1-1几个湿型砂材料选用问题的讨论.doc

湿型砂材料选用的几个问题 于震宗 （清华大学机械工程系，北京 100084） 摘要：混制铸铁用湿型砂时，需要补充加入新砂、膨润土、煤粉，有时还要加入(－淀粉。正确选用这些材料才能保证铸件的表面品质。本文将对湿型砂材料的几个重要的品质要求和检测方法进行讨论。 关键词：湿型砂；原砂；膨润土；煤粉；(－淀粉 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： Discussion on Several Questions of Green Sand material Selection YU Zhen-zong (Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China) Abstrct: During the preparation of green moulding sand, new sand, bentonite, coal dust, and occasionally (－starch are supplementary added. The proper selection of these materials is very important to ensure the surface quality of castings. In this paper, several key principles of quality requirement and testing methods of green sand materials are discussed. Key words: Green moulding sand; Base sand; Bentonite; Coal dust; (－starch 湿型铸造用型砂的组成物除了旧砂以外，还加入新砂、水、膨润土、煤粉等材料。此外还可能加入其它附加物如(－淀粉等。目前我国有些中、小铸造工厂的湿型铸件表面品质不良和废品率高的主要原因之一是湿型砂性能不够好，又缺少对所购入原材料进行慎重选择和严格检验。以下将讨论有关原材料品质要求和检测方法的几个问题。 1 原砂 在混砂批料中加入原砂的目的是弥补铸造生产过程中砂粒损失，稳定型砂的含泥量不变，冲淡新形成的灰分，稳定型砂的粒度和透气性。对原砂的品质要求主要存在的问题有以下三个： 1.1 铸铁用原砂的SiO2含量底线是多少？ 上世纪80年代初美国通用公司来华谈合作时，对我国第一汽车厂铸铁件使用SiO2含量只有90％左右的内蒙原砂表示惊讶。认为应当像美国中西部汽车工业集中地区用密歇根湖的湖砂，SiO2含量为95～96％。德国的铸铁工厂也曾表示生产铸铁件用原砂最好像Luitpold工厂那样使用含SiO2 99.6％以上的H33硅砂。不久前有一位日本工程师认为辽宁某厂的铸铁件表面不够光洁的原因是用了内蒙砂，需要更换SiO2含量更高的原砂。因为他们用从澳大利亚进口的Flattery砂，SiO2含量在99％以上。英国人认为铸铁件用SiO2含量至少应当用类似Chelford砂和Bedford砂SiO2含量96～97％的硅砂。他们都以自己本国的使用硅砂的SiO2含量来评论中国铸造工厂的铸铁用原砂。然而我国铸造工厂大多认为比较理想的铸铁用原砂是内蒙等地蕴藏极其丰富的风积砂，SiO2含量约为88～92％。内蒙砂颗粒形状圆滑，而且SiO2含量适中，不易产生夹砂缺陷。 由于新砂的消耗量大，为了避免长途运输，铸铁工厂都尽量选用就近的砂源。例如华中一带多用江西砂，SiO2含量大约在87～93％。华东用江西砂或用SiO2含量大约在95～98％福建砂，河南及邻近地区广泛使用黄河沉积砂（SiO2含量大约只有80～82％）生产汽车、拖拉机、柴油机等铸件并未出现明显缺陷。为了了解低SiO2含量的原砂对型砂性能和铸铁件品质的影响，清华大学曾进行了试验研究工作[1]。将黄河沉积砂用药物浮选方法分为石英精砂(SiO2含量96.1％)和长石砂(SiO2含量71.5％)，然后按不同比例配制成五种粒度分布和颗粒形状相同，而SiO2含量不同的原砂来进行研究。结果表明：①低SiO2含量砂在通常的高压造型比压下不致引起明显的颗粒破碎。高SiO2含量的石英砂则在激热和激冷作用下较易破碎。②低SiO2含量砂受热膨胀少，变形速度较缓和，高温蠕变能力强，热强度高，因而型砂具有较好的抗夹砂能力。而含SiO2较高的砂在550～600℃范围内由于石英相变使型砂急剧膨胀，配制成的型砂在此温度下的热强度又处于最低点，较易产生夹砂缺陷。③原