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 ; z) i: i5 @% A
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
+ }$ T* u) G( W# `* c 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。
0 ~5 c! F# n o1 V( s) b 一、矿物成分与化学成分 p7 y: a) Z/ W0 W4 P
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
9 z5 O3 s& U/ L# u 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。 ( V$ f/ j: w5 v" ]# j# v: J5 s
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
+ S2 O: Q+ J) \) e4 {1 z8 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－ ) T2 t0 T9 Y) X; `* \3 \
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。 $ ^, s- |) {5 }0 \# Q x
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－
7 K+ A4 v5 I( q2 y+ [! l 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。 c9 r o8 F2 `! g. q0 u0 u
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 : x' `" S) t2 ]8 w1 X; G7 o1 G
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。
1 Z& O$ l- D2 H* I 二、粒形和表面光滑度
+ z! |$ t; j A1 l9 K% _" b 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。
1 d/ e0 _* x2 k. F 一般用角形系数表示砂粒形园整度，人造石英砂虽然 SiO
4 f5 O1 b5 b3 h, I 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
% R9 `( r; T$ D4 [* m0 P4 l 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 3 I5 K, H: T! Y; ]1 X- 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
# B Q7 @# r$ \4 P8 w8 B6 ?' q2 f: U /cm 2增加到 16.3Kg /Cm 2。
4 D) _; P" C0 }& o 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。 ! q- Z5 W& Q" d! n
三、粒度分布及微粉含量 " G! W; u7 B3 a8 H1 E. }
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、
7 ]8 [( R1 [5 F ]* t0 ? 40/70目为宜，为提高综合性 8 s! ?' N! W k$ g' C
能，本厂采用 30/70目的多筛号分布的砂。 3 M" ?( y4 g4 [1 |
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
$ o2 Z; j" ] a }2 M 3— 10倍。一般要求原砂含泥量应小于 0.3%。
: l# [& ^* _2 T7 z5 { 四、含水量
H( s7 R! d- l: P 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
1 y$ F' j. a6 P5 ^ 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 7 _4 |3 N9 {: d+ h" S) V2 O6 s
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。 5 p3 j, v! t! w. s
五、 PH值与耗酸量
3 X$ j7 ~4 c0 ~9 r. c7 }3 j. p+ E. O 原砂的
8 [' K# t% F3 J/ a+ P9 T 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
& g+ g0 u$ }! K# u 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
" w/ g( a3 K; L6 ? 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
( I/ w2 a' O* S9 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 d0 P7 @9 v% m0 h. u
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。
6 N! d$ C$ P. b3 ~ 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
