第一章铸造用砂铸造工艺学ppt课件.ppt

《第一章铸造用砂铸造工艺学ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章粘土砂及涂料1.7铸造用其他辅助材料石英砂的主要矿物组成是石英，其次为长石以及少量的云母，铁的氧化物、硫化物和碱金属氧化物等。除石英外，其余的都是原砂的有害杂质。化学分析主要是确定石英砂中SiO2、K2O、Na2O、CaO和Fe203等的含量。在实际生产中是以石英砂中Si02的含量作为衡量和控制石英砂质量的重要性能指标。石英在不同温度下有几种同质异构转变并伴随着体积和密度的变化。石英的主要晶型有三种：石英、鳞石英和方石英。每种晶型又有两种或三种变体，即α石英，β石英；α鳞石英，β鳞石英，γ鳞石英

2、；α方石英，β方石英．其中α为高温稳定变体；β和γ为低温稳定变体。对铸造生产来说，具有重要意义的是石英在573℃由β石英转变为α石英。这个转变的体膨胀虽仅为0.82％，但由于这个转变是突然发生，将对铸件质量产生十分不利的影响。1.1铸造用原砂天然硅砂、人造砂天然硅砂：由火成岩风化形成山砂：风化后就地储集。泥多、粒形不规则。六合、唐山海砂、湖砂、河砂：经过水利搬运。颗粒圆整，大小较均匀。海砂：北戴河、广东新会、福建东山、山东湖砂：江西都昌、星子河砂：上海吴淞、河南郑庵风积砂：经风力搬运，颗粒更圆整、均匀

3、。内蒙古。人造砂：石英砂岩：沉积的石英颗粒被胶体二氧化硅或氧化铁、碳酸钙等胶结成块状，质地疏松，易加工破碎，颗粒大多呈现多角状。石英岩：沉积的石英砂粒在地质高温高压作用下，经过变质而形成坚固、整体的岩石。SiO2含量高、质地坚硬，破碎后呈尖角状。在铸造生产中，石英砂是应用最广、用量最大的铸造用砂。它的粒度等级广泛，能与各种铸造粘结剂结合，资源丰富，价格低廉，在一般的情况下基本上满足铸造用砂的要求。优点：硅砂来源广，价格低，能满足一般铸铁、铸钢和非铁合金铸件生产的要求而得到广泛应用。硅砂的优缺点缺点：1

4、.热膨胀系数比较大，而且在573℃时会因相变而产生突然膨胀；2.热扩散率（表示物体使其内部各点的温度趋于一致的能力。其值大，则物体内各点的温差小）比较低；3.蓄热系数（表示原砂的冷却能力，其值大，则加快铸型内部铸件的凝固和冷却速度）比较低；4.容易与铁的氧化物发生化学反应，对铸型与金属的界面反应起不良影响；5.在生产高合金钢铸件或大型铸钢件时，使用硅砂配制的型砂，铸件容易发生粘砂缺陷，使铸件的清砂十分困难；6.清砂过程中，操作人员长期吸入硅石粉尘易患矽肺病。1.1.2.非石英质原砂为了改善劳动条件，预

5、防矽肺病，提高铸件表面质量，在铸钢生产中已逐渐采用一些非石英质原砂来配制无机和有机粘结剂型砂、芯砂或涂料。优点：①具有较高的耐火度、热导率、热扩散率和蓄热系数，热膨胀系数低而且膨胀均匀，无体积突变，与金属氧化物的反应能力低。②能得到表面质量高的铸件并改善清砂劳动条件。缺点：价格较高，比较稀缺，非石英质原砂：橄榄石砂、铬铁矿砂、锆砂、石灰石砂、镁砂、刚玉砂、碳质材料、耐火熟料等。1.锆砂（zirconsand）矿物组成：四方晶系的锆英石ZrSiO4。性能：密度4.4-4.7g/cm3、莫氏硬度7-8、熔

6、点2038-2420℃，随杂质而不同、烧结点1540℃。热膨胀率比其它原砂都小，可避免夹砂类缺陷，热导率、蓄热系数、密度都比石英高，所以冷却能力强，化学稳定性高，不被金属或金属氧化物润湿，不易产生粘砂缺陷。其缺点是难以获得粗砂、有放射性、价格昂贵。规格：根据国家专业标准《铸造用锆砂》ZBJ31005-88按化学成分分四等级；按粒度分三组，有中细砂、细砂、特细砂。见表应用：合金钢及大型铸钢件的面砂、磨粉制成抗粘砂涂料、涂膏。2铬铁矿砂（chromitesand）矿物组成及化学成分：主要矿物组成为铬铁矿、

7、镁铬铁矿、铝镁铬铁矿，其中主要化学成分为Cr2O3，其它有MgO、FeO、AI2O3、少量SiO2及杂质。性能：密度4.0-4.8g/cm3、莫氏硬度5.5-6、耐火度大于1900℃、化学性能稳定，抗碱性渣比镁砂更好、1700℃以前无相变，体积稳定，热导率比石英大数倍，激冷能力强、有固相烧结，抗钢液渗透能力比锆砂强。其缺陷为热膨胀率大（2倍于锆砂）、粒形不圆、偏碱性，耗酸值大，用树脂砂时要多加硬化剂。应用：厚大铸钢件、合金钢铸件、局部热结处面砂，涂料。性能分级及粒度分组：按中国造型公司企业标准。3.镁

8、砂（magnesite）主要成分主要成分为MgO，（菱镁矿）MgCO2→MgO+CO2。菱镁矿高温煅烧（1500-1650℃）使MgO重结晶、烧结、破碎、分选。性能：熔点高、蓄热系数高（是石英砂的一倍半）、热膨胀率比石英小，无相变引起的体积膨胀、化学性能稳定，不与MnO、FeO反应，用于锰钢可防止粘砂。规格：见表，按MgO的含量，有两种规格。4.橄榄石砂（olivinesand）矿物组成及化学成分：[（Mg，Fe）2SiO4]是由含Mg2SiO4高的橄榄