造型材料的选择

   2020-09-01 互联网彭杰20220
核心提示:用来制造铸型和砂芯的材料统称为造型材料。造型材料从广义来说应包括砂型、泥型和金属型等所用的材料,但

    用来制造铸型和砂芯的材料统称为造型材料。造型材料从广义来说应包括砂型、泥型和金属型等所用的材料,但章只讨论使用最普遍的制造砂型所用的材料——砂子、黏土及辅助材料。
    制造砂型和砂型材料的好坏,直接影响造型工艺和铸件质量,因此,在生产中要认真加以对待。 
    一、造型的基本材料
    1.砂子
    由于成分不同,砂子可分为以下几种:
    (1)石英砂。石英砂的主要成分为二氧化硅(sio~)。它是誊苎岩中兰毫黧!空釜和水侵蚀的稳定部分。这种砂的熔点面送1 700~C,通常用的石英砂为白色而略带灰色。    …”“。
    石英砂的代号为“s”,按二氧化硅的含量不同可分为四类.
    根据砂粒的大小,石英砂又可分为五级,用“号”表示。其中1号最粗,5号最细。
  石英砂主要用于铸钢生产。
    (2)石英一长石砂。这是一种属于铝硅酸盐类的砂子。一般可分为三种:钾长石石英砂(K20·A12()3·6SiOz)、钙长石石英砂(2CaO’A12 03’一4SiOz)、钠长石石英砂(Na20·A12 03·6Si()2)。石
英一长石砂的硬度中等,熔点可达1 200~(:,多用于铸铁件或有色金属件的铸造。
    (3)黏土砂。当砂中含黏土量为2%.~5%时,就称为黏土砂。黏土砂一般多用于铸铁件或有色金属件造型。
    (4)石灰石砂。石灰石砂的主要成分是碳酸钙(cacQ)。石灰石砂在温度达到800~(:时可分解为ca0和c0,气体。浇注时,这种气体可以使铸件内形成气孔,影响铸件质量。
    (5)特种砂。特种砂的共同特点是耐火度较高,化学稳定性好,高温下体积变化小。特种砂的种类很多,如铬矿砂、镁矿砂和锆砂,多用于大型铸钢件与合金钢件生产。
    2.黏土
    黏土是砂型和砂芯的黏结剂,主要成分是含水的硅酸铝(她03·2Si():·2H:,0)。黏土颗粒细小,。一般在0.01 mm以下。
    黏土在自然界中分布极广、资源丰富、价格便宜,因此,大量被用做型砂的黏结剂。常用的黏土有以下两种:
    (1)高岭土(即普通黏土,又叫白泥)。高岭土是一种灰白色的粉末,耐火度较高,一般可达1 545~1’750,干燥时收缩小,适于做干砂型。
    (2)膨润土(即陶土)。膨润土是一种淡粉色的粉末。加水润湿后,体积可膨胀十几倍。它的主要特点是有良好的可塑性和极高的黏结力。但它的耐火度较低,只达1 250~l 350。砂型烘干后收缩率较大,容易开裂。因此,使用膨润土时,一般进行活化处理后用于湿砂型铸造。
    3.特殊黏结剂
    有时单用一种黏土作黏结剂是不能满足铸造工艺要求的,还必须采用一些特殊的黏结剂。常用的有以下几种:
    (1)油类。常用油类黏结剂都是干性油,如亚麻仁油、桐油。这种油砂烘烤时很容易氧化干燥,干燥强度一般可达1.2 MPa,并有良好的透气性。配制油砂时,油的加入量为芯砂质量的1%~3%。因为油砂不吸湿气,所以常用于复杂的薄壁砂芯制造。但油砂干燥前的强度低,造型比较困难,为此常加入一些糊精或黏土为添加剂。黏土量一般不超过3%,否则,油会
被黏土吸收而失去油砂性能。
    (2)合脂。合脂是一种油类的代用品,多为石油化工和制皂工业的副产品。与桐油相比较,主要性能基本相同,但流动陡较差。合脂的价格便宜,应用较为广泛。
    (3)合成树脂。这也是一种新型黏结剂,它的特点是不需烘干处理而自行发生固化转变。型芯的强度比油砂高,尺寸精确,表面光滑,生产效率高。合成树脂的退让性和出砂性也很好,便
于实现机械化、自动化生产。
    4.附加物
    为使型砂具有某种特殊性能而加入的少量其他物质统称为附加物。如为降低铸铁表面粗糙度值,可在湿型砂中加入少量煤粉。又如为提高铸型的透气性及退让性,可在干砂型砂中加入少量的锯末。
    5.涂料
  为防止型砂与高温金属液发生化学反应,降低铸件表面粗糙度值,造型时常在铸型和型芯的表面涂上一层涂料。如铸铁件的湿砂型可撒上一层铅粉;干砂型可涂上一层石墨粉、黏土和水的混合涂料。

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