自硬-微波加热复合硬化硅酸盐粘结剂砂性能研究

针对自硬硅酸盐粘结剂砂用于铸铁件时存在硬化速度慢、对环境湿度敏感、砂型(芯)强度低、溃散性差四个问题,本文选择一种新型硅酸盐粘结剂,以陶瓷砂为原砂,在采用固化剂自硬的基础上,还通过微波加热以及添加粉末促硬剂,进行了复合硬化工艺的研究。首先,研究了微波加热工艺参数对型砂试样性能的影响,确定了优化微波加热工艺:加热功率为900 W、加热时间为180 s;而后,选用了三种粉末促硬剂进行优化,得到的最佳粉末添加剂优化方案为粘结剂2.2%、微硅粉0.2%、氧化铝0.2%、石英粉0.06%。结果表明,该组优化方案相比较不加入粉末添加剂,使砂型(芯)1 h强度提高至1.86 MPa,24 h强度提高至2.17 MPa,98%RH吸湿强度提高至1.45 MPa,800℃残留强度降低至0.75 MPa,其常温强度值和残留强度值分别达到和接近自硬树脂砂的水平。

新型硅酸盐自硬粘结剂砂性能的研究

以有机酯为固化剂的普通水玻璃自硬砂具有生产环境好、产生的有害气体少的优势,目前广泛应用于铸钢件的生产。但以硅砂为原砂的水玻璃自硬砂用于生产结构复杂、质量要求高的铸铁件,与树脂砂工艺相比,还存在硬化速度慢,型芯砂强度较低,使用性能对环境湿度敏感等问题。为此,本文以一种新型硅酸盐粘结剂为对象,选用球形陶瓷砂,在固化剂自硬工艺基础上,添加促硬剂和多种粉末改性剂,重点研究了常温强度和高温残留强度的变化规律。正交试验获得的复合粉末改性剂优化配方为:陶瓷砂∶促硬剂∶氧化锆∶氮化硅=1000∶4∶2∶1,粘结剂加入量2.2%,固化剂占粘结剂质量的20%,试样1h强度为0.98MPa,24h强度1.59MPa,800℃残留强度0.62MPa,其常温强度已达到自硬树脂砂的性能指标。

铝合金铸件冷芯用球形砂的选择与应用

为了在铝合金缸体铸件的生产中更好地应用陶瓷球形砂,对铸铝用球形砂的理化及制芯工艺性能进行了全面的分析检测。对球形砂的粒度、酸耗值和高温膨胀性能对冷芯质量的影响进行了实验室试验及生产验证,并和其他芯砂进行了对比。经试验,挑选出的陶瓷球形砂(或陶瓷砂)性能良好,在一些铝缸体的冷芯上得到了成功应用,解决了水套芯、油道芯易变形,粘砂和气孔等问题。