5.第1章湿型砂讲解.ppt

* ④粘土的粘结机理 水化现象: 粘土质点带负电荷，水分子定向地排列在粘土质点的周围和粘土中阳离子的周围，形成水化壳层； a. 水化阳离子——吸附了水分子的阳离子 b. 粘土胶团——粘土质点水化后形成 a) 粘土胶团 b)水化阳离子 粘土胶团与水化阳离子接近时，相互吸引，于是水化阳离子就在粘土胶团之间起“桥”或键的作用，形成粘结力，使粘土颗粒相互结合起来。 粘土粘结机理 粘土型砂的粘结 a. 砂粒破碎表面带微弱负电，能使极性水分子定向排列在砂粒周围。 b. 当砂、粘土和水混合后，粘土胶团与砂粒之间具有公共水化膜，通过水化阳离子的桥梁作用结合，紧实具强度。 影响粘土粘结性的因素 过低不能形成完整水化膜；过高会出现自由水，湿态粘结力都不大。 （1）水分 一般说来，粘土颗粒所带电荷越多或粘土颗粒越细小，比表面积越大，则湿粘结力越大。 （2）粘土颗粒所带电荷 （3）粘土本身的吸水性 粘土吸附水性与粘土的种类有关。膨润土的吸水能力大于普通粘土，故膨润土的湿态粘结能力比普通粘土好。 高岭石熔点1650~1775℃，蒙脱石1200~1300℃，粘土熔化，铸型的强度显著降低。 1.高温长时间烘烤，粘土层间水完全除去，颗粒不再呈电性，静电斥力消失；使粘土和砂粒联结力仅分子间引力。 2.蒙脱石600～800℃，高岭石400～600℃失结构水，导致矿物结构破坏，成不具粘结能力的失效粘土（死粘土。 影响粘土失效原因 （2）粘土本身的熔点 （1） 粘土之间水分和粘土本身结构水消失 3.粘土的应用 （1）粘土的选用 粘土砂湿型和表面烘干型一般选用膨润土 湿型砂用钠基膨润土可提高热湿粘结力和焙烧粘结力 大平面的铸件，为减少件夹砂，应选用钠基膨润土 中小铸铁件，可用钙基膨润土，必要时可将钠基膨润土和钙基膨润土混合使用，或与普通粘土混合使用 手工造型生产大型铸纲件，干型应选用优质普通粘土。 （2）普通粘土的性能指标 1）普通粘土按耐火度、湿亚强度、干强度分级 表1-6 铸造用普通粘土按耐火度分级 等级 耐火度高的 耐火度低的 等级代号 G D 耐火度 ＞1580℃ 1530~1580℃ 表1-7 铸造用普通粘土按湿压强度值分级 等级代号 5 3 2 工艺试样湿压强度/kPa ＞50 ＞30~50 20~30 表1-8 铸造用普通粘土按干压强度值分级 等级代号 50 30 20 工艺试样干压强度/kPa ＞500 ＞300~500 200~300 2）普通粘土的牌号 以耐火度等级和强度等级表示。 3）各牌号普通粘土，其含水量不大于10%（质量分数），其质量的95%以上通过0.106mm的铸造用试验筛。 （3）膨润土的性能指标 膨润土按热湿拉强度值分级 表1-9 膨润土按湿压强度值分级 等级代号 10 7 5 3 工艺试样湿压强度/kPa ＞100 ＞70~100 ＞50~70 30~50 等级代号 25 20 15 5 工艺试样热湿拉强度/kPa ＞2.5 ＞2.0~2.5 ＞1.5~2.0 0.5~1.5 三、附加物 常用：煤粉、渣油、淀粉、锯末等 目的：使型砂具特定性能，并改善铸件表面质量。 （1）煤粉 ：成批、大量湿型铸铁件用防粘砂； 煤粉是用烟煤磨细制成的； 煤粉加入量一般为原砂的6～8%。 ① 防止金属液被氧化，减少金属氧化物和造型材料化学反应； ② 可减少砂型受热膨胀而产生的铸造缺陷； ③可防止机械粘砂。 （2）淀粉 铸铁面砂中淀粉含量一般为0.5%～1.0% 1）淀粉的作用 减少铸件夹砂结疤和冲砂缺陷； 增加型砂变形量，提高型砂韧性和可塑性； 降低起模时模样与砂型间的摩擦阻力； 减少因砂型表面风干和强度下降而引起的砂孔缺陷。 2）淀粉的加入量 （3）渣油 1）渣油的作用 防止化学粘砂 降低铸件的表面粗糙度； 有利于保持型砂中的水分； 改善型砂的流动性； 避免混砂时型砂结团，使型砂松散。 2）渣油加入量 铸铁面砂中渣油的加入量一般为0.01%～0.02%。 （4）锯末 1）锯末的作用 增加型砂的透气性 防止化学粘砂 改善型砂的流动性； 避免混砂时型砂结团，使型砂松散。 2）锯末的加入量 铸铁面砂中渣油的加入量一般为0.01%～0.02%。 四、新砂和旧砂的处理 1．原砂的处理 处理的目的：清草根、贝壳和石子等杂物，降低含水量 常用的方法:筛分、水漂洗、酸浸洗、精选 、烘干等 筛分：去除粗粒或粉粒，得到合适的粒度； 水漂洗：将原砂用清水漂洗并搅动，除去泥分；