型砂吸蓝量的测定
型砂检测装置
材料成型装备及自动化课程设计题目：型砂智能化综合性能检测装置的设计姓名：张杰 学号：1203100126 班级:机电院12级材控01班 指导老师：吴和保老师
目录 1 绪论 (3) 1.1课程设计基本情况 (3) 1.2装置的总体设想与基本工作原理 (3) 2 试样制备与检测机构设计 (4) 2.1型砂性能检测的主要内容及其原理 (4) 2.2湿型砂的取样 (5) 2.3标准试样的制作 (5) 2.4湿型砂的力学性能检测 (5) 3 透气性检测机构设计 (7) 3.1型砂性能检测与控制的研究现状 (7) 3.2湿型砂的物理性能检测 (7) 4 夹具等部件的设计与校核 (9) 5 液压系统的设计与计算 (9) 5.1液压缸的设计计算与校核 (9) 6 图纸设计 (11) 7 小结 (19)
1 绪论 1.1课程设计基本情况 目前，粘土依旧是应用最为广泛的铸造方法。在粘土砂湿性铸造生产过程中，型砂的性能对铸件质量和废品率有很大影响，据资料统计，铸造车间的废品率有45%~55%是由型砂的成分变化和质量波动所引起的。日益加剧的市场竞争要求现代化的铸造企业必须生产出质量更好、可靠性更高、壁厚更薄、价格更低的近终形铸件。要想实现上述要求，必须严格控制砂型质量。 而铸造用粘土砂的强度及粘弹性、塑韧性的检测对造型过程、铸型尺寸精度及质量的控制有很大影响。对型砂强度的检测，多年来一直用手动杠杆式万能测试仪，它的加载速率不平稳，仪器测量精度低。近年来出现了液压驱动万能强度测试仪，用压力表读数或压力传感器及电测数码显示系统来测定砂样的强度，随着铸造生产的发展和现代科学的进步，一些传统的型砂性能概念和检测方法已不能满足当今铸造生产的需要。随着计算机技术和自动控制技术引入到铸造生产线上，大幅度提高了铸造车间的机械化和自动化程度。各种高效造型生产线的应用，大大提高了造型效率，要求混砂机的混砂效率相应的提高，对型砂性能和质量也提出了更加严格的要求。 由于型砂的性能和铸件的质量密切相关，在铸造生产过程中的铸造缺陷大部分是由型砂质量的原因造成的。它直接影响着铸造过程中铸型的质量、型腔的尺寸精度等，进而对铸件质量产生重要影响。型砂性能质量差，轻者降低铸件质量，重者直接导致铸件报废。型砂性能检测及控制是保证铸件质量的重要工艺手段之一。稳定了型砂性能，就为获得良好的铸件成品了提供了保障。这就使得型砂检测与控制环节在铸造生产中占有重要地位，一直受到铸造工作者的重视。而型砂质量控制在很大程度上取决于检测方法的先进性、科学性。迄今为止，人们已研制出了许多测试型砂性能的仪器，如测量型砂强度的万能强度测试仪；测量湿型砂抗拉强度用的热湿拉强度测试仪、SQL湿拉强度测试仪；测试型砂韧性的SRQ 型落球式破碎指数测验仪等。这些仪器均在一定程度上对型砂性能测控发挥了一定的作用，促进了铸造生产的发展。但本身都或多或少地存在着一些问题。有的测试值单一，不能全面衡量型砂性能的优劣；有的手动加载不平稳，是测试结果产生较大的误差；还有的测试方法不科学，不能反映型砂本质特征等。
高压造型线对型砂的质量要求及控制
压造型线对型砂的要求及其控制 旧砂的处理 湿型造型砂在浇注以后，除靠近铸件的部分型砂中活性膨润土受热失效成为死粘土，煤粉燃烧被消耗外，大部分型砂可以回收使用。这是粘土湿型砂的主要优点之一。配制粘土湿型砂时，旧砂用量一般都在95%以上，如果对旧砂的处理不当，无论怎样加强混砂，无论添加什麽辅助材料，都不可得到好的型砂。所以，对旧砂进行有效的处理，是保证型砂质量的前提。 1．旧砂温度的控制 热砂问题，已被公认为粘土湿型砂铸造必须面对的最大问题。型砂温度太高，铸件容易产生夹砂、表面粗糙、冲砂、气孔等缺陷。热砂对铸件质量的负面影响，主要由于以下几个方面： 1）由于热砂使水分蒸发，混砂时无论怎样注意，也难以控制型砂的性能； 2）将热型砂送往造型机的过程中，由于水份损失，型砂性能改变，造型时实际上用的型砂，其性能与混砂时控制的性能差别很大； 3）造型时，热型砂的水分容易在模样表面上凝结，型砂粘模； 4)合型后，热砂的水分蒸发，凝结在冷的芯子上，会使芯子的强度降低，铸件也易于产生气孔； 5)如果旧砂要贮存在砂斗中备用，则热砂容易粘附在砂斗壁上。严重时，砂斗四周堵满了型砂，只剩中间一个孔洞，使系统中的型砂只有一部分周期使用，这部分型砂周转快、温度又会进一步提高，使热砂问题更加严重。各方面的研究，得到了一致的结论，即：为保证型砂的性能稳定，温度应保持在50℃以下。使型砂冷却，最有效的办法是加水，但是，简单的加水，效果是很差的。一定要吹入大量空气使水分蒸发，才能有效地冷却。简单地向皮带机上加水或向砂堆洒水，冷却效果是很差的。即使加水后向砂表面吹风，也不能有多大的改善。加水后，要使水在型砂中分散均匀，然后向松散的砂吹风，使水分迅速蒸发，同时将蒸汽排除。目前，型砂冷却装置的品种、规格很多，主要有冷却滚筒、双盘冷却器和冷却沸腾床等，都是利用水分蒸发冷却型沙。 2．旧砂的水分控制 几乎所有的铸造厂都检查和控制混成砂的水分，但是，对于严格控制旧砂水分的重要性，还缺乏足够的认识;进入混砂的旧砂水分太低，对混砂质量的影响可能并不亚于砂温过高。试验研究和经验都已证明，加水润湿干膨润土比润滑湿膨润土难得多。