Hvordan forbedres styrken og anti -klæbningsevnen for coated sand i sandstøbning?

1. nøgleforanstaltninger for at forbedre styrke

en. Optimering af harpiks og hærdningssystem

Valg af harpiks:

Valg af høj grad af polymerisationsfenolharpiks (såsom lineær phenolharpiks), der har længere molekylære kæder og højere resterende kulstofindhold ved høje temperaturer, kan forbedre den høje temperaturstyrke af sandforme; Harpiksdoseringen styres med 1,8% ~ 2,2% (vægtforhold på rå sand) og kan øges til 2,2% ~ 2,5% for bundsandforme eller tykke murede støbegods.

Ved at bruge modificerede harpikser (såsom tilsætning af en lille mængde epoxyharpiks eller silankoblingsmiddel) til at forbedre grænsefladebindingen mellem harpiks og sandpartikler, kan trækstyrken ved stuetemperatur øges med 10% til 15%.

Hærdningsagentjustering:

Urotropin (hexamethylenetetramin) vælges som hærdemiddel med en dosering på 12% til 15% af harpiksindholdet, og 0,5% til 1% af calciumstarat tilsættes for at forbedre ensartetheden af harpiksbelægning og undgå styrkefluktuationer forårsaget af utilstrækkelig "bridning" mellem sandpartikler.

b. Bedømmelse af kontrol med rå sand og sandpartikler

Valg af rå sand:

Brug af kvartssand med god rundhed og glat overflade (rundhedskoefficient> 0,8) kan reducere vinkelhullerne mellem sandpartikler, forbedre pakningstætheden efter komprimering og øge styrken ved stuetemperatur med 5% til 8%; Undgå at bruge rå sand med et mudderindhold større end 0,2% for at forhindre, at lerforureninger svækker harpiksbindingseffekten.

Kornstørrelsesgradering:

Ved anvendelse af dobbelt- eller multi -partikelblandet sand (såsom blanding af 50/100 mesh og 70/140 mesh i et forhold på 7: 3) for at fylde hullerne mellem sandpartikler, øges kompaktheden til 90%~ 95%, og styrken forbedres tilsvarende.

c. Procesassisteret forbedring

Filmbelægningsproces:

Kontroller belægningstemperaturen ved 180-200 ℃ og harpiksbelægningstiden på 3-5 minutter for at sikre en ensartet og kontinuerlig harpiksfilm (tykkelse på 5-8 μ m) dannes på overfladen af sandpartiklerne, hvilket undgår lokal tynding eller akkumulering.

Tæt kontrol:

Vedtagelse af sandblæsning eller vibrationskomprimering+komprimeringskompositkomprimeringsproces er kompaktiteten af bundsandformen ≥ 95%, og kompaktiteten af den øverste sandform er ≥ 90%for at undgå løshed og utilstrækkelig styrke.

2. kernemetoden til at forbedre evnen til at modstå sandadhæsion

en. Forbedre brandmodstand og barriereegenskaber

Høj ildfast rå sand og tilsætningsstoffer:

Brug zirkonsand (med en brandmodstand på 1850 ℃) eller kromit sand (1800 ℃) i stedet for kvartssand i områder, der er tilbøjelige til at klæbe sand (såsom bunden og tykke vægge), eller tilsæt 3% til 5% magnesiumsandpulver (MgO) og bauxitpulver til blandingen, hvilket danner et højt smeltepunktisoleringslag ved høje temperaturer for at forhindre reaktionen mellem molten og sandet til at producere lavt smelte, hvilket danner et højt smeltningsisoleringslag ved høje temperaturer for at forhindre reaktion Feo · sio ₂).

Inert pulvertilsætning:

Tilsæt 2% til 4% flager som grafitpulver eller molybdæn disulfid (MOS ₂) for at danne en smørecarbonfilm ved høje temperaturer, hvilket reducerer infiltrationen af smeltet jern i sandformen. På samme tid kan den termiske ledningsevne af grafit fremskynde lokal varmeafledning og forkorte den høje temperaturopholdstid for smeltet jern.

b. Optimer undertrykkelse af interface -reaktion

Belægningsforstærkning:

Børste zirkonpulverbelægning (koncentration 40%~ 50%) eller grafenbaseret belægning på overfladen af sandformen med en belægningstykkelse på 0,3 ~ 0,5 mm, hvilket danner en fysisk barriere; 1% ~ 2% borsyre kan tilsættes til belægningen for at generere en glasfase ved høje temperaturer, fylde hullerne mellem sandpartikler og yderligere blokere penetrationen af smeltet jern.

Anti klæbende sandadditiv:

Tilsæt 1% til 2% calciumcarbonat (CACO) eller magnesiumcarbonat (MGCO) til ingredienserne, som vil nedbrydes ved høje temperaturer for at producere co -gas, danne en gasfilm på overfladen af sandformen og hindre den mekaniske vedhæftning af smeltetjernet til sandet; CAO og MGO genereret ved samtidig nedbrydning kan reagere med Feo i det smeltede jern, hvilket reducerer kemisk sandadhæsion.

c. Kontroller gasgenerering og sandformstabilitet

Formel med lav emission:

Tør det rå sand ved 200-250 ℃ i 2 timer før brug til at fjerne fugt og organisk stof; Harpiksen vælges som lav gasfrigørelse af phenolharpiks med en gasfrigørelseshastighed på mindre end 20 ml/g for at undgå lokal blødgøring af sandformen og infiltration af smeltet jern forårsaget af gasudslip ved høje temperaturer.

Fragmentering og styrkebalance:

Tilsæt 0,5% ~ 1% bariumsulfat (Basox) til harpiksen, der nedbrydes lidt ved høje temperaturer for at svække styrken af harpiksfilmen, hvilket gør sandformen tilbøjelig til at kollapse efter størkning og forhindre sandpinchrester; På samme tid skal du sikre høje temperaturstyrke (trækstyrke> 0,8MPa ved 800 ℃) for at undgå for tidlig blødgøring af sandformen.

3. samarbejdsoptimeringsstrategi (afbalanceringsstyrke og sandbestandighed)

Formelkoblingsjustering:

For eksempel sikrer en blanding af højt ildfast zircon sand (60%) og kvartssand (40%) kombineret med 2,2% modificeret phenolharpiks, 15% urotropin, 3% magnesia-sandpulver og 2% grafitpulver med høj temperatur styrke af sandformen, mens man undertrykker sand klæber gennem kompositffekten af magnesiasand og grafit.

Procesvalidering og iteration:

Sammenlign støbegods med forskellige formuleringer under prøveproduktion:

Styrketest: Målets trækstyrke ved stuetemperatur er 1,2-1,5MPa, og den varme styrke ved 800 ℃ er større end 0,8MPa;

Anti -sandadhæsionseffekt: Disseck støbningen og observer tykkelsen af sandadhæsionslaget. Den kvalificerede standard er <0,5 mm, og RA for overfladefremhed er ≤ 25 μ m.

Oversigt:

Styrke- og antisandadhæsionsevnen skal opnås gennem synergien af "harpiksforstærket binding, ildfast materialebarriere og interface -reaktionshæmning". I den faktiske produktion kan harpiksmodifikation og højt ildfast sand bruges til at forbedre den grundlæggende ydelse og kombineres derefter med belægninger og tilsætningsstoffer for at optimere interface -anti -klæbende sandvne. På samme tid kan gasgenerering og sammenklappelighed kontrolleres for at undgå forværring af sand, der klæber på grund af utilstrækkelig sammenklappelighed forårsaget af høj styrke.