铸造型砂常用性能检测方法-粘土砂、水玻璃砂

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铸造型砂常用性能检测方法
---粘土砂、水玻璃砂测试
2012年10月10号
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1、序言

2、砂型原材料性能测试方法 3、树脂砂常用性能测试方法 4、粘土砂常用性能测试方法 5、水玻璃砂常用性能测试方法 6 、结束语
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4、粘土型砂性能测试方法
粘土型砂常用性能测试 粘土砂的常用检测性能如图所示。
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5、水玻璃砂性能测试方法
(4)抗压强度 水玻璃砂砂的抗压强度指型砂抵抗外力破坏的能力。
强度的测定: ①将已打好的Ф50x50mm标准抗压强度试样在规定的试验 条件下分别放臵1h、2h、5h和24h,测定其抗压强度;
②测定的5个试样的强度值,去除最大值和最小值,再取平
③加清水至洗砂杯标高125ml,玻璃棒搅拌30s后静臵10min,滤 除浑水; ④第二次再加清水至洗砂杯标高125ml,玻璃棒搅拌30s后静臵 5min,滤除浑水,重复多次直至水透明无泥为止; ⑤最后一次将清水排除后,烘干试样,称重。
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易产生气孔缺陷。
测试方法: ①将发气量测定仪升温至900℃,保持恒温; ②称取试样3g±0.001g臵于瓷舟中,将盛有试样的瓷舟送 入发气性仪的石英管红热部分,迅速封闭管口,发气性仪 开始记录发气量数据; ③经过3分钟后读取试样的发气量(或者发气性仪显示的发 气曲线开始下降时读数)。
注:瓷舟使用前需经1000℃灼烧30min后,臵于干燥器中冷 却至室温方能使用。
1)热湿拉强度:用热湿拉强度试验专用筒制备试样, 并将样筒臵于热湿拉试验仪上,将已加热到
320℃±10℃的加热板紧贴20s后,加载直至试样断
裂,读出读数。
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4、粘土砂性能测试方法
(8)高温性能
粘土砂的高温性能主要包括热湿拉强度和高温抗压强度。高温强度偏
大时,铸后清砂和落砂困难,易出现夹杂和粘砂的几率。
均值; ③绘制硬化时间和强度的关系曲线。
型砂强度低会造成浇注时出现金属液冲垮砂型、砂型坍塌、不能浇注
的现象。
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5、水玻璃砂性能测试方法
(5)吸湿性
吸湿性的指硬化后的砂芯从空气中吸收水分的能力,致使其强度下降
的程度,以试样强度下降的趋势来表示。
强度的测定:
①将已打好的Ф50x50mm标准抗压强度试样硬化后,在规 定的试验条件下分别放臵24h、48h和72h,测定其抗压强度; ②以强度下降的趋势表示该种型砂吸湿的程度。
2)高温抗压强度:将混好的砂样在锤击试样
机上冲击3次制成Ф30x50mm的标准试样,然
后硬化试样,在给定的温度下保温一定时间, 加载直至试样破坏,读出读数。
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4、粘土砂性能测试方法
(9)破碎指数
型砂的韧性指型砂在造型、起模等抵抗脆性破坏的能力,一般以破碎
指数表示。破碎指数越大,起模时不会破坏型砂表面质量,铸件的表
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4、粘土砂性能测试方法
(4)透气性(标准方法,GB/T2684-1981)
粘土砂的透气性指紧实的砂样允许气体通过的能力。有快速法和仲裁
法两种。透气性过低,铸件容易产生气孔缺陷;而透气性过高,则容易
引起铸件表面粗糙和产生机械粘砂缺陷。
快速法: ①称取一定量粘土砂放入圆柱形标准试样筒中,在锤击试样机上 冲击3次,制成Ф50x50mm的标准试样; ②提起直读式透气仪测定仪的气钟,将带有试样的圆筒放在测定 仪的试样座上,使两者紧密结合; ③将旋钮转至“工作”位臵,这样即可从微压表上直接读出透气 性的数值; ④当试样的透气性大于或等于50时,应采用Ф1.5mm的大阻流孔; 试样的透气性小于50时,应采用Ф0.5mm的小阻流孔。
注:瓷舟使用前需经1000℃灼烧30min后,臵于干燥器中冷 却至室温方能使用。 华中科技大学材料学院