型砂中的膨润土和水，并非简单的混在一起就行，要对其加搓揉，使之成为可塑状态。铸型浇注以后，由于热金属的影响，很多砂粒表面上的土-水粘结膜都脱水干燥了，加水使其吸水恢复塑性是很不容易的。旧砂的水分较低，在混砂机中加水混碾使之达到要求性能所需要的时间就越长。由于生产中混砂的时间是有限的，旧砂的水分越低，混成砂的综合质量就越差。进入混砂机的旧砂，水分只能比混成砂略低一点。好的做法是：在旧砂冷却过程中充分加水冷却后所含的水分略低于混成砂。这样，从砂冷却到进入混砂机还有一段相当长的时间，水可以充分润湿旧砂砂粒表面上的膨润土。更好的做法是：在系统中设混砂机对旧砂进行预混，冷却后的旧砂在预混混砂机中加水进行预混，以改善旧砂中膨润土和水的混合状态。国外，有的铸造厂预混时，将需补加的新砂、膨润土、煤粉等附加料全部加入 3.旧砂的粒度 粘土湿型砂制造的铸铁件，型砂的粒度以细一些为好。由于混砂时旧砂用量一般都在95%以上，决定型砂粒度的因素主要是旧砂。新砂加入量很少或不加，不可能靠加入新砂来改变型砂的粒度。所以，应该经常检测旧砂的粒度。检测粒度时，取样后先清洗除去泥分（可用测定含泥量时剩下的砂样），烘干后筛分。 对粒度有以下两点要求。 1）140目筛上的砂粒应在10-15%之间。保持较多的细砂，可以减轻铸件表面粘砂。而且，会增加砂粒之间粘结桥的数量，从而降低型砂的脆性，避免冲砂缺陷。此外，这对提高型砂的温强度、干强度和水分迁移后增湿层强度都有好处。 2）200目筛、270目筛和底盘上细砂的总和应尽量地少。这样的细砂对改善铸件表面质量的作用不大，却会使混成砂的水分较高，而且会使型砂的透气性降低。细砂的总和一般应少于4%。 4．吸水细粉的含量
湿型砂性能要求及检测方法
湿型砂性能要求及检测方法 高质量型砂应当具有为铸造出高质量铸件所必备的各种性能。根据铸件合金的种类，铸件的大小、厚薄、浇注温度、金属液压头、砂型紧实方法、紧实比压、起模方法、浇注系统的形状、位置和出气孔情况，以及砂型表面风干情况等的不同，对湿型砂性能提出不同的要求。最主要的，即直接影响铸件质量和造型工艺的湿型性能有水分、透气性、强度、紧实率、变形量、破碎指数、流动性、含泥量、有效粘土含量、颗粒组成、缅化物、砂温、发气性、有效煤粉含量、灼烧减量、抗夹砂性、抗粘砂性等。 3.1 水分、最适宜湿程度和紧实率 为了得到所需要的湿态强度和韧性，粘土砂必须含有适量水分，太干或太湿均不适于造型，也难铸造出合格铸件。因此，型砂的干湿程度必须保持在一个适宜的范围内。 判断型砂干湿程度有以下几种方法： （l）水分也叫含水量或湿度它是表示型砂中所含水分的质量百分数，这是一般工厂中确定型砂干湿程度最常用的传统方法。测定的原理是称取定量的型砂，放入105～110℃烘干装置中使之干燥，由烘干前后的质量差异计算出型砂的水分。 （2）手捏感觉有实际操作的混砂或造型工人常根据用
手捏型砂时砂是否容易成团和是否沾手来判断型砂的干湿 程度，还根据捏紧动作中砂是否柔软和变形情况来判断型砂的可塑性；根据手指掐碎砂团时用力大小来判断型砂的强度是否合适。 （3）紧实率是指湿型砂用1MPa的压力压实或者在鼓击式制作机上打击三次，其试样体积在紧实前后的变化百分率，用试样紧实前后高度变化的百分数来表示，见图1，即紧实率=［（筒高一紧实距离）筒高］×100%。 手工和机器造型用型砂最适干湿状态下的紧实率接近50％；高压造型和气冲造型时为35～45％；挤压造型时为35～40％；不管型砂中有效膨润上、煤粉和灰分的含量有多少，只要将紧实率控制在上述范围内，手捏感觉的干湿程度就处于最适宜状态。这时型砂的水分可称为最适宜水分。 图1 紧实率测定法示意图 a)填满型砂b)刮去多余型砂c)紧实
湿型砂的配方是怎样定的
湿型砂的配方是怎样定出的？ ■清华大学于震宗 一. 前言 要想生产出优良品质的湿砂型铸件，必须使用优秀性能的湿型砂。湿型砂性能的获得，除了要使用优质的原材料和良好的混制工艺以外，还需要有一个合理的配方。同一种造型方法、同一种类型铸件和同样的品质要求，国内外的湿型砂性能要求是基本类似的，可以互相参考借鉴。例如国内外稳定生产中小灰铸铁件单一砂的型砂性能都基本上符合下表所示。各项性能都是从造型处取样的测定结果。含泥量是指型砂而言；有效膨润土量是指5.00g型砂用0.20％浓度试剂纯亚甲基蓝溶液的滴定量[mL]；有效煤粉量是指1.00g 型砂900℃的发气量[mL]。性能的波动范围根据铸件大小、厚薄和结构、以及清理方法不同而异，一般情况可取中间值。 至于混砂配方的确定则各工厂可能有较大出入。铸铁湿型砂批料配方的最主要组成物是旧砂，此外还补充加入原砂、水、膨润土、煤粉。在生产中旧砂和新砂加入量的比例并不经常变化，通常将旧砂和新砂量之和做为100%。膨润土、煤粉和水的加入量可能随时调整，因此将这三种材料加入量按超过100%计算。下表为某些工厂生产中等大小灰铸铁件的单一砂批料配方的例子。原材料为内蒙砂、优质膨润土、优质煤粉；砂铁比5～7；落砂时树脂砂芯混入旧砂中约占旧砂量的0.5～2％；无旧砂除尘冷却装置；铸件经抛丸清理。型砂干湿程度根据手捏的感觉或紧实率检测值，含水量为参考值。 2版）第103～104页的表格中列举了国內9家著名大型铸造工厂的铸铁单一湿型砂。膨润土加入量有的为2～4％，还有极个别的高达5％。煤粉加入量有的为0.75～2％，也有的高达3～4％。至于民营中小铸造工厂的批料加入量可能有更大差异。混砂加水量取决于型砂的干湿程度。并不给出具体加入量。 以下将讨论其他几种批料的加入量是如何确定的。 二. 膨润土的批料加入量 在生产中都是根据型砂试样的湿压强度来确定膨润土加入量是否足够。补加膨润土的目的是补充膨润土被烧损的损失，另一方面，新加入材料如新砂、混入芯砂和煤粉也需要靠加入膨润土进行黏结使具有足够强度。 1. 膨润土的烧损量 膨润土晶体受热造成一定程度破坏，再加水混合后湿态黏结力将明显下降。更高温度
