鑄造用的硅砂及質(zhì)量控制

1、.鑄造用的硅砂及進(jìn)廠質(zhì)量控制林州市合鑫鑄業(yè)公司 李海軍鑄造用的硅砂作為造型的主要原材料，其質(zhì)量的好壞對(duì)型砂性能的影響很大。特別是原砂含泥量過高，使型砂和舊砂中的含泥量增高，導(dǎo)致型砂透氣性下降，含水量上升，鑄件氣孔缺陷增多。除了強(qiáng)烈影響透氣性低和含水量高以外，還會(huì)引起型砂韌性變差，造型時(shí)起模困難，砂型棱角易碎，吊砂易斷，鑄件砂眼廢品率增高。對(duì)于樹脂砂造型或制芯，原砂含泥量過高還會(huì)造成樹脂加入量增大，芯子發(fā)氣量增高等問題。故一般工廠均對(duì)型砂和舊砂的含泥量有明確規(guī)定，并至少每周要檢測(cè)一次。單一砂機(jī)器造型鑄鐵用型砂含泥量一般為10%-13%，舊砂含泥量為8%-11%。對(duì)于粘土型砂用硅砂的含泥量最好0.

2、8%，樹脂等有機(jī)粘結(jié)劑砂芯用硅砂含泥量最好0.3%，而且越低越好。所以有效的控制采購原砂的含泥量對(duì)提高鑄件的質(zhì)量很有必要。表1對(duì)于中部地區(qū)，為了就地取才，降低生產(chǎn)成本，一般采購黃河水洗烘干砂做為造型用的原砂。值得一提的是，黃河砂與河北的承德砂、內(nèi)蒙的大林砂相比，雖然價(jià)格比較便宜，但含泥量一般均偏高。表1為我廠對(duì)進(jìn)廠的黃河水洗烘干砂的化驗(yàn)數(shù)據(jù)。試樣號(hào)含水量（%）含泥量(%)粒度(70/140,三篩75%)平均細(xì)度1#0.051.1281.12762#0.050.9882.86783#0.051.079.04734#0.100.9882.24765#0.151.1673.78666#0.101.2

3、873.4667#0.051.3074.8271通過上表可以看出，經(jīng)過烘干的砂，含水量一般都能滿足標(biāo)準(zhǔn)0.3%的要求，但含泥量均偏高，70/140目的粒度波動(dòng)也較大。我們廠曾較長時(shí)間的用過河北的承德砂，其含泥量均低于0.6%，而且質(zhì)量較穩(wěn)定。對(duì)于手工造型和一般機(jī)器造型的工廠來說，為了有效的降低生產(chǎn)成本，可以使用黃河砂做為造型用的原砂，但要盡量控制其含泥量不要超過1%，否則對(duì)型砂性能影響較大。對(duì)于樹脂砂造型、制芯或生產(chǎn)覆膜砂用的原砂，其含泥量最好低于0.6%或更低。為了對(duì)原砂的進(jìn)廠質(zhì)量進(jìn)行控制，工廠要逐步建立型砂化驗(yàn)室。不但對(duì)原砂，也能對(duì)型砂和舊砂的含泥量、粒度進(jìn)行檢測(cè)，從而保證型砂良好的性能，

4、逐漸提高鑄件的成品率。以下為我廠的原砂進(jìn)廠檢驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)，供大家參考。原砂進(jìn)廠檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書1 目的為規(guī)范鑄造用原砂進(jìn)廠檢驗(yàn)及質(zhì)量考核而制定。2適用范圍本指導(dǎo)書適用于鑄造車間機(jī)器造型、手工造型及樹脂砂制芯用原砂進(jìn)廠檢驗(yàn)及質(zhì)量考核。3 引用標(biāo)準(zhǔn)鑄造用硅砂 GB/T 9442-1998鑄造用原砂及混合料試驗(yàn)方法 GB/T 2684-814取樣方法 4.1 散裝原砂樣品從汽車或砂堆中離邊緣和表面200-300毫米的各個(gè)角及中心部位，用取樣器選??；袋裝原砂樣品由同一批量的百分之一的袋中選取，但不得少于三袋，其總重量不得少于5公斤。如果根據(jù)外觀觀察，發(fā)現(xiàn)對(duì)某一部分原砂的質(zhì)量有疑問時(shí)，應(yīng)單獨(dú)取樣和檢驗(yàn)。4

