鑄鐵件用水玻璃砂的研究.pdf

1、水玻璃砂無(wú)毒無(wú)味，環(huán)境友好，被專家認(rèn)為是21世紀(jì)最有可能實(shí)現(xiàn)綠色鑄造的型砂。但水玻璃砂澆注后潰散性差，出砂困難，鑄件易粘砂等問(wèn)題一直未克服，限制了其推廣應(yīng)用。為此，本研究課題主要是針對(duì)水玻璃砂潰散性及粘砂缺陷展開的。
　　首先對(duì)CO2水玻璃砂的硬化機(jī)理進(jìn)行分析，以確定本實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下水玻璃砂的硬化方案。對(duì)試樣的制備和型砂的吹氣硬化裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，設(shè)計(jì)出了熱空氣-CO2混合氣體吹氣工藝和對(duì)應(yīng)裝置，優(yōu)選了吹氣方案中吹氣壓力及氣體溫度

2、，研究了吹氣時(shí)間和吹氣流量對(duì)常溫強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在本裝置下，當(dāng)吹氣時(shí)間為50s-60s，吹氣流量為30L/m in時(shí)，既能保證起模時(shí)型砂所需的強(qiáng)度，同時(shí)終強(qiáng)度也足夠高，滿足澆注時(shí)型砂所需要的強(qiáng)度。
　　其次，發(fā)明了一種鑄造用CO2水玻璃石英砂添加劑，研究了添加劑對(duì)CO2水玻璃型砂潰散性的影響，并利用正交試驗(yàn)優(yōu)化了添加劑加入量、水玻璃加入量和吹氣工藝三個(gè)影響因素。試驗(yàn)結(jié)果表明，在水玻璃砂中加入添加劑后，型砂潰散性明顯提高，且其

3、殘留強(qiáng)度曲線的“雙峰”特征消失，出現(xiàn)一致下降的趨勢(shì)。當(dāng)添加劑I加入量為0.6％，添加劑II加入量為5%，水玻璃加入量為5%，熱空氣-CO2混合氣體中 CO2比例為40%時(shí)，其常溫即時(shí)強(qiáng)度、常溫24h強(qiáng)度，800℃及1000℃殘留強(qiáng)度較合理。
　　最后，針對(duì)水玻璃石英砂在鑄鐵件的生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的粘砂缺陷進(jìn)行了分析和研究。對(duì)鑄型與鑄件界面層進(jìn)行模擬并對(duì)含添加劑的模擬界面層進(jìn)行了燒結(jié)試驗(yàn)。研究了添加劑對(duì)界面層燒結(jié)狀態(tài)的影響，并對(duì)鑄鐵件進(jìn)