膨润土吸蓝量测试方法回顾
膨润土吸蓝量测试方法回顾 于震宗黄天佑 (清华大学机械工程系100084) 摘要：文章回顾了我国现在所用的膨润土吸蓝量测试方法的由来和变迁，指出了该测试方法中亚甲基蓝溶液的配制、膨润土试料浆液的准备、不同膨润土试料量和亚甲基蓝溶液浓度的吸蓝量换算、以及型砂中有效膨润土量测定等一些应用 中应注意的问题。 用吸蓝量测定膨润土品质和型砂有效膨润土含量方法在我国很多铸造工厂中已经广泛应用多年。但是有些人会问到这样一种有用而且方便的测试技术是怎样研究出来的?为什麽有些外资铸造工厂所用亚甲基蓝溶液浓度和膨润土试料量与我们国内工厂不同?怎样改进测试方法?本文将对这些问题进行讨论。 1 吸蓝量测试方法的由来 20世纪50和60年代有些铸造工作者注意到膨润土具有吸附金属阳离子和色素的性能，而石英、长石、云母等非粘土矿物的吸附能力极弱，其中以亚甲基蓝的吸附量最大。50年代后期，德国的亚亨工业大学和杜塞尔多夫铸造技术研究所等铸造科研单位使用亚甲基蓝研究粘土的吸附特性以及吸附量与粘土品质的关系[1 ]。试验方法主要是将粘土烘干后加入焦磷酸钠使粘土晶层分散。再加入过量的亚甲基蓝溶液使粘土充分吸附染料。然后使用薄膜滤纸或高速离心机将上清液与颗粒物分离开，以排除砂粒等颗粒物质对检验结果的干扰。将上清液用蒸馏水稀释到适宜浓度后用分光光度计进行测定，即可计算出粘土吸附的亚甲基蓝量。结果表明，粘土矿物中以蒙脱石为主要成分的膨润土吸附亚甲基蓝量最大，而依利石、高岭石等粘土矿物的亚甲基蓝吸附量很小，石英砂的吸附量极少。因而可以用亚甲基蓝吸附量(简称为吸蓝量，单位为g／lOOg粘土)来鉴定膨润土的品质。我国沈阳铸造研究所不用分光光度计或光电比色计，而是配出2O种不同浓度的标准溶液，采用目测法得出多种国产膨润土每100g吸蓝量有多少克[5]。德国有人用类似方法测定出含有不同膨润土量的型砂透光率作为对照曲线，从而可以检测得出欲测型砂的有效膨润土量 ]。我国沈阳拖拉机厂则使用目测比色方法来检测型砂中的有效膨润土量[7]。2O世纪5O年代初美国曾使用亚甲基蓝测定药用蒙托石和陶瓷原料的吸附量。直到6o年代中期，美国从事石油钻井泥浆行业的National Lead Co．BaroidDiv．发表文章说明研究成功应用滴定法测定膨润土的吸蓝量法[8~11]。与比色法的区别是向分散后的试料液中逐渐滴入亚甲基蓝溶液。如果加入的亚甲基蓝全部被膨润土吸附，则试料液中不存在游离状态的亚甲基蓝。如果膨润土的吸附已经饱和，试料液中开始出现游离的亚甲基蓝，这时即已达到终点。从而得出亚甲基蓝溶液的吸附量。终点的判断是靠将试料液滴在滤纸上，观测滤纸上泥点周围渗出蓝绿颜色的晕环。 1972年起我校在开展类似研究工作时，感到比色方法试验操作比较繁琐和费时。需用离心分离机分离出上清液，并稀释到光度计或比色计所要求的适当浓度。目测比色法的比色管中标准溶液放置一段时间后受紫外线影响逐渐分解而脱色，经三个月室内放置后，14种标准溶液脱色率达到27 ～84％。虽然使用分光光度计可避免标准液的脱色现象，但离心机、比色计和光度计都非工厂型砂实验室的常备装置。美国石油钻井行业所用的滴定法操作相当简单，也不需特殊仪器设备，
粘土湿型砂及其质量控制
粘土湿型砂及其质量控制 一粘土湿型砂的特点 湿型砂主要由原砂、膨润土、附加物（煤粉、淀粉等）和水组成。造型过程中，型砂捣实并达到一定紧实度后，形成砂型。 粘土湿型砂的结构示意图 通常使用的硅砂，来源广，便宜，耐火度高。另一方面，原砂砂粒能为砂型（芯）提供众多孔隙，保证型、芯具有一定的透气性，在浇注时，使型内产生的大量气体顺利逸出。 湿型砂按在造型时的情况，可分为面砂、背砂和单一砂。 二粘土湿型砂用的原材料 1 硅砂 1）硅砂种类及其SiO2含量 天然硅砂河砂、湖砂、、海砂（牟平）、风积砂（大林、围场）。 人工硅砂由硅石岩、硅砂岩采矿、清洗、破碎、筛选加工而成。 硅砂的SiO2含量及不同用途 铸铁用砂SiO2≥85%；铸钢用砂SiO2≥95%。 2）石英的结构转变特性 石英为硅氧四面体，相变温度：573℃时产生体积膨胀，易夹砂。 870℃时也产生相变，故烧过此温度后，用于复膜砂。 3）硅砂的杂质长石、云母、氧化铁、碳酸盐及粘土，均降低 （1）