5、.2 選取樣品必須在樣品袋上注明名稱、產(chǎn)地及取樣日期。4.3 檢驗(yàn)所需的試樣，由樣品中選取。試樣的數(shù)量可根據(jù)檢驗(yàn)項(xiàng)目而定。4.4 選取試樣的方法采用“四分法”或分樣器?！八姆址ā睘閷⑷〉脴悠范逊e，并拍成圓餅，按十字線分成四等分。選取其中對(duì)角的兩份。然后重新堆積，再按上述方法縮減，直至達(dá)到所需樣品為止。 5試驗(yàn)方法 5.1含水量的測(cè)定 試驗(yàn)時(shí)，稱試樣20±0.01克，均勻鋪在盛砂盤中，置入紅外線烘干器內(nèi)，烘干10min后，取出盛砂盤冷卻至室溫，然后稱量。含水量計(jì)算式如下：m1- m2x = ×100%m1式中： x試樣含水量 %； m1烘干前試樣重量g； m2烘干后試樣重量g

6、。5.2含泥量的測(cè)定 稱烘干（在紅外線烘干器內(nèi)烘(20分鐘)至恒重）試樣50±0.01g（如果不需要進(jìn)行粒度分析時(shí)可稱取試樣20±0.01g），放入容量為600毫升的專用洗砂杯中，加入390ml蒸餾水和10mL濃度為5%的焦磷酸鈉溶液。 將洗砂杯放在墊有石棉墊的盤式電熱爐上，煮沸5min(從試樣完全沸騰開始記時(shí))。在煮沸過程中可用玻璃棒對(duì)試樣進(jìn)行攪動(dòng)，以防燒杯中液體澎濺或燒杯嘣跳，必要時(shí)可迅速切斷電源。 待燒杯中液體冷卻后，加入清潔自來水至標(biāo)準(zhǔn)高度125mm處，用玻璃棒攪拌約30s后，靜置10分鐘，用虹吸管吸出水面下100mm以上的混水。以上操作共重復(fù)兩次。注意：攪拌時(shí)應(yīng)不

7、斷改變旋轉(zhuǎn)方向，以免砂粒沉淀時(shí)堆積成錐形。并盡量使沉淀后的砂層平坦無凸起處。靜置后用虹吸管吸水時(shí)，應(yīng)使虹吸管的入口端沿?zé)瓋?nèi)壁逐漸下降，不可一落到底，以免水流過猛而吸出砂粒。 從第三次起以后的操作均與前相同，但每次靜置時(shí)間改為5min。要反復(fù)進(jìn)行多次，直到杯中水透明為止。 排掉清水后，倒入盛砂盤中在紅外線烘干器中烘干(30分鐘)至恒重（所謂恒重指：烘30分鐘后，稱其重量，然后每烘15分鐘，稱量一次，直到相鄰兩次稱量之間的差數(shù)不超過0.02克為至），冷卻至室溫時(shí)稱量。并按下式計(jì)算含泥量： m1 - m2m1 m1 x = × 100%式中： x 試料含泥量%； m1 水洗前試料重量g；

