CN105562584A - 一种铝合金铸件用易溃散型砂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金铸件用易溃散型砂及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：沙漠砂31-43、硅藻土43-57、磷灰石18-34、硅铍石10-20、石墨尾矿8-16、葡萄糖酸钙6-9、火山灰5-10、纤维石7-14、冰长石15-25、苦土粉5-10、偏硅酸钠4-8、氢化蓖麻油8-12、改进剂380-440。本发明添加的葡萄糖酸钙和氢化蓖麻油，可以提高型砂的溃散性，添加的硅铍石、石墨尾矿，可以改善型砂的耐热性和透气性，添加的磷灰石、纤维石、苦土粉，可以提高型砂的湿压强度和热湿拉强度。本发明型具有砂溃散性好，强度高，高耐火等优点，可以显著提高铸件质量，降低铸件废品率。

Description

一种铝合金铸件用易溃散型砂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种铝合金铸件用易溃散型砂及其制备方法，属于型砂技术领域。

背景技术

砂型铸造是最常见的铸造方法，而型砂是目前造型工艺中最重要的造型材料。型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。用砂型生产的铸件占铸件生产总量的80%以上。型砂品质的好坏直接影响铸件的外表质量及铸件产生砂眼、气孔、夹砂等铸造缺陷。随着铸造技术的不断发展，对型砂的性能要求越来越高，目前市场上用于铝合金铸件的型砂存在着溃散性差的缺点，在铸件凝固后型砂不容易破坏，且不容易从铸件上清除，从而影响铸钢件的质量。因此，开发一种铝合金铸件用易溃散型砂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种铝合金铸件用易溃散型砂及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种铝合金铸件用易溃散型砂，由以下重量份的原料制成：沙漠砂31-43、硅藻土43-57、磷灰石18-34、硅铍石10-20、石墨尾矿8-16、葡萄糖酸钙6-9、火山灰5-10、纤维石7-14、冰长石15-25、苦土粉5-10、偏硅酸钠4-8、氢化蓖麻油8-12、改进剂380-440；

所述改性剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：聚乙烯吡咯烷酮14-18、聚乙烯醇10-15、三聚磷酸钠4-8、玉米淀粉15-20、瓜尔胶12-16、丙烯酸30-40、丙烯酸酰胺25-35、大豆油5-10、司盘801-2、过硫酸铵0.1-0.2、亚硫酸氢钠0.05-0.1；b、取玉米淀粉和瓜尔胶混合均匀，加入相当于混合物2-4倍量的水，水浴加热至80-90℃，搅拌20-30min，降温至45-55℃，加入大豆油和司盘80，搅拌10-15min，待用；c、将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、三聚磷酸钠混合均匀，加入相当于混合物3-6倍量的水，搅拌5-10min，再加入丙烯酸、丙烯酸酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢，水浴加热至75-85℃，搅拌0.5-1h，然后加入步骤b制得的溶液，继续搅拌15-20min，降温至50℃以下，再用饱和氨水溶液调节pH值为8-9即可。

一种铝合金铸件用易溃散型砂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将沙漠砂、硅藻土、葡萄糖酸钙、火山灰、苦土粉、偏硅酸钠、氢化蓖麻油混合0.5-1min，然后加占混合物重量1.5-2.5%的水湿混1-2min；

（2)将磷灰石、硅铍石、石墨尾矿、纤维石、冰长石分别粉碎，过150-200目筛，干混45-55s，然后加入改性剂，1500-2000rpm高速分散4-5min，再加入步骤（1）制得的物料，2500-3000rpm高速分散2-3min，过滤，即可。

本发明改性剂不仅可以改善型砂的流动性、透气性和分散性，同时还可以增加型砂的耐热性、机械强度和可塑性等性能，从而保证了型砂的综合性能和质量稳定性，达到改善铸件表面质量，避免铸件落砂、夹砂、气孔等缺陷的出现。