耐火度。 4）硅砂的含泥量原砂含有的直径小于0．０２ｍｍ的颗粒，其质量分数称为原砂的含泥量。 ５）硅砂的粒度和表示方法 例如：三筛＞７５％，４０／７０；四筛＞８５％，５０／１４０６）硅砂的颗粒形状和角形因数 颗粒较圆（角形因数小）的砂粒，型砂的流动性好，紧实密度较高，透气性好。 ２膨润土粘土的主要成分是水化硅酸铝（mAl2O3．SiO2．xH2O）。晶体结构有两层型（高岭土，即普通粘土），三层型（蒙脱石，即膨润土）。和普通粘土相比，膨润土有较大的吸水膨胀性、胶体分散性、、吸附性、离子交换性和湿态粘结性能。故多用于湿型砂。 膨润土在500-700℃时失去结构水，加热到800℃以上时，晶格破坏，失去粘结作用。 膨润土分钙基膨润土和钠基膨润土，钠基膨润土在水分较高时仍有较好的强度，即具有较高的热湿拉强度和抗夹砂能力。 铸造用膨润土按工艺试样湿压强度值分为4级，，热湿拉强度值也分为4级。 （２）
型砂试验操作规程
型砂试验操作规程 编制： 审核： 批准： 2009年5月日
型砂(旧砂)含泥量的测试方法 1范围 本实验程序概述了型砂（旧砂）含泥量的测试方法。 2型砂水分的概念 指型砂（旧砂）中直径小于20微米的细粉的含量。 3所需仪器 虹吸式洗砂机； 双盘红外线烘干器； 感量为0.01的天平； 漏斗，中速滤纸，玻璃棒； 4实验程序 4．1取300克左右型砂（旧砂），用四分法取100克烘干待用； 4．2用天平称取50±0.1克旧砂，将试样放入容量为600ml专用洗砂杯中，加入390ml蒸馏水和10ml浓度为5%的焦磷酸钠溶液，煮沸3-5分钟，将洗砂杯置于洗砂机上，搅拌15分钟，取下洗砂杯。 4．3向洗砂杯中加入清水至标准高度125mm处，用玻璃棒搅拌30秒，静止10分钟，用虹吸管排除浑水。第二次仍加清水至标准高度125mm 处，用玻璃棒搅拌约30秒后，静置10分钟，用虹吸管排除浑水。第三次操作与第二次相同，但每次仅需静置5分钟，这样反复多次，直至洗砂杯中的水已达到透明无泥类为止； 4．4最后一次将洗砂杯中的水排除后，将试样和水到如直径为100毫米左右的玻璃漏斗中过滤，然后将试样连同滤纸置于玻璃皿中，在电烘箱中烘干至恒温（温度140-160度）。烘干后置于干燥器中，待冷却至室温后称重量。 5型砂（旧砂）含泥量的计算 试样含泥量=(试验前试样重量－试验后试样重量)÷试验前试样重量×100%
型砂紧实率测试方法 1范围 本实验程序概述了型砂紧实率的测试方法。 2型砂紧实率的概念 指型砂的可紧实程度。 3所需仪器 锤击试样机Φ50标准装样筒，底座 型砂透砂器6目标准筛 4实验程序 4．1从混砂机或造型机处取混好的型砂约2公斤，用密封容器密封带回实验室，以保持型砂的水分不损失； 4．2将6目筛放在投砂器的上端对齐，再将标准样筒和底座安装好，放在投砂器的正下方，使样筒的外圈和投砂器的外圈对齐； 4．3将取来的型砂均匀的透过6目筛落放到样筒中，直至装满；4．4刮平样筒顶部多余的砂，将整个组合（装样筒，底座杯和未紧实的砂）移至标准样锤击制样机上。 4．5抬起锤击机的重量锤和滑阀，将装满砂的筒和底座杯置于滑阀的下面，轻轻地将滑阀降回到锤击的位置。 4．6小心锤击砂样三次，直接从锤击机测量杆上的紧实率刻度上读取紧实数的百分值。 5紧实率的计算 Js= (H0－h1)÷h0×100% 式中：Js紧实率H0试样紧实前的高度H1试样紧实后的高度
高密度湿型的型砂原材料品质要求
高密度湿型的型砂原材料品质要求 于震宗（清华大学）2002年5月 摘要高密度湿型对型砂的原材料提出比较高的要求。应当选购高品质的膨润土和煤粉。使用淀粉的铸造工厂应注意其中是否含有杂质。文章还对回用砂和原砂的性能提出要求。此外，也不可使用含电解质过多的和被污染的水。 关键词高密度湿型型砂原材料 The Quality Requirement of Raw Materials for High Density Molding Yu Zhenzong (Tsinghua University) Abstract The high density molding set a comparative higher requirement on the quality of raw materials for molding sand. Bentonite and seacoal of excellent quality should be choiced. The starch user should be aware whether it contains any impurities. This paper also speaks of the property requirements of reused sand and new sand. In addition, the water containing high level electrolyte or contaminated water cannot be used for sand preparation. Keywords High Density Molding Raw Materials of Molding Sand 前言 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、吸压等造型方法对型砂品质的要求比较严格[1]。制备出高品质型砂的最主要关键之一是选用优良品质的型砂原材料。这是由于高密度砂型的造型操作方法和浇注过程与低密度造型或手工造型全然不同。在本文中将说明优质原材料应具有甚么性能，性能指标如何，供铸造工厂的技术人员参考。关于原材料的检测技术有另文发表，在此处不拟多述。 1. 