作业帮铸造用来定型的砂是普通的砂子吗?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/28 12:06:19
铸造用来定型的砂是普通的砂子吗?
铸造用来定型的砂是普通的砂子吗?
铸造用来定型的砂是普通的砂子吗?
通常型砂是由原砂（山砂或河砂）、粘土和水按一定比例 混合而成,其中粘土约为9％,水约为6％,其余为原砂.有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能.
制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂.最常用的铸造砂是硅质砂.硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂.为使制成的砂型和型芯具有一定的强度,在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏,一般要在铸造中加入型砂粘结剂,将松散的砂粒粘结起来成为型砂.应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂.砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型(表面烘干砂型)3种.
粘土湿型砂
湿型砂是由原砂、粘土、附加物及水按一定配比组成的.常用的加料顺序是先将回用砂和新砂、粘土粉、煤粉等干料混匀,再加水混至要求的水分.型砂的配方应根据浇注合金种类、铸件特征和要求、造型方法和工艺、清理方法等因素确定型砂应具有的性能范围,然后再根据各种造型原材料的品种和规格、砂处理方法和设备性能、砂铁比等因素拟定.
湿型砂包括:
(1) 石英质原砂,铸造生产中使用量最大的原砂是以石英为主要矿物成分的天然硅砂.天然硅砂资源丰富,分布极广,易于开采,价格低廉,能满足铸造上多数情况的要求.生产中通常根据铸件的合金种类、质量、壁厚的不同来选定原砂的化学成分和矿物组成.
(2) 非石英质原砂,
非石英质原砂是指矿物组成中不含或只会少量游离SiO2的原砂.虽然硅砂来源广,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,但是硅砂还有一些缺点：热膨胀系数比较大,热扩散率比较低,蓄热系数比较低,容易与铁的氧化物起作用等.这些都会对铸型与金属的界面反应起不良影响.在生产高合金铜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,使铸件的清理十分困难.清砂过程中,工人长期吸入硅石粉尘易患矽肺.
(3) 粘土,粘土是湿型砂的主要粘结剂.粘土被水湿润后具有粘结性和可塑性,烘干后硬结,具有干强度.粘土主要是由细小结晶质的粘土矿物所组成的土状材料.按晶体结构可分为高岭石（kaolinite）组,包括高岭石、珍珠陶土、地开石、埃洛石等；蒙脱石（montrillonite）组,包括蒙脱石、贝得石、绿脱石、皂石等；伊利石（illite）组,包括依利石、海绿石等.
(4) 附加物,型砂中除了含有原砂、粘土和水等材料以外,通常还加入一些附加物如煤粉、渣油、淀粉等,目的是使型砂具有特定的性能,并改善铸件的表面质量.
粘土干砂型
制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂.砂型制好以后,型腔表面要涂以耐火涂料,再置于烘炉中烘干,待其冷却后即可合型和浇注.烘干粘土砂型需很长时间,要耗用大量燃料,而且砂型在烘干过程中易产生变形,使铸件精度受到影响.粘土干砂型一般用于制造铸钢件和较大的铸铁件.自化学硬化砂得到广泛采用后,干砂型已趋于淘汰.
化学硬化砂型
这种砂型所用的型砂称为化学硬化砂.其粘结剂一般都是在硬化剂作用下能发生分子聚合进而成为立体结构的物质,常用的有各种合成树脂和水玻璃.化学硬化基本上有3种方式.
1.自硬:粘结剂和硬化剂都在混砂时加入.制成砂型或型芯后,粘结剂在硬化剂的作用下发生反应而导致砂型或型芯自行硬化.自硬法主要用于造型,但也用于制造较大的型芯或生产批量不大的型芯.
2.气雾硬化:混砂时加入粘结剂和其他辅加物,先不加硬化剂.造型或制芯后,吹入气态硬化剂或吹入在气态载体中雾化了的液态硬化剂,使其弥散于砂型或型芯中,导致砂型硬化.气雾硬化法主要用于制芯,有时也用于制造小型砂型.
3.加热硬化:混砂时加入粘结剂和常温下不起作用的潜硬化剂.制成砂型或型芯后,将其加热,这时潜硬化剂和粘结剂中的某些成分发生反应,生成能使粘结剂硬化的有效硬化剂,从而使砂型或型芯硬化.加热硬化法除用于制造小型薄壳砂型外,主要用于制芯.