湿型砂的性能要求

湿型砂的性能要求
于震宗 2002年2月初稿（2004年12月修改）
前言
湿型砂铸件的表面品质直接受型砂各种性能的影响。

凡是生产重要和表面品质优良铸件的铸造工厂，其型砂实验室的仪器设备大多比较完善齐全，型砂检验项目较多，每日多次检验。

同时砂处理系统设备设计和选用合理，具有先进的控制设施，并且管理严格。

高密度造型（或称高紧实度造型，包括多触头高压、气冲、挤压、射压、静压、真空吸压等造型）方法的生产效率高、铸件品质较好，因而国内应用日益普遍。

高密度造型对型砂品质的要求比手工造型或震压造型更为严格，本文将以此做为讨论重点，也附带有个别应用震压或压实造型机的铸造工厂做为对照。

为了具体说明湿型砂的性能和控制范围，本文附带表格列举出一些公司推荐的和铸造工厂实测的或规定的性能。

其中所罗列工厂的型砂品质优劣不同，性能数值并非全部合理。

有的工厂型砂检测项目过少，难以分析型砂性能与铸件品质的关系。

作者将在以下段落中加以评论。

由于纸张宽度限制，只列举一部分主要的和经常测定的性能。

还有几种性能只能在后文中简略叙述。

数据搜集来源一小部分引自中外公开发行刊物，在表格最右侧注明刊物名称和出版年月或期号。

本文中还有大部分数据是由各公司或工厂的工程师提供的，所列举数据只是当时情况，并不代表目前实际状况。

本文专供湿型铸造工厂中主管型砂的技术员和工程师参考。

考虑到这些人员对于湿型砂已然比较熟悉，因而在文章中不再介绍各种仪器的结构和操作步骤。

1 紧实率和含水量
湿型砂不可太干，因为干的型砂虽然流动性极好，但是型砂中膨润土未被充分润湿，性能较为干脆，起模困难，砂型易碎，表面的耐磨强度低，铸件容易生成砂孔和冲蚀缺陷。

型砂也不可太湿，否则型砂太粘，造型时型砂容易在砂斗中搭桥和降低造型流动性，还易使铸件产生针孔、气孔、呛火、水爆炸、夹砂、粘砂等缺陷。

根据造型方法、操作习惯不同，对型砂的干湿程度要求也不相同。

手工造型要求起模性好，希望型砂较湿一
45~50%；高压造型和气冲造型时为40~45%；射压和挤压造型要求较高的流动性好，紧实率为35～40%，认为在上述紧实率的含水量就是最适宜含水量。

虽然在造型机处的型砂紧实率不可过低（例如<30%），以免起模困难；但是紧实率也不可过高，以免型砂流动性降低，砂型的型腔表面松紧不均，而且可能导致造型紧实距离过大而损伤模具，或者压头陷入下砂箱底面边缘以内而引起浇注时跑火。

近年来各国铸造工厂的型砂紧实率和含水量都有降低趋势。

这是因为高密度造型设备的起模精度提高，而且砂型各部位硬度均匀分布的要求使型砂的流动性成为更重要的考虑因素。

工厂的控制原则大多是只要不影响起模，就尽量压低紧实率。

日本土芳公司1979~1985年调查125种湿型（包括中、高密度造型）铸铁生产线的紧实率平均值为38.0%，含水量平均值为3.7%；1998年再一次调查94种型砂紧实率平均值降为35.8%，含水量降为3.5%。

从减少铸件缺陷的角度出发，最基本的要求是当型砂处于最适宜的干湿状态下型砂的含水量尽可能低。

各铸造工厂型砂中附加物种类和数量、含泥量多少、混砂设备和混砂工艺不同，达到最适宜干湿状态的含水量也不同。

高强度型砂的膨润土加入量多就需要较多的润湿水分。

型砂中含有多量灰分也额外吸附水分才能使它润湿。

假如所购入煤粉和膨润土的品质低劣，需要增大加入量，更会使型砂的含水量居高不下。

如果由于所用混砂机的加料顺序不良、揉捻作用不强、刮砂板磨损、混砂时间太短，以致型砂中存在多量不起粘结作用的小粘土团块和砂豆，也会提高型砂的含水量。

目前铸件品质较好的高密度造型的工厂中，造型机处取样型砂紧实率通常都在34~38%之间，比起当年的35~45%有明显的降低趋势, 这是降低型砂灰分和含泥量后才能做到的。