膨润土 用于高密度湿型的膨润土应当具有优良的湿态黏结能力、热湿态黏结能力和热稳定性。现分别说明如下： 1.1 膨润土的湿态黏结力 膨润土的湿态粘结力靠测定标准试样的抗压强度和吸蓝量来评判。 根据机械行业标准JB/T 9227－1999《铸造用膨润土和黏土》的规定，用标准砂和欲测膨润土放入实验室用碾轮式混砂机中混碾和控制紧实率，以测得湿压强度衡量膨润土的湿态黏结力。虽然在不同单位测得的湿压强度数值经常有区别。但不防碍同一实验室用本厂仪器设备来比较不同的膨润土货源的品质如何。一般而言，希望膨润土的型砂试样湿态强度检测结果不低于100 kPa，越高越保险。这样才能保证高密度湿型砂的湿压强度在140 kPa以上。但是，美国怀俄明天然钠土测得强度可能只有90 kPa左右。然而它具有突出的热稳定性等性能，可以不受此限制。 通常认为膨润土的纯度在于所含蒙脱石矿物的量有多少。可以用X-射线衍射方法半定量方法，也有人用重液浮选分离方法测定蒙脱石含量。但是更简单方法是测定膨润土中的交换性阳离子量有多少。蒙脱石有吸附亚甲基蓝染料的特性，每1毫摩尔的交换性阳离子正好吸附1毫摩尔的亚甲基蓝。利用滴定方法测定亚甲基蓝吸附量（简称为“吸蓝量”）的可以得知膨润土的交换性阳离子量，从而得出膨润土的蒙脱石含量和纯度。每100克膨润
膨润土的检测方法【精华合集】1
目录 膨润土试验方法 (1) 膨润土常用指标的测定方法（一） (21) 膨润土常用指标的检测方法 (30) （一）主要试剂和材料 (30) （二）操作步骤 (31) （三）讨论 (32) 膨润土试验方法 1 主题内容与适用范围 本标准规定了膨润土水分、吸蓝量、粒度、膨胀容、吸水率、湿态抗压强度、热湿拉强 度、悬浮体性能、滤失量、交换性金属阳离子的测定方法。 本标准适用于机械铸造、铁矿球团和钻井泥浆用膨润土的测定。 2 测定方法 2.1 水分测定方法 2.1.1 方法提要 已知质量的试样在一定温度下干燥后，失去游离水分的质量与原质量之比。 2.1.2 主要仪器 a. 烘箱：温度控制在105～110℃； b. 天平：感量为0.01g。
2.1.3 试验步骤 称取约10g试样，置于已恒重的称量瓶中，准确至0.01g。放入105～110℃的烘箱中干燥 约3h，然后移至干燥器中冷却至室温称量。再放入烘箱中干燥30min，用同样方法冷却、称 量，如此反复操作直至两次称量相差不大于0.03g即为恒重。 2.1.4 结果计算 水分按(1)式计算 m0-m1 W0=---------×100 (1) m0 式中：W0——水分的百分含量，%； m0——干燥前试样质量，g； m1——干燥后试样质量，g。 2.1.5 允许差 同一试样应进行平行测定，两次测定结果之差不应超过0.5%，否则应重新测定以不超差 的两次测定结果的算术平均值做为最终测定结果，取小数后1位。 2.2 吸蓝量测定方法 2.2.1 方法提要 用次甲基蓝的水溶液滴定膨润土的水溶液，发生阳离子交换反应，当饱和时，溶液中存
型砂试验作业指导书(铸铁)
型砂试验作业指导书(铸铁) G1洗砂后烘干试样重量（g）。 3、2、3 粒度分布粒度指铸造用原砂或旧砂粒组成成分。 3、2、3、1主要仪器：SSZ震摆式筛砂机、天平（感量0、01g）、SBS铸造用标准筛等。 3、2、3、2试验步骤测定粒度的试样除特殊注明外，应选取上一试验测定过含泥量的烘干试样。试验时，首先将震摆式定时器旋钮旋至筛分所需时位置（振幅指示器选在3mm处），此时将试样放在全套的铸造用标准筛子（6目）上，再将装有试样的全套筛子紧固在筛砂机上，进行筛分。筛分的时间为12～15min，当筛砂机自动停止时，松动紧固手柄，取下标准筛，将每个筛子以及底盘上所遗留的砂子，分别倒在光滑的纸上，并用软毛刷仔细的从筛网的反面刷下夹在网孔中的砂子，称量每个筛子上砂粒重量。最后计算出每个筛子上砂子占总重量的百分率。（含泥量+各粒度称重）不应超过50±1g。采用未经测定含泥量的试样时试样称重50±0、1g。 3、2、3、3若采用未测含泥量的试样，应按50±0、1g克进行AFS细度法。 其计算方法是将各筛余留量的百分比乘以下表所列相应的细度因数，然后将各乘积相加后除以各筛的停留量的百分数总和，
即公式：AFS平均细度= L÷L1质量部型砂试验作业指导书日期全文结束》》年10月30日页数第3页共11页式中： L各筛的停留量的百分数总和。筛号6122030405070100140200270底盘细度因数351020304050701001402003003、2、4 紧实率 3、2、 4、1主要仪器：SAC锤击式制样机、SBT砂投入器 3、2、 4、2试验步骤紧实率的测定是将试样通过带有6目筛子的漏斗，落入到有效高度为120mm的圆柱形标准试样桶内（筛底至标准试样筒的上端距离应为140mm），用刮刀将试样筒上多余的试样刮去，然后将装有试样的样筒在锤击式制样机上冲击三次，试样体积压缩的程度即为紧实率，以百分比表示，其数值可从制样机上读出，也可计算：V=（H0-H1）÷H0×100%式中：V试样紧实前的高度（120mm）；H1通过试样的空气的体积，cm3 ， V=2000cm3；H试样面积cm2；P2000cm3通过试样的时间；K刮板迅速将覆膜砂填入试样盒内，取下砂斗2mL。检验终点的方法是，每次滴加亚甲基蓝溶液后，摇晃10s，用玻璃棒蘸一滴试液在中速定量滤纸上，观察在中央深兰色点的周围有无出现淡蓝色的晕环，若未出现，继续滴加亚甲基蓝溶液。如此反复操作，当开始出现蓝色晕环时，将试液静置一分钟后，再用玻璃棒蘸一滴试液，若四周又未出现淡蓝色的晕环，说明未到终点，应再滴加亚质量部型砂试验作业指导书日期xx年10月30日页数第6页
