金属液态成型工艺实验指导书.doc

实验型砂性能试验
一、实验目的：
1、了解铸造用粘土湿型砂的基木性能，增加对粘土湿型砂及其基木要求的感性认识，
2、熟悉和掌握粘土湿型砂主要性能的测定原理和测试方法。

3、熟悉和了解湿型砂性能测试的仪器、装置及其使用方法。

二、实验内容：
1、紧实率的测定
2、透气率的测定
3、湿压强度的测定
4、破碎指数的测定
三、实验用仪器、设备：
1、型砂混合料的制备：试验用辗轮式混砂机
2、标准工艺试样的制备：锤击式制样机
3、透气率的测定：透气性测定仪（直读式或水柱式）
4、湿压强度的测定；液压或数显式万能强度试验机
5、破碎指数的测定：破碎指数测定仪
四、试验方法：
1.标准工艺试样的制作
工艺试样的配方见下表
将砂子、粘土放入试验用的碾轮式混砂机中，干混2分钟，然后加水湿混8
分钟，将混好的混合料盛于带盖的容器中或扎紧的塑料袋内，放置10分钟后进行试验。

但应该注意的是，配好的混合料到进行试验之间相隔的时间不超过1
小时。

型砂试样规格
标准工艺试样是在锤击式冲样器上制作的。

重锤重6. 35±0. 1公斤，重锤下
落高度0. 0508米，冲击3次，作用于试样上的功为6. 35X0. 05.8X3=1公斤诛。

（1）园柱形试样的制作
称取试样砂150~190克（一般根据经验，以便控制冲制好的试样的高度），倒入试样筒中。

抬起冲头，将试样筒连同底座一起放在冲头下。

让冲头下落3次，冲成试样。

利用仪器上的标准刻线，检查试样高度，并通过
调整试料重量以保证制好的
试样高度符合要求。

2. 紧实率的测定
使型砂通过3毫米筛孔的筛子，落入试样
筒屮， 刮平试样筒顶面，用冲样器冲击三次，测量紧实距 离（B ）,按下式计算紧实率。

A-R
紧实率二一 xlOO%
A
3. 透气率的测定
（1）标准方法
通过试样的气体量与气体的压力、试样的截面积、气体通过的吋间成正比, 与试样的高度成反比，可用下式表达为:
FP T VH V =—— K =—— H FP T
式屮V ——通过试样的空气体积，该法利用的是2000厘米彳的室温空气;
H ——试样高度，5厘米；
F ——试样截而积，19.6厘米\
P ——试样前面气体的压力，（厘米水柱或克/厘米J ；
T ——空气通过试样的时间，（分人
K ——系数，即所求的透气率。

将已知数据代入上式后所得：
“ 509.5 K = -------- pt
试验时，将试样连同试样筒一起倒扌II 在试 样
座上，将旋钮旋至“吸放气”位置，提起 钟罩至刻
线“0”处，然后将旋钮旋至“关闭” 位置。

旋钮旋至“工作”位置，同时开动记时用 的秒
表，记不钟罩内2000厘米3空气通过试 样流出的
式屮：A ——试样筒高度（毫米）
B ——紧实距离（毫米）。

图4一9 紧实率测定示藏图 透气牢试验仪象爰图 1 •代仲 2 •水筲 3 •三通貝 4 •徐皮试样屋
6 •试样龍 6 •标it 试样
7 •医力计 8 •水箱
吋间（T ）,记下压力计读数（P）, 即可用上式计算出该试样的透气率。

（2）快速方法
在钟罩内气体流向试样前先通过一个通气塞，通气塞冇园形通孔，孔的直径
有大孔©1.5±0.03、小孔4>0. 5 + 0. 03两种;当透气率大于50时用大孔、小于50时用小孔。

由丁气体通过孔口的速度与试样两端的压力差冇一定的比例关系，因而试验时只要记不气压计水柱高度，就可根据表格杳得透气率。

快速法的操作与标准法大致相同，但不需要用秒表，也不需要钟罩内的空气全部通过试样。

测定干态透气率时，试样必须按规定的温度烘干，然后放入专供测定干态透气率的试样筒屮按上述方法（标准法或快速法）测定透气率。

通气塞小孔经常使用，可能会有变化，故应经常校准小孔的阻力大小。

无砂样时，2000立方厘米空气通过4）1.5孔及4）0.5孔的吋间应分别是0. 5和4. 5分钟。

4•强度的测定
型砂的强度以其试样受力破坏时的应力数值来表示。

在液压式万能强度试验仪上可进行型砂试样的抗压、抗剪、抗弯、抗裂等强度试验。

试验前，必须在试验仪上装上与试验内容相对应的试样夹具，然后小心地放置好试样。

缓慢而均匀地摇动手轮，给试样加载，直至试样破坏，然后从表盘上记下相应的强度值。

5.型砂韧性的测定
“破碎指数”反映了型砂的冲击韧性，其测定方法如下：
将（I）50X50的标准试样放在“破碎指数测定装置”的针砧上，使©50、重
510克的钢球自距铁砧上表而1米高处自由落下，直接打在标准试样上。

试样破碎后，大块型砂留在筛网上（筛网孔为3/8吋）碎的漏过筛网，然后称上筛上型砂和重量，按下式计算破碎指数。

肚皿旧灶停留在筛上的砂块重量
破怦指数二---- 、…十厂 ----------- x 100%
六、实验报告
实验结束，学生要独立处理在实验时记录的相关实验数据，客观认真地作好实验数据整理；对实验数据作出分析、计算和总结，认真撰写实验报告，并及时交给任课教师，作为课程考核和评分的依据学生实验须使用规范的实验报告用纸，纸张大小一致，便于统一装订存档。

七、思考题
1.型砂的紧实率对控制型砂的质量有什么作用?检测的目的是什么？
2.影响粘土砂强度和透气性的因素有哪些?它们都有怎样的影响？。