8、 m2 水洗后試料重量g。5.3 粒度的測(cè)定 試樣采用試驗(yàn)測(cè)定過含泥量的烘干試樣。如果采用未經(jīng)測(cè)定含泥量的試樣時(shí)，試樣稱重50±0.1克。 首先將電磁微震式篩砂機(jī)的定時(shí)器設(shè)置為12分鐘，旋動(dòng)震幅旋扭，使振幅指示器指在3mm處。將試料放在全套標(biāo)準(zhǔn)篩最上面的6目篩上，再將裝有試樣的全套篩子緊固在篩砂機(jī)上，打開電源按扭，開始篩分，直到篩砂機(jī)自動(dòng)停止。 松動(dòng)緊固手柄，取下標(biāo)準(zhǔn)篩，依次將每一個(gè)篩子以及底盤上所遺留的砂子分別倒在光滑的紙上，并用軟毛刷仔細(xì)地從篩網(wǎng)的反面刷下夾在網(wǎng)孔中的砂子。會(huì)有一些砂粒夾在網(wǎng)孔中間不被刷下，可以任其停留。切不可用尖錐捅下，或用力敲擊篩子，以免篩網(wǎng)變形。 稱量每個(gè)篩

9、子上的砂粒重量。計(jì)算出每篩上砂子占試樣總重量(50g)的百分率。 試驗(yàn)后，將每個(gè)篩子及底盤上的砂子重量及含泥量（克）相加，其重量不應(yīng)超出50±1g，否則試驗(yàn)應(yīng)重新進(jìn)行。 根據(jù)第6條原砂粒度標(biāo)準(zhǔn)要求，把三篩所占試樣的百分?jǐn)?shù)相加即為主要粒度組成三篩所占試樣的百分比。平均細(xì)度的計(jì)算方法：將上面計(jì)算出的每篩上砂子占試樣的百分率乘以下表所列的相應(yīng)的細(xì)度因數(shù)，然后將各乘積相加，用乘積總和除以各篩號(hào)停留砂粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的總和，四舍五入取整后即為平均細(xì)度。篩 號(hào)6122030405070100140200270底盤細(xì)度因數(shù)35102030405070100140200300 6原砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)廠原砂的質(zhì)

10、量指標(biāo)要符合下表的規(guī)定:使用部位原砂類別含水量含泥量粒度SiO2含量顆粒形狀機(jī)器造型水洗烘干、袋裝0.3%1%70/14085%-手工造型水洗砂、散裝4%1.8%50/10085%-樹脂砂制芯水洗烘干、袋裝0.3%0.6%50/10085%-注：原砂粒度指標(biāo)中主要粒度組成三篩所占試樣的百分比應(yīng)不小于75%。 質(zhì)量指標(biāo)中含水量、含泥量、粒度為必檢項(xiàng)目。7質(zhì)量考核（略）說明：在原砂的含泥量檢驗(yàn)時(shí)，為了使砂粒上的粘土膜完全分散，按照GB/T2684-1981規(guī)定先煮沸35min，冷卻后再在渦洗式洗砂機(jī)上攪拌15min。根據(jù)清華大學(xué)于振宗教授的資料，攪拌作用有利于打散絮狀物，但也有可能將砂粒打碎。如將

11、煮沸時(shí)間保持為5min就可使泥分完全分散，不再需要洗砂機(jī)攪拌。洗砂燒杯的加熱應(yīng)當(dāng)在墊有石棉墊和裝有調(diào)壓器的盤式電熱爐上，沸騰時(shí)應(yīng)及時(shí)降低電壓避免澎濺。我們廠目前就采用了此方法來化驗(yàn)原砂的含泥量。表2為原砂進(jìn)廠檢驗(yàn)報(bào)告格式原砂進(jìn)廠檢驗(yàn)報(bào)告 表2試樣質(zhì)量(g)砂粒質(zhì)量（g)泥分質(zhì)量(g)含泥量(%)含水量(%)原砂種類50.0 49.50.50 1.00 0.05 水洗烘干砂篩號(hào)各篩上的停留量細(xì)度因數(shù)乘積備注g%60030.0 120050.0 2000100.0 300.010.02200.4 401.142.283068.4 505.8311.6640466.4 7012.3524.7501235.0 10015.323