实验二、铸造工艺实验
实验二铸造工艺实验 ----型砂性能综合性实验 （一）实验目的： 铸造生产中应用最广泛的是湿型铸造，特别是近代机械化生产，大量采用湿型砂，生产中合理的控制型砂的性能是保证铸件质量的关键。本实验为使同学掌握型砂性能的检验方法，熟悉影响型砂性能的主要因素，学会调整和控制型砂的性能。 （二）实验内容 1．测定型砂的透气性，湿压强度 2．测定型砂的紧实率 3. 测定型砂的流动性 3．测定砂型的表面硬度 （三）实验 1．测定型砂的透气性，湿压强度 （1）实验原理 标准工艺试样的制作：测定造型材料的透气性及强度时，应采用标准工艺试样，各种标准工艺试样的尺寸规格如表1所示。 表1 型砂试样规格 试样名称试样形状试样尺寸（mm）抗压、抗剪、抗裂圆柱形Φ50=0.2×50±0.1 抗拉8字形中截面25×25 抗弯方柱形25×25×166.7 （2）实验步骤： ①在混砂机上混碾不同水分加入量和活化膨润土的湿型砂，每碾为2公斤，碾好后放入塑料袋中盖好，准备试验。型砂配方如表2。 ②用天平称取约170克型砂倒入冲样筒中，在冲样机上击三下，制成标准试样。
表2 测透气性及湿压强度的型砂的配方 样号 原砂 百分含量 原砂 重量 膨润土 百分含量 膨润土 重量 水 百分含量 水 重量 NaCO3 重量 1 2 3 4 5 6 94% 94% 94% 94% 94% 94% 1880g 1880g 1880g 1880g 1880g 1880g 6% 6% 6% 6% 6% 6% 120g 120g 120g 120g 120g 120g 0.75% 1.5% 2.5% 3.5% 7.5% 7.5% 15g 30g 50g 70g 150g 150g 4.8g ③将标准试样连同冲样筒一起倒叩在透气率测定仪的实验座上，测出透气率，并记下数值。 ④将标准砂样用顶柱从冲样筒中顶出，放于万能强度实验机上。测出它的湿压强度并记下数值（单位ka/cm2），每种型砂做三个标准试样，对所测数据取平均值。 ⑤将所测数据列表填好，并根据表上的平均值分别绘出水分不同的加入量与湿强度和透气性的关系曲线。 2．测定型砂的紧实率 （1）实验原理 型砂紧实率是指型砂在被紧实前后的体积变化就绪。型砂被紧实前松态密度越小，紧实后的体积减小越多，则紧实率越高。 （2）实验步骤： 将型砂通过筛孔直径为4.8～6.4毫米的筛子松散地装入试样筒中，刮去顶端多余的型砂，用筛击制样机打三个，然后测量出打下的深度。 型砂配方如表3所示。 表3 测紧实率及流动性的型砂配方 试样号原砂膨润土水 1 2 3 100% 100% 100% 6% 6% 6% 0.75% 1.0% 1.5%
铸造湿型砂的检测要求与质量控制
湿型砂检测项目 1、含水量 型砂含水量高，铸件的针孔、气孔、呛火、胀砂、夹砂、水爆炸粘砂等缺陷增加。在保证型砂的使用性能的前提下，应尽可能降低水分。一般在造型机处含水量在2.5~4.0%之间，手工造型可以再放宽一点，紧实率/含水量的比率应控制在10~12：1。 型砂的含水量只是型砂中所含自由水的绝对数量，并不反映型砂的干湿程度。如果型砂含有大量吸水粉尘，那么含水量高达5%，可能型砂还会显得太干，起模困难，这在许多中小型铸造企业都存在这种情况，一方面是没有人去管理，有些企业型砂反复使用10多年，连简单的除尘都不做，一方面是因为用的原材料不好，原砂是就近购买，膨润土和煤粉也没有什么要求。 2、紧实率 型砂的干湿程度可以用紧实率来表示。无论型砂的粉尘含量多少，它都有一个适宜的紧实率，只是含水量不同。一般手工造型紧实率控制在46%左右，射压、挤压、静压造型紧实率控制在30~40%，夏季略高一点。型砂检测一般宜在造型机处取样，在混砂机处取样应补偿运输和储存过程中的水分流失。有些高压造型或气冲造型的砂型，3次锤击的试样并不能代表实际生产情况，有时候可能需要经过10次之多的锤击制样，具体应做对比确定次数，由此制作的试样其他方面的数据也会有明显变化。
3、透气率 型砂必须具有良好的透气能力，以免浇注过程中发生呛火和铸件产生气孔缺陷。透气能力也不能过高，否则会造成铸件表面粗糙和机械粘砂。大多数型砂要求透气率在80~140，手工使用的面砂透气率可以低至60。 4、湿压强度 目前国内的试样筒工作表面粗糙，耐磨性差，较易磨损，使测得强度值偏低，透气率偏高，制样器不宜放置在木桌上，在水泥台上也需垫上6mm以上的橡胶板，否则测得的湿压强度可能会偏低25%左右。有条件的可以自己制作试样筒，工作表面硬度HRC65~70，表面粗糙度Ra≤0.20μm。 具体造型时需要的湿压强度，丹麦DISA挤压线推荐200±20Kpa，德国BMD和瑞士GF推荐180~220 Kpa，东久公司推荐无箱射压110~140 Kpa，新东公司水平无箱射压推荐80~140 Kpa，具体还得根据铸件的厚薄程度作适当调整。 5、湿剪强度 型砂的起模性能好坏并不能用湿压强度来说明，一般认为起模时砂型边缘的破损主要是由于与模样摩擦产生的剪切应力超过型砂的抗剪强度。 湿剪强度推荐控制在30~50 Kpa。