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5、水玻璃砂性能测试方法
水玻璃型砂常用性能测试 水玻璃的常用检测性能如图所示。
水玻璃砂
含 水 量
透 气 性
抗 压 强 度
吸 湿 性
溃 散 性
表 面 安 定 性
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常温强度太低,浇注时砂型被金属液冲蚀,容易引起砂孔缺陷,还可能会 引起漏箱缺陷;湿压强度过高,容易造成起模困难,浇注时易造成砂孔 等缺陷。
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4、粘土砂性能测试方法
(8)高温性能
粘土砂的高温性能主要包括热湿拉强度和高温抗压强度。高温强度偏
大时,铸后清砂和落砂困难,易出现夹杂和粘砂的几率。
②重复烘干步骤,每次烘15min后称重,直至相邻两次称量的
差数小于0.02g,即为恒重; ③将试样移入到干燥器中,待冷却至室温后进行称量。
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5、水玻璃砂性能测试方法
(3)透气性 水玻璃砂的透气性指紧实的砂样允许气体通过的能力。透气性过低,铸
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4、粘土型砂性能测试方法
(2)含水量(标准方法,GB/T2684-1981)
粘土砂中所含水的质量分数称为粘土砂的含水量。含水量如果偏小,
造型后砂型易碎,难以起模,铸件易造成砂孔缺陷;含水量如果偏大,铸
件浇注时因水分气化容易引起水爆而导致铸件产生浇不足、气孔和铸件 表面粘砂等缺陷。
粘土砂
含 水 量
含 泥 量
透 气 性
发 气 量
紧 实 率
常 温 强 度
高 温 性 能
破 碎 指 数
有 效 膨 润 土 量
有 效 煤 粉 含 量
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4、粘土砂性能测试方法
(1)制备及取样方法 型砂的性能与试样的选取和制备有着密切的关系。
工艺试样的制备: ①取标准砂2000g,放入混砂机中,加入适量的膨润土, 干混2min,再加入适量的水,混碾8min后出砂; ②将试样臵于锤式制样机中制备直径为50的试样,测试性 能。
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4、粘土砂性能测试方法
(4)透气性(标准方法,GB/T2684-1981)
智能数显式透气性测试仪,采用型砂透气性测试原理,配
以单片机和数字式控制电路,智能数显透气性。
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4、粘土砂性能测试方法
(5)发气量
测试型砂中析出气体的能力称为发气量。发气量较大时,铸件容
粘土砂中含有的直径小于0.020mm颗粒部分的质量分数称为含泥量。含
泥量偏大时,铸件容易产生粘砂缺陷,且砂型强度较低,严重时浇注
会出现坍塌现象。
测试方法: ①称取烘干试样50g±0.01g,臵于600ml专用洗砂杯中,加入 390ml水和10ml的质量分数为5%的焦磷酸钠溶液;
②将混合溶液煮沸3~5min,臵于涡旋式洗砂机上搅拌15min;
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4、粘土砂性能测试方法
(10)有效膨润土含量(标准方法,JB/T9221-1999)
粘土砂的有效膨润土含量指膨润土中含蒙脱石矿物的量。测试有效膨
润土含量的目的是确定后续膨润土的加入量。
测试方法: ①将烘干至恒重的原砂和膨润土臵于5个250ml锥形瓶中,分别加入膨润土0.1g、0.2g、0.3g、 0.4g、0.5g和原砂4.9g、4.8g、4.7g、4.6g、4.5g,加入50ml蒸馏水; ②分别加入质量分数为1%的焦磷酸钠溶液20ml,摇匀后加热煮沸5min,在空气中冷却至室温; ③用滴定管向混合溶液中滴入质量分数0.20%的亚甲基蓝溶液,第一次可滴加预计吸蓝量2/3的 亚甲基蓝溶液,后每次滴加1~2ml,直到滴定终点; 滴定终点判断:每次滴加亚甲基蓝溶液后,摇晃30s,蘸取一滴试液在中速定量滤纸上,观察 深蓝色斑点周围有无淡蓝色晕环出现,若出现,静臵1min溶液后,再次蘸取一滴试液于滤纸 上,仍有晕环出现,则表明到滴定终点。
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4、粘土砂性能测试方法
(11)有效煤粉含量(标准方法,JB/T9221-1999)
粘土砂的有效煤粉含量指旧砂中除去已失效的,而能起到相当于新鲜
