(1)防止鑄件粘砂 防止鑄件表面產生粘砂缺陷是涂料最主要的作用之一。耐熱涂層可封閉型、芯表面存在的大量孔隙,提供了一層致密性、耐火性和熱化學穩定性更高的屏障,可有效地阻止金屬液的滲透或熱化學反應,從而防止鑄件機械粘砂和化學粘砂的產生,減少鑄件的清理勞動量以及后序機加工時刀具摩損。 (2)降低鑄件表面粗糙度 涂覆了涂料的砂型芯表面更加光滑、致密,且不易被金屬液潤濕,故可大大降低鑄件的表面粗糙度。用涂覆了涂料的砂型生產出的鑄件,其表面粗糙度一般可比不使用涂料時提高1~2級(如對于鑄鐵件可由原來的Ra=25~50?m(GB6060.1-1997)下降到Ra=6.3~12.5?m)。 (3)加固砂型表面 具有一定強度和滲透性的涂料能明顯提高砂型、芯的表面強度,改善型、芯抗沖刷能力,減少金屬液對砂型的熱輻射,從而防止或減少由于沖砂或熱膨脹引起的鑄件砂眼和夾砂等缺陷。涂料的這一作用對于砂型表面安定性較差的粘土砂和水玻璃砂造型工藝尤為重要。 (4)屏蔽或隔離作用 致密的涂層可在砂型和金屬液之間建立起一道屏障,從而防止或減緩某些樹脂砂的熱解產物對鑄件表面的不良影響。例如,特殊配制的涂料可減少樹脂砂易造成的氮氣孔和不銹鋼鑄件的滲碳,以及磺酸類固化劑分解析出的硫系氣體使鑄件表層滲硫而引起的鑄鋼件熱裂和球墨鑄鐵鑄件表面組織的異常。當采用含有氧化鈣和硅酸二鈣的涂料時,除了具有屏蔽作用外,其分解產物對硫系氣體還具有吸附作用,從而更有利于防止因滲硫而引起的上述缺陷。 (5)鑄件表面合金化和晶粒細化。 在涂料中添加某些特殊合金成分可實現鑄件表面合金化。例如,在涂料中加入錫、銻、鋅等元素可增加鑄件表面的珠光體含量;加入碲、鉍、鉻等元素可使鑄件表面形成較多的碳化物,提高鑄件表面的耐磨性能;含有碲粉的涂料還被成功地用于防止耐壓鑄件的滲漏;添加稀土合金粉和硼鐵粉等可使鑄件表面組織細化,從而提高鑄件的使用性能及使用壽命,并可防止鑄鐵件的厚大部位產生縮松;添加難熔的高熔點金屬或合金粉末時,它們能以鑲嵌的方式存在于鑄件表面,使鑄件局部具有抗磨、耐蝕和耐熱等特殊性能。 (6)調節鑄件凝固溫度場 通過在涂料中加入保溫或激冷材料可實現對鑄件局部溫度場的調節,加強對凝固順序的控制。例如當涂料中含有足夠量的硅藻土粉、海泡石等保溫材料時可制成保溫性能良好的絕熱涂料;而含有某些特殊合金成分的涂料(如焓變涂料)對鑄造熱節有較強的激冷作用,在某些情況下甚至可代替冷鐵。 (7)減少鑄件落砂和清理勞動量,節約工時。
砂型涂料有
①化學硬化砂型的強度比粘土砂型高得多,而且制成砂型后在硬化到具有相當高的強度后脫膜,不需要修型。因而,鑄型能較準確地反映模樣的尺寸和輪廓形狀,在以后的工藝過程中也不易變形。制得的鑄件尺寸精度較高。
②由于所用粘結劑和硬化劑的粘度都不高,很易與砂粒混勻,混砂設備結構輕巧、功率小而生產率高,砂處理工作部分可簡化。
③混好的型砂在硬化之前有很好的流動性,造型時型砂很易舂實,因而不需要龐大而復雜的造型機。
④用化學硬化砂造型時,可根據生產要求選用模樣材料,如木、塑料和金屬。
⑤化學硬化砂中粘結劑的含量比粘土砂低得多,其中又不存在粉末狀輔料,如采用粒度相同的原砂,砂粒之間的間隙要比粘土砂大得多。為避免鑄造時金屬滲入砂粒之間,砂型或型芯表面應涂以質量優良的涂料。
⑥用水玻璃作粘結劑的化學硬化砂成本低、使用中工作環境無氣味。但這種鑄型澆注金屬以后型砂不易潰散;用過的舊砂不能直接回收使用,須經再生處理,而水玻璃砂的再生又比較困難。
⑦用樹脂作粘結劑的化學硬化砂成本較高,但澆注以后鑄件易于和型砂分離,鑄件清理的工作量減少,而且用過的大部分砂子可再生回收使用。
據了解是學硬化砂中粘結劑的含量比粘土砂低得多,其中又不存在粉末狀輔料,如采用粒度相同的原砂,砂粒之間的間隙要比粘土砂大得多。為避免鑄造時金屬滲入砂粒之間,砂型或型芯表面應涂以質量優良的涂料。用樹脂作粘結劑的化學硬化砂成本較高,但澆注以后鑄件易于和型砂分離,鑄件清理的工作量減少,而且用過的大部分砂子可再生回收使用。