Các bột crômít mịn được pha chế với lượng chất kết dính và dung môi pha khác nhau được cho thấy trên các bảng 1, 2.
| Mẫu | Hỗn hợp (g) | Chất pha | ||||||
| Silic | Crômít | Bentônít | H3BO4 | Nước | Cồn | Nước thuỷ tinh |
H3PO4 (g) | |
| Silic1 | 96 | 4 | + | |||||
| Silic2 | 96 | 4 | + | |||||
| Cr3 | 96 | 4 | + | + | ||||
| Cr4 | 96 | 4 | + | + | ||||
| Cr5 | 96 | 4 | + | 3 | ||||
| Cr6 | 94 | 6 | + | |||||
| Cr7 | 94 | 6 | + | |||||
| Cr8 | 94 | 6 | + | |||||
| Cr9 | 94 | 6 | + | |||||
| Cr10 | 94 | 6 | + | |||||
| Cr11 | 94 | 6 | + | |||||
| Cr12 | 94 | 6 | + | 3 | ||||
| Cr13 | 94 | 6 | + | 3 | ||||
| Cr14 | 94 | 6 | + | 2 | ||||
| Cr15 | xanh | 94 | 6 | + | 3 | |||
| Cr16 | vảy | 94 | 6 | + | 3 | |||
Bảng 1. Các hỗn hợp sơn khuôn kim loại
| Mẫu | Hỗn hợp (g) | Chất pha | ||||||
| Silicát | Crômít | Bentônít | H3BO4 | Nước | Cồn | Nước thuỷ tinh |
H3PO4 (g) | |
| Silic17 | 96 | – | – | 4 | – | – | – | – |
| Silic18 | 96 | – | – | 4 | – | – | – | – |
| Cr19 | 96 | 4 | – | – | + | – | – | |
| Cr20 | 96 | 4 | – | – | + | – | – | |
| Cr21 | 96 | 4 | – | + | – | – | 3 | |
| Cr22 | 94 | 4 | – | + | – | – | 3 | |
| Cr23 | 94 | 4 | – | – | + | + | – | |
| Cr24 | 94 | 6 | – | – | – | – | – | |
| Cr25 | 94 | 6 | – | + | – | – | 3 | |
| Cr26 | 94 | 6 | – | + | – | – | 3 | |
Bảng 2. Các hỗn hợp sơn khuôn cát
| TT | Loại bột | Thành phần chính (%) |
Cỡ hạt | Chất lượng |
|||||
| trước bột | bột | ||||||||
| SiO2 | Cr2O3 | Fe2O3 | Al2O3 | 0,04 | mm | μm | |||
| 1 | Silic | 95,8 | – | 0,25 | 1,19 | – | 0,15 | – | |
| 96,0 | – | 0,1 | 0,04 | 15,4 | 20 | bảo đảm | |||
| 3 | Crômít | 3,0 | 52,0 | 17%Fe | 0,40 | – | 0,10 | ||
| 3 | 1,01 | 52,0 | 17,20 | 0,10 | – | 15 | bảo đảm | ||
| 4 | 1,02 | 51,7 | 20,01 | 0,24 | – | 20 | bảo đảm | ||
| 5 | 2,01 | 50,8 | 18,01 | 0,34 | – | 15 | bảo đảm | ||
| 6 | 2,21 | 49,2 | 19,21 | 0,44 | – | 15 | bảo đảm | ||
Bảng 3. Thành phần bột chế hỗn hợp sơn khuôn đúc
Hình 1. Hỗn hợp bột sơn khuôn crômít + bentônít được chế từ cát crômít Cổ Định
Sơ đồ công nghệ pha chế hỗn hợp sơn khuôn kim loại và cát (với bột silic là để so sánh) được cho thấy trên hình 2.
Hình 2. Sơ đồ pha chế và thử nghiệm hỗn hợp sơn khuôn crômít
3. Kết quả và thảo luận
Kết quả phân tích thành phần bột chế hỗn hợp sơn khuôn đúc được cho thấy ở bảng 3. Các thử nghiệm và đo kiểm bề mặt khuôn kim loại được sơn cho xem trên hình 3.
Hình 3 cho thấy sau khi nung ở nhiệt độ cao hỗn hợp sơn khuôn silicát (để so sánh) có độ co lớn.
Hình 3. Các mẫu thử nghiệm hỗn hợp sơn khuôn crômít trên khuôn kim loại (theo bảng 2)
Hình 4. Các mẫu hỗn hợp crômít sơn trên khuôn cát ở 1250° C
Hỗn hợp sơn khuôn crômít với nước thuỷ tinh ở nhiệt độ cao đã phồng rộp lớn, bong vẩy và xuất hiện lỗ hổng (hình 3-Cr3). Khi sử dụng hỗn hợp sơn khuôn crômít Cr3 có xuất hiện bong vẩy, có lỗ hổng, do vậy độ bền chắc không cao, không thể sử dụng được (hình 3-Cr4).Hỗn hợp sơn khuôn crômít với dung môi H3PO4 cũng xuất hiện co, nhưng không phồng rộp (hình 3-Cr5). Nhưng ở mẫu Cr13 thì rất rõ về sự co thắt dẫn đến hỏng lớp sơn. Hỗn hợp sơn khuôn từ ôxýt cao crôm (98%Cr2O3 – mầu xanh) với dung môi là H3PO4 cũng không cải thiện được chất lượng; không chỉ phồng rộp mà còn bong vảy (hình 3-Cr14). Với hỗn hợp sơn khuôn crômít Cr14 dung môi pha khoảng 2% H3PO4 +nước không xuất hiện bong vẩy, không tạo gợn và hổng khí. Điều này thể hiện độ co màng sơn phủ ít, độ bền nhiệt cao hơn (hình 3- Cr14), như vậy nếu sử dụng nồng độ H3PO4 thích hợp và nước làm dung môi thì chất lượng cũng bảo đảm.
Các hỗn hợp sơn khuôn sử dụng dung môi pha là cồn không cho thấy một hiện tượng phồng rộp nào, phần lớn bề mặt lớp sơn nhẵn mịn, ở nhiệt độ cao còn có độ bóng.
Các hỗn hợp sơn khuôn crômít sử dụng nước làm dung môi rất thích hợp cho các loại khuôn máng đúc gang (gang cầu đúc ống).
Kết quả thử nghiệm các hỗn hợp crômít sơn khuôn cát được cho trên hình 4.
