗料用於鑄鐵件時，具有良（liáng）好的剝（bāo）離性。

石（shí）墨在澆鑄、凝固及冷卻期間生成一氧化（huà）碳氣膜和亮碳膜，阻止金（jīn）屬液與砂型或型芯表麵（miàn）的相互作用，防止粘砂。在濕型型腔表麵噴塗廢（fèi）機油與石墨粉攪拌混製成的（de）塗料，依靠澆鑄高溫所產生的還（hái）原氣膜（mó）與碳膜，可以得到表麵異常光潔的薄（báo）壁鑄鐵件。
2.熔渣隔（gé）離

澆（jiāo）鑄後塗料層與鑄（zhù）件界麵上形成熔渣（zhā）層，有（yǒu）較高的粘度（dù）將耐火骨料（liào）等粘連在一起，阻擋了（le）金屬液的滲透。熔渣層（céng）在與金屬液無矽酸鹽產生化學反應，與金屬液不潤濕或基本不潤濕時（shí）效果最（zuì）好。冷卻時（shí），渣殼層與鑄件金屬線收縮係數相差較大，在渣殼層與鑄件的界麵上產生了較大的切應力，導致塗層殼能自動剝離，這種利用熔渣層防止粘砂的理論稱之（zhī）為“熔渣隔離論（lùn）”。用容易（yì）反應的金屬和金屬氧（yǎng）化（huà）物配製（zhì）成塗料，經（jīng）受熱反應生（shēng）成一種新的耐火氧化（huà）物，能阻止（zhǐ）金屬液的滲透。

3.氧化作用

理論（lùn）認為，鑄件是否粘砂取決於鑄件與塗料層之間是否存在著臨界厚度的氧化鐵層，其厚度約為100μm。為了防止（zhǐ）化學粘砂，應增加氧（yǎng）化（huà）物（wù）厚（hòu）度，當它超過臨界厚度（dù）時，塗層或型砂（shā）與金屬氧化物（wù）的燒結（jié）層易從鑄件上剝離。石灰石砂型在澆（jiāo）鑄鋼（gāng）件時由於下列反應（yīng）：CaCO3＝CaO+CO2，導致鑄型（xíng）腔內部的強氧化氣氛，加劇了鑄鋼件（jiàn）的表麵氧化，因而石灰石砂具有優良的防粘砂效果。

在鑄鋼件砂型應用效（xiào）果好的塗料用在鑄鐵件砂（shā）型上卻（què）容易粘砂（shā），甚至是嚴（yán）重粘砂，這可（kě）以從鑄鋼件表麵容易生成氧化鐵（tiě）層得到解釋。鑄鐵含碳量高，碳元素先於鐵氧（yǎng）化，因而澆鑄鑄鐵時很難生（shēng）成達到臨界厚度的氧化鐵層，因此“氧化作用”理論不適（shì）用於鑄鐵件（jiàn）的防粘砂塗料。
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