射压造型型砂性能要求
前言 高密度造型方法（或称高紧实度造型，包括多触头高压、气冲、挤压、射压、静压、吸压造型方法）的生产效率高、铸件品质较好，因而国内外应用都很普遍。高密度造型对型砂品质的要求比较严格。本文用表格（见文后附表）列举部分典型的国内外铸造厂实际应用的和部分设备公司推荐的高密度砂型主要的和经常测定的型砂性能，并加以评论。 1 紧实率和含水量 湿型砂不可太干，否则膨润土未被充分润湿，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，过湿型砂易使铸件产生针孔、气孔、呛火、水爆炸、夹砂、粘砂等缺陷，而且型砂太粘、型砂在砂斗中搭桥、造型流动性降低。使砂型型腔表面松紧不均；还可能导致造型紧实距离过大和压头陷入砂箱边缘以内而损伤模具和砂型吃砂量过小。表明型砂干湿状态的参数有两种：紧实率和含水量。 附表中国内各厂的紧实率和含水量除特别注明以外，取样地点都在混砂机处。但是型砂紧实率和含水量的控制应以造型处取样测定为准。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、运输距离、型砂温度等因素而异。如果只根据混砂机处取样检测结果控制型砂的湿度，就要略增少许，以补偿紧实率和水分的损失。 以前的观点认为手工造型和震压式机器造型最适宜于湿状态下的紧实率大约在45～50%；高压造型和气冲造型时为40～45%；挤压造型要求流动性好，紧实率为35～40%。由表中可以看出，目前铸件品质较好的工厂，高密度造型的型砂紧实率（大多是从混砂机取样）通常都在25～45%范围内，比较集中于30～40%之间，比以前有明显降低。这是由于高密度造型设备的起模精度提高，而且要求砂型各部位硬度均匀分布，使型砂的流动性成为重要因素。工厂的控制原则大多是只要能够保证起模顺利就尽力降低紧实率。 从减少铸件气孔缺陷的角度出发，要求最适宜干湿状态下型砂的含水量尽可能低。高强度型砂的膨润土加入量多，型砂中含有较多灰分，所购入煤粉和膨润土因品质低劣而需要增大加入量，混砂机的加料顺序不当、揉碾作用不强、刮砂板磨损、混砂时间太短，以致型砂中存在较多不起粘结作用的小粘土团块，都会提高型砂的含水量。根据资料，世界各国高密度砂型的型砂含水量基本上都在2.5～4.2%,比较集中于2.8～3.5%。如果生产的铸件具有大量树脂砂芯（如发动机铸件），型砂含水量大多偏于下限，这是由于大量树脂砂芯溃散后混入型砂使含泥量下降和型砂吸水量降低。 我国有些铸造厂的型砂含水量很高，例如表中C-8厂实测高达5.0%，可能与旧砂含泥量高达16.7～18.0%有关。 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或稍高些。由几家外商独资或合资企业的检验结果计算比值大多在10-12.7范围内。曾测定三家乡镇铸造厂的比值在5.0～8.3之间，说明型砂吸水物质过多。 2 透气率 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率越"高"越"好"。因为透气率过高表明砂粒孔隙较大，金属液易于渗透而造成铸件表面粗糙，还可能产生机械粘砂。所以湿型用面砂和单一砂透气性能应控制在适当的范围内。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、是否分面砂和背砂、型砂的发气
垂直分型射压造型线型砂质量控制(doc 9页)
垂直分型射压造型线型砂质量控制及生产应用 在粘土砂铸造生产过程中，型砂是关键，其性能控制得好与坏，质量稳定与否，将对铸件质量产生巨大的影响。我公司的造型线为ZZ416垂直分型射压造型线，铁液采用中频电炉熔炼，铸件以薄壁铸铁（灰铸铁和球墨铸铁）件为主，产品包括汽车零配件、管道件、阀门件等。我公司经过多年生产实践，在型砂质量控制方面做了大量工作，并取得了良好效果。 1原材料质量要求 1.1原砂 选用河北围场擦洗砂，含泥量<1.0%,SiO >85%，原砂粒度70/140目。由于垂 2 直分型射压造型属高密度造型，为减少砂型受热膨胀，避免因砂粒受挤压从砂型表面脱落而引起铸造缺陷，粒度要求不宜过于集中，原砂最好采用4筛集中率85%以上，主峰筛（100目）量控制在40%以内。新砂补加量在5%以下。 1.2煤粉 煤粉灰份应<10%，煤粉含灰量过高，使得型砂含泥量增加，影响型砂使用性能。含硫量≤1.5%；煤粉粒度≥95%以上的颗粒通过140目筛，并且煤粉不允许有大颗粒存在，因其在浇注过程中遇金属液燃烧时间长，阻止铁液靠近型壁，待铁液凝固后，便会造成铸件表面凹坑，影响铸件表面粗糙度。挥发分的高低是衡量煤粉质量好坏的主要指标之一，好的煤粉挥发分含量较高，浇注时，型腔内易形成还原性气体，析出大量的光亮碳，提高铸件的外观质量。但挥发分超过40%，型砂发气量增大，铸件易产生气孔、浇不足等缺陷。因此，挥发分一般在30%-38%。 1.3膨润土 选用钠基膨润土。湿压强度≥120kPa，吸蓝量（g/100g）≥38，粒度过200目≥90%。 2型砂性能质量控制 2.1湿压强度 如果型砂湿态强度不足，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；浇注时砂型承受不住金属液的冲刷和冲击造成砂孔缺陷，甚至铁液泄漏。一般用湿压强度来表示型砂湿态强度，一般控制在150-200kPa。2.2透气性 型砂的透气率不可太低以免浇注过程中发生呛火和铸件产生气孔缺陷，但绝
