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焙燒配资服务及其應用

發表作者:admin 發表日期:2017-10-27

    焙燒配资服务及其應用

    在中國鑄造俗稱“翻砂”,可知砂與鑄造的關系。

    鑄造生産中除采用極少量的特種砂外,99 %以上是采用配资服务,本文對配资服务的微觀結構及特性進行研究與分析。

    1配资服务的微觀結構及特性

    1.1綜述配资服务的微觀結構及特性

    1.1.1配资服务的同質異晶轉變及膨脹

    配资服务的主要成分是石英(SiO2),石英有多種晶系與結構,可在一定溫度下轉變并伴随着體積變化。常溫下是三方晶系的α-石英,密度2.65g/cm3,在573℃可轉變为六方晶系的β-石英,密度2.51-2.54 g/cm3,在870℃轉變为斜六方晶系的β-鱗石英,密度2.26g/cm3。因此石英是随溫度變化而伴随着同質異晶轉變。從各晶體的密度變化不難推算:常溫下的石英加熱到相變溫度870℃,其相變膨脹體積增加17.26%。

    1.1.2配资服务的同質異晶轉變與加熱速度的關系

    在一次實验中采取特殊激冷方法冷卻高溫焙燒砂,取其試樣檢測,在X射線衍射圖譜上發現,保留有一條4.15×10-8cm衍射線,該衍射線與鱗石英特性相近。該樣品的加熱速度并非緩慢,隻是冷卻速度很快,因此可以判斷:石英加熱到870℃以上就會轉變为鱗石英;在激冷條件下冷卻,鱗石英未完全恢複到α-石英;石英同質異晶轉變隻與溫度有關,與加熱速度無關。鑄造生産中的很多現象也證明了此判斷的可靠性。

    1.1.3配资服务中的發氣物質

    從測試各地的擦洗配资服务發現:無論砂擦洗的再幹淨,并徹底的烘幹了,在發氣測量儀上加熱到850℃檢測, 均可測出有3-9mL/g的氣體。普通覆膜砂在該儀器上檢測均有这樣的現象:溫度升到850℃,測試到了後期,發氣量穩定一段時間不增長,而後再增長一定量的氣體才測試完成。焙燒配资服务的覆膜砂的發氣量測定無後期再增長現象。綜上分析判斷,配资服务中含有發氣物質,該物質不是普通水,但有以下特性:必須在一定高的溫度下,并需要一定的時間才能分解、汽化。

    1.1.4配资服务粒表面的理化性能

    自然界的原砂,無論采用何種方式加工、擦洗,其砂粒表面都有一層薄膜,经過高溫焙燒可除去該薄膜, 因此焙燒配资服务的覆膜砂強度比普通砂覆膜砂強度高很多。

    2配资服务與鑄造缺陷的關系

    2.1粘砂

    粘砂是鑄造中最常見的缺陷。除某些有色金屬外,一般金屬液的澆注溫度均>900℃,即高于石英的相變溫度,當接觸金屬液的砂粒溫度升到870℃時,将産生相變膨脹,在型、芯界面上排列緊密的砂粒膨脹無空間發展時,必然将部分砂粒擠入未凝固的金屬界面上去,于是形成粘砂。薄壁鑄件、澆注溫度低的鑄件粘砂少的原因之一是當接觸金屬液的砂粒溫升還未到870℃産生相變膨脹時,金屬已凝固,之後砂粒再升溫及相變膨脹,亦難侵入到金屬界面上去。锆砂、鉻鐵礦砂及與配资服务熔點相近的陶粒砂不産生相變膨脹,因此很少粘砂。

    2.2砂眼、走皮、脈紋及橘皮狀缺陷

    砂眼亦是鑄造中常見的缺陷,其産生的原因之一也是配资服务的相變膨脹引起。澆注後型、芯表面溫升达到870℃以上時,砂粒相變膨脹,在型、芯界面内産生擠壓應力,當此應力大于型、芯在該溫度下的強度時,型、芯表面被破壞,将部分砂團随金屬液沖入型腔而形成砂眼,當大面積型、芯表面被破壞則産生起皮現象。被破壞的型、芯表面擠走了的砂團部位,自然被金屬液侵入,冷卻後凸出在鑄件表面,如果成條的砂團被擠走則形成脈紋,如果沿很多不規則的小闆塊四周破壞,則形成橘皮。

