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
L; Z- d) M& ~9 t# e 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
2 F" g- |' r$ Y 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。
( x1 O- }! ?& s" ~0 [ J 一、矿物成分与化学成分 6 L( m) `, I2 ^. r5 A& v# c2 K8 @# l
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
. i- t Y" E2 Y1 e- T 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。 # c: K4 M: D! c5 E# G) t* e
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
2 G/ e/ t3 r4 y9 v: Q, M% ? 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－
# i2 p: }, J# _1 P 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。 i, u4 N; U5 C3 h
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－
4 c2 Y) B9 r6 b- w6 X; G5 v 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。
2 M" Z2 I2 I# |9 J! X 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 - p( {, @% _9 G* }) o- z' j; J
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。
6 E/ W5 B- V ^ 二、粒形和表面光滑度 8 a/ S. h8 o. `; h3 R
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。
# W; R: h- o( h0 {5 u 一般用角形系数表示砂粒形园整度，人造石英砂虽然 SiO 3 @* {" z2 Q+ x: j
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
5 ^8 Q# ?" K# c3 v 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 5 F6 v: i& H( K$ 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 ! t9 C1 y" `; Q) O
/cm 2增加到 16.3Kg /Cm 2。 * H' e8 N9 V$ R+ y
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。 & b& U7 c0 b- c' A2 A% w
三、粒度分布及微粉含量 , g/ i0 W% z9 N: [- J
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、 $ o% y' Y9 F* t5 g
40/70目为宜，为提高综合性
0 {' o# [% a* n 能，本厂采用 30/70目的多筛号分布的砂。
, N9 a1 H) V1 Y. g, 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 ]1 v, ~3 x0 l
3— 10倍。一般要求原砂含泥量应小于 0.3%。
7 Z( R3 k$ W4 T( w' l 四、含水量 K3 D- H5 x# @+ ~4 s; h8 t# 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
# \: v- |- ^" G5 \9 t. } 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 % s; L1 g# A: k4 f6 ]* L, e
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。
2 F. d0 H( ]) A* B 五、 PH值与耗酸量
6 t( N+ U, c% g 原砂的 ! R3 p( v- p3 u; K3 O
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 ! u2 M! q4 Y3 h& o: R4 e8 K- ~* V
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 / B) c* m; c' B% H# g8 L8 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 6 F( C2 O; x. @1 \% O8 a
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
7 z* h8 C# q6 x5 |: i 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。 / \# e: C" E. J4 @2 |
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
