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
* P. J+ w: l( [7 E3 g2 U 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 % g y. {+ R: t/ Z
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。
Y) U9 y% x2 }" ?8 B 一、矿物成分与化学成分
) s$ l9 F% j* z) S$ e {6 m2 } 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
8 K: D8 y* r0 j& R/ s" R1 @ 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。
9 Z, T$ ^' K0 w' b* _0 }9 w- x3 h 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 6 ?7 J' A0 i# w
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－ ! u1 n& V) H) S5 o+ n
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。
% J; G& @1 s1 l; u' j% { 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－ ! s; k7 m& K2 Q/ M7 c& Z* h$ D
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。 . C G3 {* x$ V( J
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 $ O& {/ ~( g7 P; Z4 x2 x
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。
0 ^* a+ x% w5 T3 @5 `. j 二、粒形和表面光滑度
# [, @1 ]* k- K- d% p! L, c' ~ 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。
( k1 c$ f3 ^+ o9 l+ {6 b 一般用角形系数表示砂粒形园整度，人造石英砂虽然 SiO
q$ U4 A/ }6 w 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 ! D' b* l9 S- p6 _, y* U
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
1 F, ^9 j1 p: C+ a, |/ I( D 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
% ]+ `: `5 n/ f4 k /cm 2增加到 16.3Kg /Cm 2。 $ V7 Y8 m! ]# h
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。 1 _# O! Y8 u' g E
三、粒度分布及微粉含量
' U; q7 X+ i$ C 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、 4 C0 l( {% C( \* E7 R% G
40/70目为宜，为提高综合性 3 L) @; c, D2 R' ~3 n
能，本厂采用 30/70目的多筛号分布的砂。 5 L2 O( M! _' F, v
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
8 S; Z5 e) J. F5 Q8 A2 n 3— 10倍。一般要求原砂含泥量应小于 0.3%。
2 c# S3 E. n5 o' T9 K9 F( ] 四、含水量 ! P; ^" T) E9 n& G& F Q) f7 q
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 ( x; W, q& d: c5 q: E7 [
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
/ _5 K+ v2 ^0 X8 j 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。
, j4 F/ O0 Z3 F; O# r' X. ] 五、 PH值与耗酸量 - `' H6 \* Z2 X) A% M; o- _; q R: w
原砂的
+ c$ a5 y8 h, b5 d* y 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
$ ]; t, c0 C5 F; |$ h 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 ( l$ q2 T, l6 d/ l
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 / i6 }( A+ c+ H3 r7 j
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 6 Z3 C9 J2 V+ x- @: P2 o
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。 * P$ |! h$ w; [, e, P* k
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
