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
0 f; G4 G! s! v1 M 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 : W" d9 Z2 c3 ?* T6 Z2 o: ~
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。
% @7 n+ f6 s% A8 H' {( i8 `& R 一、矿物成分与化学成分 5 L: r& p: `3 K0 x: H
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 7 r) x D9 z' x2 K
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。 4 E0 d! X1 Z% |* O& c% i
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
% ^& y. h& A5 ^6 q6 L X 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－
2 Y6 T( a9 f% C5 I! ]: Z8 R: @ 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。 / a. m/ O1 y! _1 O% O/ n
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－ ; v) k2 b+ W; J+ R
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。
\/ M! o h/ L 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
2 e7 i4 h7 E" `9 e( W4 `# v0 h 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。 5 L7 M) \ G8 E2 M& T- z+ n) s" w1 `
二、粒形和表面光滑度 ! H6 M7 {, R, v+ ?0 M) x8 T
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。 3 x' B" F% h0 ?! r: V
一般用角形系数表示砂粒形园整度，人造石英砂虽然 SiO
5 P/ @/ t. I0 i( d. @. `2 }) 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
3 {- U& `: E0 W- N; {# G, E 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
2 I; g" K2 p F- V( u8 S& y 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 ) j+ E& E. n0 d8 \1 X6 |
/cm 2增加到 16.3Kg /Cm 2。 - v5 @7 W6 [! p9 K$ N! y6 E
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。
& \/ Z% X3 {5 ~* J( U1 E6 z 三、粒度分布及微粉含量 0 T3 a7 e6 Z4 R3 V6 z3 b
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、
; a: B% o% @7 ? `) J% d& O 40/70目为宜，为提高综合性 7 j( w6 c, |# S, e2 x9 ?5 O. t5 F' q
能，本厂采用 30/70目的多筛号分布的砂。 $ v# B( w( c5 d/ _0 K3 ?8 o) N& a
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
: f1 a3 l: k& q: B6 H; e$ ~ 3— 10倍。一般要求原砂含泥量应小于 0.3%。
/ H6 y# Z& p( n! }6 d 四、含水量 . V. a8 Z' u# I% c. X& ~
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
* w) u# U6 z* [4 t/ k; Q% V" h: | 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 - X/ Y, i% F8 Q, }& h! [
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。
4 E5 C( b. m" } C# s+ \" n 五、 PH值与耗酸量 D* Z: ]$ v, G9 _/ S$ d5 e+ P
原砂的
3 @1 x& O6 |" F# L& s6 j 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
. O6 T5 ?- v S4 o% O9 t 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 * G# O; m) `3 ^, b, u8 W9 \' O, W4 M
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 6 P( R/ P, K7 r7 [
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 4 m$ o& h# x" y1 ]; T
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。 : ?1 Q* ~; a1 ]/ w1 Q
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