附表中各高密度造型工厂的型砂含水量大多在2.5~3.5%之间。

根据其它资料，世界各国高密度造型工厂的型砂含水量基本上都分布在2.5~4.2%之间。

目前铸件品质较好的高密度造型的工厂中，造型机处取样型砂含水量比较集中于2.8～3.5%。

凡是生产大量树脂砂芯铸件（如发动机铸件）的型砂含水量大多偏于下限。

生产少砂芯铸件的型砂可能接近上限。

这是因为大量树脂砂芯溃散后混入型砂使含泥量下降，型砂吸水量降低。

附表中国内各厂的紧实率和含水量除特别注明以外，取样地点大多为在混砂机处。

但是型砂紧实率和含水量的控制都应以造型处取样测定为准，工厂应经常核对造型机与混砂机处的数值差异。

从混砂机运送到造型机时紧实率和含水量下降幅度因气候温度和湿度状况、运距离、型砂温度等因素而异。

例如表中山西国际工厂6月中旬型砂在混砂机处含水量为 2.6~2.83%，造型机处 2.5~2.6%。

昆山丰田工厂8月份日平均混砂后2.4~2.78%，造型前2.4~2.69%。

如果只根据混砂机处取样检测结果控制型砂的含水量，就要增多少许以补偿水分蒸发损失。

例如昆山信嘉工厂射压造型要求混砂机处取样夏季的潮湿季节含水量2.9~3.5%，而冬季2.7~3.3%.
我国有些铸造工厂的型砂含水量很高：例如大连机床厂实测高达5.0%，可能与旧砂含泥量16.7~18.0%有关，应及早设法降低。

怀柔水泵厂的高泥分和高含水量是由于选用抗粘砂材料不当造成的。

林县龙鼎和明神两铸造工厂型砂试验仪器不全，未测含泥量。

但由紧实率和含水量来估计，其泥分含量相当高。

型砂的（紧实率）/（含水量）比值可表示每1％型砂含水量能够形成多少紧实率，最好在10~12。

由几家外商独资或合资企业的检验结果计算比值得出：太原小笠原——12.6，秦皇岛LG—12.3~12.7，昆山丰田—10.0，镇江银峰—10.9，昆山信嘉—11.6~12.0，天津新伟祥—10.9，天津宝利福—12.3，天津勤美达—12.2，常州小松—10.9~11.9，烟台大宇—11.6，无锡柴油机厂改用优质膨润土后，比值由原来的7.5~7.8不久即上升为10。

三家乡镇铸造厂的比值在5.0~8.5之间，说明型砂中吸水物质过多。

2 透气率
砂型的排气能力除了靠冒口和排气孔来提高以外，更要靠型砂的透气率。

因此砂型的透气率不可过低，以免浇注过程中发生呛火和铸件产生气孔缺陷。

但是绝不可理解为型砂的透气性能越“高”越“好”。

因为透气率过高表明砂粒间孔隙较大，金属液易于渗透入砂粒间孔隙中造成铸件表面粗糙，还可能发生机械粘砂。

所以湿型用面砂和单一砂的透气性能是否“好”，指的是透气率是否在一个适当的范围内。

型砂工艺规程应当规定透气率的下限和上限。

对湿型砂透气率的要求需根据浇注金属的种类和温度、铸件的大小和厚薄、造型方法、是否分面砂与背砂、型砂的发气量大小、有无排气孔和排气冒口、是否上涂料和是否表面烘干等等各种因素而异。