脱霉剂
蒙脱石是生产脱霉剂的主要原料，高纯度蒙脱石具有非常好的吸附霉菌毒素和抗腹泻的作用，但是价格比较昂贵，一些厂家用十分廉价的普通膨润土或沸石粉来生产脱霉剂，造成不少用户对脱霉剂产生没有效果的认识。 现在告诉大家一种简单易行的鉴别方法： 一、高纯蒙脱石细度都在300目以上，生产成本比较高，普通膨润土和沸石粉一般仅100目以内，成本低廉。所以用手摸，就可以感觉到普通膨润土和沸石粉比较粗糙，而高纯度蒙脱石手感细腻，滑润。 二、蒙脱石具有强烈的吸水性，把手放入其中，皮肤上的水分会瞬间被吸收，再把手暴露在空气中，会有明显的灼热感。而膨润土和蒙脱石不具备这个特点。 吸蓝量的测试 2009-07-10 16:40 一个小小的吸蓝量真是折腾人，测试出入大的没边，今天学习了前辈的一些经验，还真是很有启发。 膨润土吸蓝量测试方法回顾 于震宗黄天佑 (清华大学机械工程系100084) 摘要：文章回顾了我国现在所用的膨润土吸蓝量测试方法的由来和变迁，指出了该测试方法中亚甲基蓝溶液的配制、膨润土试料浆液的准备、不同膨润土试料量和亚甲基蓝溶液浓度的吸蓝量换算、以及型砂中有效膨润土量测定等一些应用中应注意的问题。 用吸蓝量测定膨润土品质和型砂有效膨润土含量方法在我国很多铸造工厂中已经广泛应用多年。但是有些人会问到这样一种有用而且方便的测试技术是怎样研究出来的?为什麽有些外资铸造工厂所用亚甲基蓝溶液浓度和膨润土试料量与我们国内工厂不同?怎样改进测试方法?本文将对这些问题进行讨论。 1 吸蓝量测试方法的由来 20世纪50和60年代有些铸造工作者注意到膨润土具有吸附金属阳离子和色素的性能，而石英、长石、云母等非粘土矿物的吸附能力极弱，其中以亚甲基蓝的吸附量最大。50年代后期，德国的亚亨工业大学和杜塞尔多夫铸造技术研究所等铸造科研单位使用亚甲基蓝研究粘土的吸附特性以及吸附量与粘土品质的关系[1 ]。试验方法主要是将粘土烘干后加入焦磷酸钠使粘土晶层分散。再加入过量的亚甲基蓝溶液使粘土充分吸附染料。然后使用薄膜滤纸或高速离心机将上清液与颗粒物分离开，以排除砂粒等颗粒物质对检验结果的干扰。将上清液用蒸馏水稀释到适宜浓度后用分光光度计进行测定，即可计算出粘土吸附的亚甲基蓝量。结果表明，粘土矿物中以蒙脱石为主要成分的膨润土吸附亚甲基蓝量最大，而依利石、高岭石等粘土矿物的亚甲基蓝吸附量很小，石英砂的吸附量极少。因而可以用亚甲基蓝吸附量(简称为吸蓝量，单位为g／lOOg粘土)来鉴定膨润土
型砂试验检验规程(全)
型砂测试方法
型砂水分测试方法 1范围 本实验程序概述了型砂（或旧砂）含水量的测试方法 2型砂水分的概念 指型砂烘干后水分所占的百分比。 3 装置 a) 双盘红外线烘干器 b) 电子天平：感量0.01g 4 程序（快速法） 称取试样（20.00）g ，放入盛砂盘中，均匀铺平，将盛砂盘置于红外线烘干器内，烘10min ，置于干燥器内，待冷却至室温时，进行称量。 5 结果的表述 含水量X 按下式计算： 12 1 100%G G X G -= ⨯ 式中： G1——烘干前试样的质量，单位为克（g ）； G2——烘干后试样的质量，单位为克（g ）。 计算结果保留到小数点后两位。
型砂紧实率测试方法 1范围 本实验程序概述了型砂紧实率的测试方法。 2型砂紧实率的概念 指型砂的可紧实程度。 3 装置 a) 6目标准筛 b) 投砂器 c) Φ50圆柱形标准试样筒 d) 锤击式制样机 4 程序 将试样通过带有6目筛子的漏斗，落入到有效高度为120mm 的圆柱形标准试样筒内(筛底至标准试样筒的上端面距离应为140mm)，用刮刀将试样筒上多余的试样刮去，然后将装有试样的样筒在锤击式制样机上冲击三次，从制样机上读出数值。 5 结果的表述 紧实率V 按下式计算 01 100% H H V H -= ⨯ 式中： H0——试样紧实前的高度，单位为毫米（120mm ）； H1——试样紧实后的高度，单位为毫米(mm)。 计算结果保留到小数点后两位。
型砂湿压强度测试方法 1范围 本实验程序概述了型砂湿压强度的测试方法。 2型砂湿压强度的概念 湿压强度指型砂标准试样在达到破坏时所能承受的最大压力。 3 装置 a) 锤击式制样机 b) 液压型砂强度测定仪 c) Φ50圆柱形标准试样筒 d) 感量为0.01的天平 4 试样的制备 测定各种强度用的标准试样除特殊规定外都是在锤击式制样上冲击 三次而制成的。称取一定量的试样放入圆柱形标准试样筒中，在锤击式制样机上冲击三次，制成高度为50mm±1mm的标准试样。 5 程序 测定湿压强度时，将湿压夹具置于仪器上，然后将试样置于湿压夹具上，转动手轮或启动仪器，逐渐加载，直至试样破裂，其湿压强度值，从压力表或仪表上读出。 6 结果的表述 湿态强度试验时，都是由三个试样强度值平均计算而得。如果三个试样中，任何一个试样的强度值与平均值相差超出10%时，试验应重新进行。