水玻璃砂(防冻玻璃水的配制方法及原料)

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树脂砂工艺生产铸钢件,最麻烦的热裂缺陷从四个方面解决!

用树脂砂生产薄壁复杂铸钢件时,最容易出现的缺陷之一是热裂。

造成热裂的主要原因如下: 

1.所用树脂砂流动性好,易于压实;树脂加入量少,涂覆在砂粒上的胶膜薄,使砂粒受热膨胀,砂芯和砂型的热膨胀率会高于水玻璃砂芯(模具)。

2.树脂砂加热后,树脂在还原气氛中碳化结焦,形成硬焦骨架,可提高砂芯的热强度(如树脂砂1000抗压强度是水玻璃砂的5"10倍),严重阻碍砂芯(模具)屈服。呋喃树脂中糠醇含量越高(含氮量越低),铸件的热裂倾向越大,因为糠醇提高了树脂的热分解温度,降低了树脂的热分解速度,从而降低了砂型或砂芯的溃散性,使得砂型或砂芯进一步阻碍铸件的收缩,导致铸件的热裂倾向增大。由于铸钢凝固时液固两相区间隔较宽,用呋喃树脂砂铸钢时更容易出现热裂缺陷,尤其是框架结构。

3.当使用呋喃树脂砂时,使用对甲苯磺酸作为催化剂会增加硫,从而增加热裂化倾向。高温金属凝固产生的收缩受到砂芯(模具)的极大抵抗,造成铸件的应力和变形,而合金表面的硫增加,降低了抗热裂性。当应力或变形超过该温度下合金的强度极限或变形能力时,将形成热裂纹。

为了避免或减少树脂砂特别是呋喃树脂砂的热裂,可采取以下措施:

1、合金方面

(1)控制铸件的硫含量,应在0.03%以下,避免铸件中出现型硫化物。(铸钢件中的硫化物有型、型、型三种形式,其中型硫化物沿晶界分布,呈间歇性,易造成铸件热裂。)通过调整锰硫比来改变硫的分布模式。

(2)对于碳钢零件,S P应小于等于0.07%,因为硫和磷的叠加增加了热裂倾向。

(3)用A1脱氧时,铝渣A1应控制在0.1%;过量的A1残留量有利于A12S3的形成,甚至可能形成A1N,使钢的断口出现“石质”,大大降低铸钢件的抗热裂性。

(4)钢的晶粒可以细化。如果在钢水中加入稀土和硅酸钙,不仅可以脱氧脱硫,还可以细化晶粒。对镍铬钼钢的测量表明,在相同条件下,经稀土硅钙合金处理的钢液的抗裂性比未经处理的钢液高2倍以上。

2、铸造工艺方面 

(1)在满足铸件的填充要求时,尽量降低钢水的浇注温度。对于含碳量为0.19%的碳钢,铸件在1550时的抗热裂性几乎是1600时的两倍。

(2)对于薄壁铸件,应采用较高的浇注速度。比如一个铸钢件,重量125Kg,壁厚15mm,浇注时间14秒,没有热裂纹;延伸至40秒后观察到裂纹。

(3)在容易产生裂纹的地方设置防裂肋是防止铸钢件热裂的有效措施。

(4)及时松盒也有助于减少热裂,因为可以减少铸件的收缩应力。

3、造型材料方面 

(1)减少树脂用量,或对树脂进行改性,使其成为热塑性树脂,使呋喃树脂在高温下不结焦或少结焦,从而保证其良好的耐高温性能。

(2)向呋喃树脂砂中加入添加剂,使树脂砂具有热塑性;或者在最严重堵塞收缩处加入木粉和泡沫珠;或将塑性好的屈服块放入铸型的相应部位,以提高其高温屈服性能。

(3)采用磷酸固化剂。磺酸固化剂容易

(7)使用能有效降低硫渗透的涂料。

4、铸件结构方面铸件的形状与尺寸

由设计者决定,制作人不能更改。但是,关于圆角的尺寸和壁厚过渡的处理,我们可以与相关设计部门协商,并根据铸造生产的要求进行适当的修改。以上因素对铸钢件的热裂纹都有影响,但对于特定的铸件来说,可能只有其中的一部分是主要因素。

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