用单一砂生产中小铸件时，型砂透气性能的选择必须兼顾防止气孔与防止表面粗糙或机械粘砂两个方面。

高密度造型的砂型排气较为困难，要求型砂的透气率比起低、中密度机器造型(如震压造型、震击造型等)的型砂稍高些。

一般而言，造型处取样测得透气性可能比从混砂机取样稍高一些。

较为适当的高密度造型型砂透气率大多在100~140之间。

如果型砂透气率在160以上或更高，除非在砂型表面喷涂料，否则铸件表面会出现粗糙甚至有局部机械粘砂。

有些工厂型砂透气性偏高的原因大多由于粗粒溃碎砂芯混入造成的。

附表中镇江银峰的工艺规程规定透气率为80~150是合理的。

但是2001年2月22日实测结果完全超出规定，竟然高达250，不得不在
上型和下型的型腔表面都喷醇基涂料。

昆山富士和的规定是120~180，其上限似乎太高。

昆山信嘉测得透气率高达200~280，其铸件表面相当粗糙。

原因是所用树脂砂芯粒度为20/40目，混入型砂而使透气率居高不下。

北京华德实测为192~238，由于砂型未喷涂料，国外客户对铸件表面不满意。

但是天津宝溢的铸件表面并不粗糙，而透气率高达230~240，是仪器的通气塞孔洞尺寸过大所致，并非砂型实际透气率。

3 常温湿态强度
湿型砂必须具备一定强度以承受各种外力的作用。

如果常温湿态强度不足，在起模、搬运砂型、下芯、合型等过程中，砂型有可能破损和塌落；浇注时可能承受不住金属液的冲刷和冲击，冲坏砂型而造成砂孔缺陷甚至跑火(漏铁水)；由于砂型缺乏足够强度以保证其硬度，浇注铁水后石墨析出会造成型壁移动而导致铸件疏松和胀砂缺陷。

大铸件的金属液压头高，浇注冲刷力强和时间长，更是要求砂型强度高。

高密度砂型所用大型砂箱没有箱带，高强度型砂可以避免塌箱、胀箱和漏箱。

无箱造型的砂型在造型后缺少砂箱支撑也需要具有一定的强度克服金属液压力，更对型砂的强度提出较高要求。

但是，型砂强度也不宜过高，因为高强度的型砂需要加入更多的膨润土，不但影响型砂的水分和透气性，还会使铸件生产成本增加，而且给混砂、紧实和落砂等工序带来困难。

对于容易产生热裂缺陷的铸件也要求强度低些。

此外，工厂的操作习惯和经验也对型砂强度高低的要求起极为重要的作用。

湿型砂经常检测的常温湿态强度有多种，以下将分别进行讨论。

所列举各种型砂强度的单位均为kPa，不再一一注明。

3.1湿压强度
一般而言，欧洲铸造行业对铸铁用高密度造型型砂的的湿压强度值要求较高。

欧洲造型机供应商推荐的湿压强度值如下：德国BMD公司和瑞士GF公司气冲型砂以及德国HWS公司静压型砂要求180~220；AGM公司推荐130~180；意大利FA公司气冲型砂—170~200；丹麦DISA公司挤压型砂—180~250；IKO公司调查德国射压造型的型砂— >200。

有些日本铸造工厂对型砂湿压强度的要求偏低。

东久公司推荐无箱射压型砂的湿压强度只是110~140。

丰和公司推荐Hunter造型机无箱水平分型的型砂用140~160。

土芳公司调查八家气冲型砂都在113~180范围内，平均为138。

三菱重工的高压型砂为105~120。

五十铃高压线80~100。

也有个别日本工厂的型砂湿压强度较高。

例如三菱自动车川崎工厂2070挤压线200 10，丰田上乡工厂静压线180~220。

北美铸造行业的型砂强度似乎介于欧洲于日本之间。

加拿大矿业于能源中心调查76家铸铁工厂中品质较好的湿压强度在124~207。

福特汽车厂Cleveland铸造厂排气管高压型砂为172，万国收割机公司Loisville铸造厂生产拖拉机缸体高压型砂为134~156。

有人认为欧洲铸造
高达工厂的型砂湿压强度比美、日两国工厂高的原因之一是由于欧洲铸铁用原砂含SiO
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99%左右，型砂中必须加入大量膨润土才能避免铸件产生夹砂结疤缺陷，以致型砂强度偏高。

