Как да подобрим здравината и способността за протичане на покрит пясък в пясъчно леене?

1. Основни мерки за подобряване на силата

a. Оптимизация на системата за смола и втвърдяване

Избор на смола:

Изборът на висока степен на фенолна смола на полимеризацията (като линейна фенолна смола), която има по-дълги молекулни вериги и по-високо съдържание на остатъчен въглерод при високи температури, може да подобри силата на високотемпературата на пясъчните форми; Дозировката на смолата се контролира на 1,8% ~ 2,2% (съотношение на теглото на суровия пясък) и може да се увеличи до 2,2% ~ 2,5% за дънни пясъчни форми или дебели стени.

Чрез използването на модифицирани смоли (като добавяне на малко количество епоксидна смола или силанов свързващ агент) за подобряване на междуфазното свързване между частиците на смолата и пясъка, якостта на опън при стайна температура може да се увеличи с 10% до 15%.

Регулиране на агента за втвърдяване:

Уротропинът (хексаметилентетрамин) е избран като лекуващ агент, с доза от 12% до 15% от съдържанието на смола и 0,5% до 1% от калциевия стеарат се добавя за подобряване на равномерността на смолите и се избягват колебанията на якостта, причинени от недостатъчни „мостове“ между пясъчните частици.

б. Оценяване на контрола на суровите пясъчни и пясъчни частици

Избор на суров пясък:

Използването на кварцов пясък с добра закръгленост и гладка повърхност (коефициент на закръгленост> 0,8) може да намали ъгловите пропуски между пясъчните частици, да подобри плътността на опаковане след уплътняване и да увеличи силата при стайна температура с 5% до 8%; Избягвайте да използвате суров пясък със съдържание на кал, по -голямо от 0,2%, за да предотвратите отслабването на ефекта на свързване на смолата.

Оценка на размера на зърното:

Използвайки смесен пясък с двоен или много частици (като смесване на 50/100 меша и 70/140 меша в съотношение 7: 3) за запълване на празнините между пясъчните частици, компактността се увеличава до 90%~ 95%и силата съответно се подобрява.

c. Подобряване на асистираното от процеса

Процес на филмово покритие:

Контролирайте температурата на покритието при 180-200 ℃ и времето за покритие на смолата на 3-5 минути, за да се осигури равномерен и непрекъснат смола (дебелина 5-8 μm) се образува на повърхността на пясъчните частици, като избягвате локално изтъняване или натрупване.

Контрол на стегнатостта:

Приемане на взривяването на пясъка или уплътняването на вибрацията+Композитният процес на уплътняване на уплътняването, компактността на долната пясъчна плесен е ≥ 95%, а компактността на горната пясъчна плесен е ≥ 90%, за да се избегне свободността и недостатъчната якост.

2. Основният метод за подобряване на способността за устойчивост на пясъчна адхезия

a. Подобрете пожарната устойчивост и бариерните свойства

Високо огнеупорен суров пясък и добавки:

Use zircon sand (with a fire resistance of 1850 ℃) or chromite sand (1800 ℃) instead of quartz sand in areas prone to sticking sand (such as the bottom and thick walls), or add 3% to 5% magnesium sand powder (MgO) and bauxite powder to the mix, forming a high melting point isolation layer at high temperatures to prevent the reaction between molten iron and sand particles to produce low melting point compounds (като Feo · Sio ₂).

Добавяне на инертна прах:

Добавете 2% към 4% люспи като графитен прах или молибден дисулфид (MOS ₂), за да образувате смазващ въглероден филм при високи температури, като намалите инфилтрацията на разтопеното желязо в пясъчната плесен. В същото време топлинната проводимост на графита може да ускори локалното разсейване на топлината и да съкрати високотемпературното време на пребиваване на разтопеното желязо.

б. Оптимизиране на потискането на реакцията на интерфейса

Арматура за покритие:

Покриване на прах с циркон с четка (концентрация 40%~ 50%) или покритие на основата на графена върху повърхността на пясъчната плесен, с дебелина на покритието 0,3 ~ 0,5 мм, образувайки физическа бариера; 1% ~ 2% борна киселина може да се добави към покритието, за да се генерира стъклена фаза при високи температури, запълване на празнините между пясъчните частици и допълнително блокиране на проникването на разтопено желязо.

Антитивна добавка за анти -адхезивен пясък:

Добавете 1% към 2% калциев карбонат (CACO) или магнезиев карбонат (MGCO) към съставките, които ще се разлагат при високи температури, за да произвеждат Co ₂ газ, образувайки газов филм на повърхността на пясъчната плесен и пречи на механичната адхезия на разтопеното желязо към пясъка; CAO и MGO, генерирани чрез едновременно разлагане, могат да реагират с FEO в разтопеното желязо, редуцирайки химическата пясъчна адхезия.

c. Контрол на генерирането на газ и стабилността на пясъчната плесенка

Формула с ниска емисия:

Изсушете суровия пясък при 200-250 ℃ в продължение на 2 часа преди употреба, за да премахнете влагата и органичната материя; Смолата е избрана като ниско фенолна смола за освобождаване на газ със скорост на освобождаване на газ под 20 мл/g, за да се избегне локалното омекотяване на пясъчната плесен и инфилтрацията на разтопеното желязо, причинено от изтичане на газ при високи температури.

Фрагментация и баланс на силата:

Добавете 0,5% ~ 1% бариев сулфат (Basox) към смолата, което се разлага леко при високи температури, за да отслаби силата на смолата, което прави пясъчната плесенка да се срути след втвърдяване и предотвратяване на остатъците от пясък; В същото време осигурете висока температурна якост (якост на опън> 0,8MPa при 800 ℃), за да избегнете преждевременно омекотяване на пясъчната плесен.

3. Стратегия за съвместна оптимизация (балансиране на силата и устойчивостта на пясък)

Регулиране на формулата за свързване:

Например, смес от висок огнеупорен цирконов пясък (60%) и кварцов пясък (40%), комбиниран с 2,2% модифицирана фенолна смола, 15% уротропин, 3% магнезия пясъчен прах и 2% графитен прах, осигурява високотемпературната якост на пясъчната плесен, докато потиска пясъчния, придържащ се през композитния ефект от магнезия пясък и графит.

Валидиране и итерация на процеса:

Сравнете отливките с различни формулировки по време на пробно производство:

Тестване на силата: Целевата якост на опън при стайна температура е 1,2-1,5MPa, а горещата якост при 800 ℃ е по-голяма от 0,8MPa;

Ефект на анти пясъчна адхезия: Дисектиране на леенето и наблюдавайте дебелината на пясъчния адхезивен слой. Квалифицираният стандарт е <0,5 мм, а грапавостта на повърхността RA е ≤ 25 μm.

Резюме:

Силата и способността за адхезия на пясъка трябва да бъде постигната чрез синергията на „подсилено свързване, огнеупорна бариера на материала и инхибиране на реакцията на интерфейса“. В действителното производство модификацията на смолата и висок огнеупорен пясък могат да се използват за подобряване на основните характеристики и след това в комбинация с покрития и добавки за оптимизиране на способността за анти залепване на интерфейса. В същото време генерирането на газ и сгъваемостта могат да бъдат контролирани, за да се избегне изострянето на залепването на пясък поради недостатъчна спускане, причинена от висока якост.