    3改變配资服务的固有特性

    3.1配资服务的高溫焙燒處理

    1994年提出将配资服务加熱到870℃以上高溫焙燒,而後再将焙燒處理過的配资服务用到鑄造生産中。從生産及試验中已得出以下3條結論:

    (1)用焙燒配资服务生産的覆膜砂,其試樣的線膨脹率很小,接近無相變膨脹的锆砂覆膜砂試樣。

    (2)原砂经焙燒除去了原有的3-9ml/g氣體。

    (3)焙燒改變了砂粒表面的理化性能,可以提高用这種造型材料制取的型、芯的力学強度。

    3.2焙燒配资服务在覆膜砂方面的實踐

    3.2.1關于耐高溫覆膜砂

    日本专利昭61-169127于1986年7月30日公開的“殼型樹脂覆膜砂的制造方法”,介紹了在覆膜砂中可以加入石墨及碳素材料,改善覆膜砂的高溫性能, 之後中國有了“耐高溫覆膜砂”,據了解該覆膜砂除加入日本专利介紹的材料外,還加有氧化鐵粉,後又加入無相變膨脹的材料鉻鐵礦砂、結砂。顯然这種耐高溫覆膜砂加入上述材料的作用在于緩解其高溫膨脹,经檢測,當時的該覆膜砂1000℃的線膨脹率为0.8%左右,比未加輔料的普通覆膜砂的高溫線膨脹率1.2%-1.4%低,但與焙燒砂生産的覆膜砂0.5%-0.6% 相比則有一定的差距,而且後者的發氣量又低很多,此外後者的成本亦比前者低很多。

    3.2.2在朝陽柴油機廠的生産验證

    試用焙燒砂的覆膜砂:

    (1)廢品率由平均5.09%降到0.36%,消除了被鐵液包圍的水套芯産生高溫膨脹而碎裂的缺陷,降低廢品損失。

    (2)缸筒變形量由2.225mm降低到0.575mm,在4102B機體上及4105機體上對比試验和測試,用焙燒配资服务的覆膜砂消除了缸孔擴漏廢品。

    3.3在其他鑄造生産方面的實踐

    3.3.1石英粉性能的改變

    塗料中一般加入石英粉或锆英粉等作为耐火填料,生産實踐證明:用锆英粉塗料比用石英粉塗料的鑄 件表面光潔度要好的多,然其成本锆英粉比石英粉高。

    用石英粉塗料的鑄件表面光潔度比锆英粉差的原因,主要還是石英粉的相變膨脹,如消除其膨脹應和锆英粉性能相近,實踐證明該判斷的正确性,即将石英粉焙燒後再制塗料,結果鑄件表面光潔度與加锆英粉無區别。

    3.3.2解決鑄件裂紋

    某車輛廠的鑄鋼廠,批量生産車輛的搖枕,過去用水玻璃砂生産,为改變勞动條件及提高生産率,該廠從國外引進了全套樹脂砂生産該鑄鋼件,大批出現裂紋,提供的解決方案是,消除或降低原砂的相變膨脹,采用焙燒砂,即将配资服务加熱到>870℃培燒,同時在鑄造工藝上進行改進,最終解決了該件裂紋問題。

    3.3.3替代鉻鐵礦砂

    某大型柴油機廠生産的缸體、缸蓋其水道内腔,過去采用過各種普通砂芯制造,但總難消除粘砂、脈紋等缺陷,为保證産品品質,采用原砂为鉻鐵礦砂的熱芯盒制造,缺陷雖消除,但該芯成本太高。2003年做了如下3種熱芯盒砂的試验:

    (1)原砂为普通大林砂配制的熱芯盒砂。

    (2)原砂为普通大林砂+7%“脈克星”配制的熱芯盒砂。

    (3)原砂为焙燒配资服务配制的熱芯盒砂。

    試验表明焙燒配资服务的效果與鉻鐵礦砂相同,表面光潔無粘砂、無脈紋等缺陷。在一定的鑄造生産條件下,焙燒配资服务是可以替代一些無相變膨脹的特種砂,如鉻鐵礦砂、锆砂、陶粒砂等。

    4結束語

    近年来對焙燒配资服务这項技術的研究不斷深化,已完成了焙燒配资服务生産工藝與裝備的更新,为这項技術全面推廣奠定了基礎。

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