我国工厂的高密度造型的型砂湿压强度大多接近美洲和日本工厂。

对于铸铁件而言，除个别铸造厂以外，高密度造型的型砂湿压强度大多在120~200范围内，比较集中在140~180。

我国有些工厂湿压强度控制值较低的原因之一是所使用的国产振动落砂机破碎效果不好，大砂块会随铸件跑掉。

而且很多铸造工厂所选用膨润土的品质较差，也宁愿型砂的湿压强度稍低些，就无需加入大量膨润土，型砂含水量也可低些。

我国工厂震压造型的型砂湿压强度大多在80~120kPa上下。

湿型铸钢需要防止铸件生成热裂缺陷，因而所用型砂的湿压强度通常比铸铁用砂低些。

德国Knorr–Bremse公司用气冲造型，每箱铸钢件重250kg，湿压强度为180kPa。

美国CICERO车辆厂生产摇枕和侧架型砂为90~105。

日本小松公司的多触头型砂为100~120；福岛制钢高压型砂为100~130；秋木制钢为35~50。

我国齐齐哈尔机车车辆厂气冲型砂的工艺规定为≥70；韶关铸锻厂静压造型为70~80。

3.2 湿拉强度和湿劈强度
从材料力学角度来看，抗压强度只是在一定程度上代表型砂中膨润土膏的粘结力，同时又反映受压应力时砂粒之间的摩擦阻力，因而不能用湿压强度值直接说明型砂的粘结强度的好坏，而抗拉强度就无此缺点。

BMD公司建议上海机床铸造三厂气冲型砂湿拉强度为26～36；DISA公司要求挤压型砂为20～25；AGM公司要求真空吸压造型为>20。

北京华德实测26.7~31.8；廊坊美联实测17~22。

但是测定型砂的湿态抗拉强度必须使用特制的试样筒制作试样，需用专门的试验机来测定常温湿拉强度。

所以很多中小铸造工厂都不测型砂的抗拉强度。

有人建议按照混凝土试验中曾使用过的办法将圆柱形标准试样横放，使它在直径方向受压应力，就可以得出近似抗拉强度的劈裂强度值。

但是，劈裂强度读数误差稍大，测试塑性较高的型砂时读数不够准确。

因此应用不普遍。

DISA 公司推荐的湿劈强度是30～34。

DISA公司还给出了用劈裂强度估算抗拉强度的近似公式：湿拉强度＝湿劈强度×0.65。

镇江银峰规定湿劈强度30~50；天津勤美达实测为40；佳利福实测38~40；无锡柴油机实测31~50。

3.3 湿剪强度
湿剪强度比湿压强度较能表明型砂的粘结力而且容易测定，将普通的标准试样放置在强度试验机的两块具有半面凸台的压头之间，沿中心轴方向施加剪切力，即可测定出剪切强度。

