图2 聚苯乙烯液态产物 图3 润湿角的测量 润湿涂料层示意图 测量方法：式样冷却后，从中间切开，断面经放大后测量相应的角度（图3）。 涂料种类：1.美国亚特兰涂料；2.无润湿剂涂料；3.有少量润湿剂的涂料；4.有综合润湿剂的涂料。2，3，4均为自配涂料，基本配方相同。试验结果见表2。 表2 4种不同涂料的润湿角测量结果（°） 1号涂料 2号涂料 3号涂料 4号涂料 试样1 86 82 28 15 试样2 89 80 26 16 试样3 84 85 30 18 b）流动性试验 将泡沫塑料切成断面为10×10mm的标准流动试验试样（图4），金属材料为99.9%的纯铝，浇注温度为720℃，浇注压力-0.05MPa。 图4 制作的流动性试样以及浇注后的试样 表3 涂料的透气性、润湿性及流动性测试结果 涂料编号 涂料的高温 透气性（×10Pa） LEPS对涂料的润湿性( °) 合金液的 充型能力 流动长度(cm) 气隙长度(mm) 1号 56 75.04 66.5 25 2号 50 34.14 106 5 3号 82 82.6 48.2 27 4号 45 48.39 80 14.5 5号 52 9.49 108.7 4 涂料的透气性与润湿性及流动性测试结果如表3所示。 5号试样在金属液流动过程中产生的气体较少，而泡沫塑料主要以液态形式排出涂料层，在金属液前沿即将凝固前，其气隙呈负压状态，在真空吸力作用下迫使前沿尚未完全凝固的下层金属液向前流动一小段，就形成了鹅头的金属前沿。 图5 浇注过程中金属液前沿的形态 左为润湿性差的涂料 右为润湿性好的涂料 图6是从试样表面剥下来的涂料横断面扫描图像，可以明显地看出在涂料的孔隙排出的丝状泡沫塑料的产物。 图6 涂料片横断面扫描图像 （左为浇注前的涂料片，中和右c为浇注后的涂料片） c）试验结果分析 上述试验结果说明润湿性好的涂料即使透气性差一些，也有利于提高金属液的流动性。或者说在浇注过程中润湿性好的涂料更容易排出泡沫塑料液态产物，减少型腔内气化量，对于铸钢件可以明显降低增碳的量。 2.2 夹渣缺陷产生原因分析及解决方法 夹渣缺陷产生的原因主要有： a）浇注时，金属液带进型腔里的渣 b）由涂料性能造成的夹渣缺陷: i）骨料（耐火材料）耐火度不够 ii）涂料含有较多的酸性骨料（SiO2）或含有较多的低熔点物质 解决方法：解决夹渣缺陷最有效的方法就是采用耐火度高的中性或弱碱性耐火骨料，并且尽可能少的添加低熔点材料。 图7 涂料被金属液冲刷破损示意图 2.3 气孔的产生原因分析及解决方法 与涂料相关的气孔缺陷有两种,一种是卷入性气孔,第二种是侵入性气孔. 这两种情况都是因为涂料的润湿性和透气性差，不能及时排出泡沫塑料的液态产物和气态产物，致使型腔内气压偏高，最终造成气孔缺陷，在铸钢件生产中表现尤为明显。 解决方法：提高涂料的润湿性和透气性，减少型腔内的气压。 图8 浇注过程中金属液前沿的气隙 2.4 夹涂料缺陷产生原因分析及解决方法 主要表现为铸件进行机械加工时，在加工面上呈现形状规则的，颜色与涂料相近或呈黑色的夹杂物。这些夹杂物是涂料片。原因有以下几种: a）涂料的室温强度、刚度和韧性不够 b）涂好涂料的模样在烘干过程中温度偏高 c）涂料的抗高温爆裂性差 解决方法：提高涂料的室温性能，严格控制烘干温度，提高涂料的抗高温爆裂性。 图9 泡沫塑料模样受热收缩示意图 2.5 夹砂缺陷的产生原因分析及解决方法 主要表现为在铸件内部星星点点的分布着型砂，机械加工时，夹砂处形成一个白点，影响铸件内在质量。 产生原因：与夹涂料缺陷产生的原因相同 解决方法：提高涂料的室温性能，严格控制烘干温度，提高涂料的抗高温爆裂性。 2.7 金属包砂(粘砂)产生原因分析及解决方法 该缺陷主要表现： 铸件表面或棱角处粘附一片金属和砂的混合物，将其敲打下来，发现大片的金属包砂只有很小的缝隙与铸件相连，一般不影响铸件的内在质量。但是如果相连部分较大，金属包砂就无法从铸件上敲打下来，这样就会造成缺陷。 这种状况主要是因为干燥后的模样在搬运、粘接、造型震动过程中，涂料层产生裂纹，浇注时铁水从裂纹中钻出，进入型砂的间隙中凝固，形成铁砂混合物。有时模样涂料层局部小面积脱落也会形成这种缺陷，这种原因形成的缺陷无法敲打下来。 解决方法：提高涂料的常温、高温强度和刚度。 3. 高润湿性涂料的现场使用效果 3.1 高铬耐磨铸铁方面的应用 浇注温度为1550℃ 图10 待造型的耐磨衬板模样 图11 浇注后的耐磨衬板铸 （已涂好涂料）
