TA的每日心情 | 慵懒
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发表于 2009-7-17 18:59:46
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2 — 1 原砂
. j4 B5 v* ?. S, | ~; s! g8 a2 O 一般仍选用天然石英砂。对于部分高合金钢铸件或特殊需要的情况下，也有选用铬 ; ^1 v. J [+ z" K. [; w' J
矿砂或锆砂等特殊骨料的。这里我们主要讨论树脂砂对石英砂的要求。 1 V! m6 C( Q2 J
一、矿物成分与化学成分 / M5 K! s2 B- P S
原砂的主要矿物成分是石英（即 SiO 2）、长石和云母，还有一些铁的氧化物和碳化物。石英比重 2.55，莫氏硬度七级，熔点
- P: i1 V/ G9 h. R" E2 }& F 1713℃，具有耐高温、耐磨损等优点。若原砂中石英（ SiO 2）含量高，则原砂的耐火度和复用性都好。 0 ^0 z3 U5 \+ K7 }& Q( c& C' g
长石是铝硅酸盐，常见的有钾长石（ K 2O、 AI 2O 3、 SiO 2）钠长石（ Na 2O、 AI 2O 3 SiO % q" f( q& _% ~+ k: ~4 {( }$ r
2）和钙长石（ 2CaO、 AI 2O 3、 SiO 2） ,长石比重 2.54-2.76,莫氏硬度 6－ 6.5级，熔点 1100－ . h* o& ]( G1 b3 Y9 h
1250℃，因其熔点低、硬度低、不耐磨、易粉碎，会降低树脂砂的复用性和耐火度。
% _$ z( d: i$ y9 F/ v0 i) v& } 云母是种含铝硅酸盐，有黑白云母之分，白云母的成分为（ 3AI 2O 3、 6SiO 2、 H 2O）。云母的熔点为 1145－ q. B0 C" P6 w! z3 U/ S7 Q# c
1270℃，比重 2.7-3.2。硬度很低，极易破碎，它在砂中的含量多少对原砂的复用性很有影响。 ! [( I! m" T! |' [. f* V
总之，在选择原砂时， SiO 2含量应尽量高一些，不纯物要少，当然还与金属的熔点和浇注温度，铸件壁厚等因素有关。一般来说，铸钢用原砂
( n" O" Y6 j7 m" s! X' I% a4 w SiO 2含量应大于 95％，铸铁应大于 92％，有色金属可以低一些。杂质允许含量还与旧砂是否再生回用以及下面谈到的耗酸量有关。 ; ]2 F$ {( F$ Q$ J# k2 i
二、粒形和表面光滑度 6 g$ R2 P6 H; _$ S1 X1 H: y' p) @
对于粒形，要求园形或类园形，砂粒表面应光洁平整，没有孔洞或裂纹。这样的砂粒表面积小，砂粒表面涂上一层薄膜所需的树脂量少些。
* I- E2 H9 }( S$ Q 一般用角形系数表示砂粒形园整度，人造石英砂虽然 SiO * d" L: Q* O) |5 Q2 g1 O
2含量高，但粒形为多角形甚至尖角形，角形系数太大，需经研磨处理，一般不采用。天然砂中角形系数最小的要算风积砂，如内蒙通辽一带的大林标准砂，角形系数小于
& S8 Y3 C( Q0 ^; j 1.2，呈圆形。为了改善粒形，对原砂最好进行擦磨处理。目前我国唯一生产擦磨砂的是江西星子砂矿。该矿对原砂经擦磨处理后，角形系数从
7 u+ C3 i& I6 U+ ]% ^6 b: v/ b7 [ 1.47减少到 1.35，与此同时， SiO 2含量也从 93％（水洗砂）提高到 95％（ 45/75目）砂样抗拉强度也由 12.2Kg
* D7 g1 Y9 P- Y8 t" w' E4 t& J /cm 2增加到 16.3Kg /Cm 2。
' e9 v# {& Q8 ^- g' }0 R, q 原砂的粒形不仅影响树脂砂加入量，同时还影响到树脂砂的流动性及紧实程度，砂粒表面空洞裂纹不仅无效消耗树脂，而且砂粒易碎，影响复用性及粒度保持性。
. a* u; ~. H3 H6 i 三、粒度分布及微粉含量
1 T/ L. U0 ~/ e5 \3 {! h9 A/ t 粒形相同的原砂，以粒度较粗的总表面积小，树脂用量少，透气性好，耐火度高。粗砂的缺点是抗机械粘砂能力低。一般多选用 30/50目、 9 b& _& Z) b3 ~/ ?
40/70目为宜，为提高综合性 8 C7 t8 j ]- p& Y; \8 K/ C* ]
能，本厂采用 30/70目的多筛号分布的砂。 & d* `7 S0 R1 O
微粉及含泥量严重恶化树脂砂性能。由于微粉表面积很大，消耗树脂及固化剂影响透气性及强度，原砂中的泥份中碱土金属含量较高，据介绍细粉状比粒状耗酸值要大
' p z' K. ^/ R3 ]8 P4 A! a+ R 3— 10倍。一般要求原砂含泥量应小于 0.3%。 4 ]; D4 U1 D' F. J
四、含水量 1 J. Y6 W+ c% r
树脂砂的硬化是放热反应，原砂含水量严重影响树脂的固化强度与固透性，实验证明，含水量由 0.2%升高到 0.4%，型砂的抗拉强度可从 - _ p) u7 t. s- g7 N
13.2kg /cm 2降低到 8.6kg /cm 2，固化时间也从 30分钟延长到 70分钟。国外一般要求原砂含水量小于
" f5 ]$ P9 o) a+ H( m 0.1%，国内一般要求小于 0.2%。所以对树脂砂用原砂应进行干燥处理。
# { J* F3 r$ ]! H# R 五、 PH值与耗酸量 & F; W$ @' T- l1 M
原砂的
% ]" B* l9 ?. x! x$ Q8 z: r PH值对树脂砂的固化速度及终强度有一定的影响，由于树脂是在酸催化剂作用下脱水缩合固化的，故当原砂碱性较强时，需耗费额外的酸固化剂。。砂的
& E' M! W' L; }2 e! L/ s PH值一般为 6.5－ 7.2，若使用海砂时， PH值为 9左右，耗酸量可达 17以上，其中贝壳和 CaCO
; T/ m4 Y% }: _' R 3的耗酸量远远超过了其它物质，不易固化，需经过淡水冲洗或擦洗，擦磨处理。前面也谈到 ,原砂中 SiO
2 K3 L. x* j9 ^) b. I8 B- O! p 2含量减少时，长石、云母和其它杂质会增加，长石和云母两种矿物中都含有碱金属化合物 Na 2O、 K 2O，钙长石和其它一些杂质中则含有 , l7 c4 d7 h3 a' F5 M9 h c
CaO、 MgO等，都是增加耗酸量的成分。因为原砂中含有某些不溶于水的碱性物质，所以砂不采用简单的 PH值实验，而采用耗酸量实验。
& l# J, [8 V5 c1 ?: T 使用再生处理砂时，由于新砂加入量少，耗酸量的影响较轻，但对于全部采用新砂的树脂砂，耗酸量的影响则不可低估一般应控制在 5以下。 |
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发表于 2009-7-17 09:28:43