GF公司建议我国第二汽车厂的高压造型线采用湿剪强度值为45 5；BMD公司推荐上海机床铸造三厂的气冲型砂为32～36，FA公司提出气冲型砂应为30～50。

美国Grede调查1989~1996挤压造型型砂平均为36~49。

天津新伟祥实测为52，山西国际实测为38~55。

另一种较新的湿态抗剪强度测试方法是沿直径方向剪切方法，使用特制的试样筒，在专门试验机上进行测试，剪切断裂平面与试样轴线垂直。

这种仪器可以同时测出抗剪强度和剪切断裂时的变形量。

所得出的径向湿剪强度数值与轴向剪切强度是一致的。

通常生产用湿型砂所测得的径向剪切强度大约有30~60kPa，变形量多在0.40mm~0.70mm范围内。

例如天津宝利福测得挤压造型型砂径向剪切强度约为60kPa，变形量约在0.50mm。

试验工作表明，在型砂中加入糊精、重油等附加物或提高紧实率都可以使剪切变形量大为提高。

3.4 表面强度（表面耐磨性）
湿砂型应当具有足够高的表面强度，能够经受起模、清吹、下芯、浇注金属液等过程的擦磨作用。

否则型腔表面砂粒受外力作用下容易脱落，不仅直接影响铸件的表面粗糙度，而且还会造成许多铸造缺陷，例如砂孔、粘砂等。

特别是在有些铸造工厂中，从造型起模到合箱浇注之间砂型敞开放置一段时间。

在这期间中铸型表面水分不断蒸发，即“风干现象”，可能导致表面耐磨性和表面强度急剧下降。

合箱以前的间隔时间长，天气干燥，型砂温度较高时，风干现象尤其严重。

因此，应当有型砂试样的表面耐磨性的定量检测方法。

美国有人推荐利用测定型砂造型性的圆筒筛，将两只圆柱标准试样并列放置其中，转动1min后称量掉落的砂量，用来代表型砂表面耐磨性。

日本较多使用的方法是将标准试样放置在6目筛上，在Rotap震摆式筛砂机上震摆60s，以震摆前、后试样重量的比率称做为“表面安定度(SSI)”。

例如东久公司推荐水平分型无箱射压线的型砂试样湿态即时表面安定度为>88％，所调查6家铸造厂的表面安定度都在88.9~91.0％范围内。

土芳公司调查8家静压和气冲线在77.6~86.6％范围内，平均82.5%。

三菱重工公司三原铸造厂的高压造型线的表面安定度要求>88%。

福岛制钢公司的铸钢面砂中加有淀粉0.8~1.3％，要求表面安定度>93%；秋木制钢公司生产大型阀门铸钢件，要求96~98%。

我国昆山丰田实测结果在70~89范围内；天津勤美达实测结果是89.9~90.6%。

在型砂中加入淀粉材料（如哈尔滨东安）或在砂型表面喷防粘砂涂料（如镇江银峰）都起提高耐冲蚀性作用。

有些工厂在天气干燥季节中发现砂型表面有风干现
象时，用喷雾器向砂型的型腔少量喷水能使砂型表面的强度得到恢复。

天津丰田原来在湿砂型表面喷涂表面稳定剂商品提高砂型表面的耐冲蚀性，据了解现也改为喷水。

实际使用中可能观察到表面安定度（SSI）试验的试样在筛上出现不规则的颠簸翻滚，使掉落砂量波动。

因而清华大学研制出一种使用钢丝针布对试样表面刷磨表面的耐磨性测定装置，称量1min的磨下量即可代表湿型砂试样的表面耐磨性。

用内蒙精选砂100％，天然钠基膨润土或钙基膨润土8％，α淀粉量0~1％配制型砂，紧实率按45％控制。

不加α淀粉的钠基膨润土型砂试样，即时磨损量约为8g，风干2h后磨损量已增加到40g 以上。

加入α淀粉1％的钠基膨润土试样即时磨损量降为0.37g，风干2h后磨损量仅约为2g左右。

钙基膨润土试样即时磨损量高达16g，加入α淀粉后即时磨损量降为1.8g。

4 型砂含泥量
型砂和旧砂的泥分是由两部分组成。

第一部分为活性组分，包括有效的膨润土和有效的煤粉。

在上述各种组分中，有效膨润土和有效煤份的数量主要取决于材料的品质、铸件的厚薄和大小、如果使用的膨润土属于优质产品，高密度造型用型砂中有效膨润土量6~7%已然足够使湿压强度达到160~200kPa。