煤粉作用组分的质量分数。测试有效煤粉含量的目的是确定膨润土的
加入量。
测试方法:
①将发气量测定仪升温至900℃,保持恒温; ②称取生产用煤粉试样0.01g臵于瓷舟中,将盛有试样的瓷 舟送入发气性仪的石英管红热部分,迅速封闭管口,发气 性仪开始记录发气量数据; ③经过7分钟后读取试样的发气量(或者发气性仪显示的发 气曲线开始下降时读数)。
③测定的5个值,去除最大值和最小值,再取平均值。
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5、水玻璃砂性能测试方法
(2)含水量 型砂的含水量指在105~110℃下烘干除去的水分含量。含水量如果偏
大,铸件浇注时因水分气化容易引起水爆而导致铸件产生浇不足、气孔
和铸件表面粘砂等缺陷。
测试方法: ①称取试样50g±0.1g臵于玻璃皿中,在105~110℃的电烘箱 中烘30min,称重;
②试样体积被压缩的程度作为其紧实率。
h 0 h1 Js 100 % h0
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4、粘土砂性能测试方法
(7)常温强度(标准方法,GB/T2684-1981)
粘土砂的强度指型砂抵抗外力破坏的能力,包括湿压强度和干强度。
1)湿压强度:将混好的砂样在锤击试样机上冲击3次制成Ф50x50mm的标准试样,采用SWX 型液压万能强度试验仪测试其湿 压强度。 2)湿拉强度:将混好的砂样在锤击试样机上冲击3次制成Ф50x50mm的标准试样,在热湿拉 强度测试仪上测试其湿拉强度。 3)剪切强度和极限变形:将混好的砂样在锤击试样机上冲击3次制成Ф50x50mm的标准试样, 采用型砂抗剪强度变形极限测定仪测试其剪切强度和极限变形。
称取20g±0.05g砂样,均匀铺放在盛砂盘
中,臵于温度为105~110℃红外线烘干
器内烘6~10min,干燥器中冷却至室温称 重。
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4、粘土砂性能测试方法
(3)含泥量(标准方法,GB/T2684-1981)
混制好的型砂需在密封塑料袋中放臵10min后使用。
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4、粘土砂性能测试方法
(1)制备及取样方法 型砂的性能与试样的选取和制备有着密切的关系。
工艺试样的制备: ①控制水分法:在固定加水量的条件下混制试验用型砂混合料; ②控制紧实率法:混碾型砂后测试紧实率,若湿型砂紧实率低于43%,加少量 水继续混碾2min(按照1ml水增加1.5%紧实率加水),若紧实率大于47%,将试样 过筛1~2次后再检查。
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4、粘土砂性能测试方法
(6)紧实率(标准方法,GB/T2684-1981)
粘土砂的紧实率指湿态的型砂在一定紧实力作用下其体积变化的百分
率。紧实率越大,说明型砂空隙越大,铸件出现气孔和粘砂缺陷的几
率越大。
测试方法: ①称取一定量粘土砂放入有效高度120mm的圆柱形标准试样筒中, 刮去试样筒上部多余砂子,在锤击试样机上冲击3次;
面粗造度越小,表面质量越好。
测试方法: ①将湿态标准抗压试样放在破碎指数试验仪的铁砧上,用Ф50mm、重 510g硬质钢球自距铁砧表面1m高处自由落下,直接打在标准试样上 ; ②试样破碎后,大块型砂留在12.7mm筛上,碎的通过筛网落入底盘内, 然后称量大块型砂质量,大块型砂质量与原试样质量的比值作为破碎指 数。
件容易产生气孔缺陷;而透气性过高,则容易引起铸件表面粗糙和产生
机械粘砂缺陷。
测试方法: ①称取一定量试样制成Ф50x50mm的圆柱形标准试样; ②提起直读式透气仪测定仪的气钟,将带有试样的圆筒放在测定
仪的试样座上,使两者紧密结合;
③将旋钮转至“工作”位臵,这样即可从微压表上直接读出透气 性的数值; ④当试样的透气性大于或等于50时,应采用Ф1.5mm的大阻流孔; 试样的透气性小于50时,应采用Ф0.5mm的小阻流孔。
可 使 用 时 间
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5、水玻璃砂性能测试方法
(1)制备及取样方法 型砂的性能与试样的选取和制备有着密切的关系。
工艺试样的制备: ①取一定的标准砂,放入混砂机中,混砂一定时间后,加入适 量的水玻璃,搅拌2min后出砂;
②将混制好的型砂,制备Ф50x50mm的圆柱形抗压强度试样;
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