Hur kan man förbättra styrkan och anti -stickförmågan hos belagd sand i sandgjutning?

1. Viktiga åtgärder för att förbättra styrkan

a. Optimering av harts- och härdningssystem

Val av harts:

Att välja hög grad av polymerisationsfenolharts (såsom linjärt fenolharts), som har längre molekylkedjor och högre restkolinnehåll vid höga temperaturer, kan förbättra högtemperaturstyrkan hos sandformar; Hartsdosen styrs vid 1,8% ~ 2,2% (viktförhållandet av rå sand) och kan ökas till 2,2% ~ 2,5% för botten sandformar eller tjocka muromgärdade gjutningar.

Genom att använda modifierade hartser (såsom tillsats av en liten mängd epoxiharts eller silankopplingsmedel) För att förbättra gränsytebindningen mellan harts- och sandpartiklarna kan draghållfastheten vid rumstemperatur ökas med 10% till 15%.

Härdningsmedelsjustering:

Urotropin (hexametylenetetramin) väljs som härdningsmedel, med en dos på 12% till 15% av hartsinnehållet, och 0,5% till 1% av kalciumstearatet tillsätts för att förbättra enhetligheten av hartsbeläggningen och undvika styrkfluktuationer orsakade av otillräckliga "bryggning" mellan sandpartiklar.

b. Betygskontroll av rå sand- och sandpartiklar

Rått sandval:

Att använda kvartsand med god rundhet och slät yta (rundhetskoefficient> 0,8) kan minska vinkelgapet mellan sandpartiklar, förbättra förpackningstätheten efter komprimering och öka styrkan vid rumstemperatur med 5% till 8%; Undvik att använda rå sand med ett lerainnehåll större än 0,2% för att förhindra att leraföroreningar försvagas hartsbindningseffekten.

Gradering av kornstorlek:

Med användning av dubbel eller multipartikelblandad sand (såsom blandning av 50/100 mesh och 70/140 mesh i ett förhållande av 7: 3) för att fylla luckorna mellan sandpartiklar, ökas kompaktheten till 90%~ 95%, och styrkan förbättras motsvarande.

c. Processassisterad förbättring

Filmbeläggningsprocess:

Kontrollera beläggningstemperaturen vid 180-200 ℃ och hartsbeläggningstiden vid 3-5 minuter för att säkerställa en enhetlig och kontinuerlig hartsfilm (tjocklek på 5-8 μm) bildas på ytan av sandpartiklarna, undviker lokal tunnning eller ackumulering.

Täthetskontroll:

Antagande av sandsprängningen eller vibrationskomprimering+komprimeringskompositkomprimeringsprocess, kompaktheten för den nedre sandformen är ≥ 95%, och kompaktheten för den övre sandformen är ≥ 90%, för att undvika löshet och otillräcklig styrka.

2. Kärnmetoden för att förbättra förmågan att motstå sandhäftning

a. Förbättra brandmotstånd och barriäregenskaper

Hög eldfast rå sand och tillsatser:

Use zircon sand (with a fire resistance of 1850 ℃) or chromite sand (1800 ℃) instead of quartz sand in areas prone to sticking sand (such as the bottom and thick walls), or add 3% to 5% magnesium sand powder (MgO) and bauxite powder to the mix, forming a high melting point isolation layer at high temperatures to prevent the reaction between molten iron and sand particles to produce low melting point compounds (such as Feo · sio ₂).

Inert pulvertillägg:

Tillsätt 2% till 4% flingor som grafitpulver eller molybden disulfid (MOS ₂) för att bilda en smörjande kolfilm vid höga temperaturer, vilket minskar infiltrationen av smält järn i sandformen. Samtidigt kan grafitens värmeledningsförmåga påskynda den lokala värmeavledningen och förkorta hög temperaturens uppehållstid för smält järn.

b. Optimera gränssnittsreaktionsundertryckning

Beläggningsförstärkning:

Borstens zirkonpulverbeläggning (koncentration 40%~ 50%) eller grafenbaserad beläggning på ytan på sandformen, med en beläggningstjocklek av 0,3 ~ 0,5 mm, vilket bildar en fysisk barriär; 1% ~ 2% borsyra kan tillsättas till beläggningen för att generera en glasfas vid höga temperaturer, fylla luckorna mellan sandpartiklar och ytterligare blockera penetrationen av smält järn.

Anti -självhäftande sandtillsats:

Tillsätt 1% till 2% kalciumkarbonat (Caco) eller magnesiumkarbonat (MGCO) till ingredienserna, som kommer att sönderdelas vid höga temperaturer för att producera CO ₂ -gas, bilda en gasfilm på ytan av sandformen och hindra den mekaniska vidhäftningen av det moltenjärn till sanden; CAO och MGO som genereras genom samtidig sönderdelning kan reagera med FeO i det smälta järnet, vilket minskar vidhäftning av kemisk sand.

c. Kontrollgasproduktion och sandformstabilitet

Låg utsläppsformel:

Torka den råa sanden vid 200-250 ℃ i 2 timmar före användning för att ta bort fukt och organiskt material; Hartset väljs som lågt gasutsläpp fenolharts, med en gasutsläppshastighet på mindre än 20 ml/g, för att undvika lokal mjukning av sandformen och infiltration av smält järn orsakat av gasflykt vid höga temperaturer.

Fragmentering och styrka balans:

Tillsätt 0,5% ~ 1% bariumsulfat (BASOX) i hartset, som sönderdelas något vid höga temperaturer för att försvaga styrkan hos hartsfilmen, vilket gör att sandformen är benägen att kollapsa efter stelning och förhindra sandstickning; Samtidigt säkerställa hög temperaturstyrka (draghållfasthet> 0,8MPa vid 800 ℃) för att undvika för tidig mjukning av sandformen.

3. Samarbetsoptimeringsstrategi (balanseringsstyrka och sandmotstånd)

Formelkopplingsjustering:

Till exempel, en blandning av hög eldfast zirkonsand (60%) och kvartsand (40%), i kombination med 2,2% modifierat fenolharts, 15% urotropin, 3% magnesia sandpulver och 2% grafitpulver, säkerställer hög temperaturstyrkan hos sandformen under undertryckning av sandstickning genom den sammansatta effekten av magnesi och grafit.

Processvalidering och iteration:

Jämför gjutningar med olika formuleringar under provproduktionen:

Styrkestest: Målets draghållfasthet vid rumstemperatur är 1,2-1,5MPa, och den heta styrkan vid 800 ℃ är större än 0,8MPa;

Antisand vidhäftningseffekt: dissekera gjutningen och observera tjockleken på sand vidhäftningsskiktet. Den kvalificerade standarden är <0,5 mm och ytråheten RA är ≤ 25 μm.

Sammanfattning:

Styrkan och antisand vidhäftningsförmågan måste uppnås genom synergin av "hartsarmerad bindning, eldfast materialbarriär och gränssnittsreaktionshämning". I den faktiska produktionen kan hartsmodifiering och hög eldfast sand användas för att förbättra den grundläggande prestandan och sedan kombineras med beläggningar och tillsatser för att optimera gränssnittets anti -stickande sandförmåga. Samtidigt kan gasproduktionen och kollapsbarhet kontrolleras för att undvika förvärrande sand som sticker på grund av otillräcklig kollapsbarhet orsakad av hög styrka.