如果使用的是高效煤粉，有抛丸机清理铸件，有效煤粉量大约只需3~4%即可。

因此高密度造型的型砂中活性组分总量约为9~11%。

第二部分为惰性组分，即灰分，包括失效的膨润土和煤粉、被混砂加入的膨润土和煤粉带入的杂质、以及所加入新砂的泥分组成的。

不同铸造工厂湿型砂灰分的数量相差很多，有的工厂可能不到1%。

也有的型砂中灰分达到10%以上。

德国Mettman铸造厂要求型砂泥分中灰分不超过3.0%，国外也有人主张应当不超过3.25%。

在使用单一砂的砂系统中，型砂与旧砂的含泥量是不同的。

一般单一型砂比旧砂的泥分含量多0.5~1.5％左右，个别工厂中可能相差 1.5~3.0％。

例如：常州小松型砂13.5~13.9％、旧砂11.5％；山西国际型砂10.1％、旧砂9.5％；苏州铸件型砂21.8％、旧砂18.6％。

只有根据型砂的含泥量才能较准确地说明对型砂性能的影响，所以应当以型砂含泥量的检测和控制为主。

附表中各工厂的含泥量除专门注明外大概都是指旧砂而言。

我国很多工厂只控制旧砂含泥量的原因是旧砂含泥量比型砂少，测试比较方便。

但是旧砂和型砂含泥量的测定都需要一天时间，最好经常直接测定型砂的含泥量。

个别铸造厂的型砂和旧砂含泥量过高的原因可能是所使用的原砂、膨润土和煤粉品质不良，旧砂缺乏有效地除尘处理造成的。

含泥量过高会导致型砂透气率下降，含水量上升，铸件气孔缺陷增多。

如果是由于灰分增多而形成的含泥量过高，除了强烈影响透气率低和含水量高以外，还肯定会引起型砂韧性变差，造型时起模困难，砂型棱角易碎，吊砂易断，铸件砂孔废品率提高。

还有些发动机铸造工厂的型砂出现含泥量过低现象，这是旧砂中混入大量溃碎树脂砂芯造成的，不仅型砂透气率受影响，而且导致处于最适宜干湿状态的型砂含水量太低，型砂性能对水的影响更加敏感。

型砂含水量变化0.2%，强度等性能就会显著波动，使得混砂难以准确控制。

因而国外有的工厂需要向型砂中加入适量α-淀粉来降低型砂对含水量的敏感性。

一些国外生产铸铁件工厂型砂含泥量的情况举例如下：美国的汽车制造厂型砂含泥量大多较低，例如John Deere生产球墨铸铁的高压造型型砂含泥量为7.5~8.8%。

International Harvester生产拖拉机缸体的型砂含泥量为9~10%。

GMC生产雪佛兰缸体型砂为9~11%；德国Meinheim的John Deere 工厂的三种型砂含泥量的控制指标分别为10.0~12.5、11.0~13.0和11.0~13.5%；Luitpold 铸造厂生产大众汽缸体用型砂为12~13.5%。

日本三菱自动车的SPO线型砂管理标准规定含泥量为12~14%，五十铃汽车厂型砂含泥量为9.6%。

DISA公司推荐一般挤压造型机用型砂含泥量为11~13%，而较大的2070型造型机用型砂的含泥量为12~14%。

BMD公司要求上海机床铸造三厂气冲线10~13%。

大发汽车厂要求天津内燃机总厂的汽车铸铁件静压造型的型砂含泥量为10~11%。

B&P公司对大连机床厂的射压造型线要求型砂含泥量
10.5~13.5%。

GF公司对常州柴油机厂气冲线提出的型砂含泥量要求是＜12%。

我国另外几家工厂的含泥量（估计均为旧砂）举例如下：镇江银峰要求11~12%；天津新伟祥要求10~13%；天津勤美达挤压线实测9.6%；廊坊美联挤压线9.8~11.3%；大连机床厂B&P线16.7%；怀柔水泵气冲线25.8%；山东九羊铸造厂实测28%。

山西经纬纺织机厂Hunter 线16~19%。

归纳以上数据可以得出：高密度造型最理想的铸铁用型砂（含煤粉）含泥量为10~13%，不应≥14%和≤9%；理想的旧砂含泥量为8~11%，不应≥12%和≤7%。

如果含泥量过高，应当加强各种原材料的选用和检验，改善旧砂除尘装置的工作效果。

如果含泥量过低，就应该将除尘系统的排出物部分地返回旧砂系统中。

5 型砂粒度
型砂粒度直接影响透气性和铸件表面粗糙程度。

原砂的粒度并不能代表型砂粒度，因为在铸造过程中部分砂粒可能破碎成细粉，另一部分可能烧结成粗粒。

而且不同粗细的砂芯溃碎后也会混入旧砂。

经过多次铸造过程的积累就使型砂的粗细逐渐改变。

因此有些工厂将测定过含泥量的型砂用筛分法测定粒度。

美国B&P公司要求射压型砂粒度为AFS细度60~90（大体相当200/70~50/140目）；Buhr调查加拿大铸造厂铸件品质较好的型砂粒度为50~65（大体相当50/100~140/50目），四筛分布。

德国IKO公司调查多家铸铁件工厂的型砂粒度平均值为德国标准的中值粒径0.25mm（大约相当50/100目）；BMD 公司推荐气冲型砂为0.22~0.28mm（大约相当50/100~100/50目）；另一德国活塞环厂要求0.13mm（折合AFS细度110，大约相当100/200目）；DISA公司推荐挤压型砂为0.15~0.28mm（AFS104~60大约相当100/200~100/50目）。

日本土芳公司调查高密度造型型砂粒度为JIS标准104.7~115.1（大约相当50/140~70/140目）；新东公司要求射压型砂粒度目标值为AFS细度50~60（大约箱当50/100~50/140目）；川崎三菱自动车作业标准58 2（大约相当50/140~140/50目）；大发工厂要求48~53（大约相当50/100目）。

几家国内外资和合资工厂如昆山丰田洗后粒度48.5~51；天津勤美达实测型砂去泥后粒度65.2；山西国际实测52~54。

如果粒度过粗，就需靠加入特定粒度的原砂、或除尘器砂粒来调整。

国外文献都强调型砂粒度分布不可过分集中，最好是4筛分布，主要分布在50、70、100和140等筛上（即50/140或140/50目），停留量10％算作一筛。

希望单筛上不超过40％，相邻两筛的差值<15%。

前面列举的数据中有些国外工厂的粒度偏粗，为50/100目。

其原因是型砂中混入了大量溃散砂芯造成的，并非故意使用较粗型砂。

美国Minnesota一家灰铁铸造厂由于大量溃散砂芯（原砂为50/100目）混入型砂中后使型砂透气率上升，铸件表面粗糙。

解决办法是混砂时加入100和140两目细砂5%，使型砂粒度成为50/140的四筛分布。

不仅铸件表面得到改善，而且混碾效率也提高。

关于停留在200目、270目和底盘的微粒量，有人提出应当为3~5%，以便降低型砂对水分的敏感性。

但底盘停留量应小于1.0％。

6. 有效膨润土量
一般湿型铸造生产中，都是根据型砂的湿态抗压强度高低补加膨润土量。

如果型砂中灰分（包括死粘土等失效材料）含量多而含有效膨润土量少，也仍会显得湿压强度较高。

自五十年代末期起美国有些人陆续通过大量有关砂–膨润土–水的试验研究工作结果绘制成网格图，从图中型砂的湿压强度和湿剪强度关系曲线推算出型砂的有效粘土含量。

后来又将原来的“膨润土”改称为较为笼统的“粘结剂”。

由于型砂中有些膨润土是并未起粘结作用的潜在膨润土，型砂中总的粘结剂量（包括潜在膨润土）称为可用粘结剂量 (AB)，而真正起着粘结砂粒作用的粘结剂量称为工作粘结剂量(WB)。

从湿压强度、含水量、紧实率和粘土量的网格图推导出AB和WB的两个英制计算公式，改成国际单位[kPa]后如下：。