本发明的有益效果：

本发明添加的葡萄糖酸钙和氢化蓖麻油，可以提高型砂的溃散性，添加的硅铍石、石墨尾矿，可以改善型砂的耐热性和透气性，添加的磷灰石、纤维石、苦土粉，可以提高型砂的湿压强度和热湿拉强度。本发明型具有砂溃散性好，透气率高，强度高，高耐火等优点，可以显著提高铸件质量，降低铸件废品率。

具体实施方式

一种铝合金铸件用易溃散型砂，由以下重量（kg）的原料制成：沙漠砂39、硅藻土51、磷灰石27、硅铍石15、石墨尾矿12、葡萄糖酸钙7、火山灰8、纤维石11、冰长石20、苦土粉8、偏硅酸钠6、氢化蓖麻油10、改进剂410；

所述改性剂的制备方法如下：a、取以下重量（kg）的原料：聚乙烯吡咯烷酮16、聚乙烯醇11、三聚磷酸钠4.5、玉米淀粉17、瓜尔胶13、丙烯酸34、丙烯酸酰胺29、大豆油7、司盘801.5、过硫酸铵0.15、亚硫酸氢钠0.09；b、取玉米淀粉和瓜尔胶混合均匀，加入相当于混合物3倍量的水，水浴加热至85℃，搅拌25min，降温至50℃，加入大豆油和司盘80，搅拌12min，待用；c、将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、三聚磷酸钠混合均匀，加入相当于混合物4倍量的水，搅拌8min，再加入丙烯酸、丙烯酸酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢，水浴加热至80℃，搅拌1h，然后加入步骤b制得的溶液，继续搅拌20min，降温至50℃以下，再用饱和氨水溶液调节pH值为9即可。

一种铝合金铸件用易溃散型砂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将沙漠砂、硅藻土、葡萄糖酸钙、火山灰、苦土粉、偏硅酸钠、氢化蓖麻油混合50s，然后加占混合物重量2%的水湿混2min；

（2)将磷灰石、硅铍石、石墨尾矿、纤维石、冰长石分别粉碎，过200目筛，干混50s，然后加入改性剂，1500rpm高速分散5min，再加入步骤（1）制得的物料，3000rpm高速分散2min，过滤，即可。

上述实施例制得的型砂的性能测试如下表所示：

项目	单位	检测结果
			湿压强度	kPa	162
热湿拉强度	kPa	4.5
			含水量	%	3.7
紧实率	%	46
			透气性	-	143
破碎指数	%	86
			耐火度	℃	1760

Claims (2)

1.一种铝合金铸件用易溃散型砂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：沙漠砂31-43、硅藻土43-57、磷灰石18-34、硅铍石10-20、石墨尾矿8-16、葡萄糖酸钙6-9、火山灰5-10、纤维石7-14、冰长石15-25、苦土粉5-10、偏硅酸钠4-8、氢化蓖麻油8-12、改进剂380-440；

所述改性剂的制备方法如下：a、取以下重量份的原料：聚乙烯吡咯烷酮14-18、聚乙烯醇10-15、三聚磷酸钠4-8、玉米淀粉15-20、瓜尔胶12-16、丙烯酸30-40、丙烯酸酰胺25-35、大豆油5-10、司盘801-2、过硫酸铵0.1-0.2、亚硫酸氢钠0.05-0.1；b、取玉米淀粉和瓜尔胶混合均匀，加入相当于混合物2-4倍量的水，水浴加热至80-90℃，搅拌20-30min，降温至45-55℃，加入大豆油和司盘80，搅拌10-15min，待用；c、将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、三聚磷酸钠混合均匀，加入相当于混合物3-6倍量的水，搅拌5-10min，再加入丙烯酸、丙烯酸酰胺、过硫酸铵、亚硫酸氢，水浴加热至75-85℃，搅拌0.5-1h，然后加入步骤b制得的溶液，继续搅拌15-20min，降温至50℃以下，再用饱和氨水溶液调节pH值为8-9即可。

2.根据权利要求1所述的铝合金铸件用易溃散型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将沙漠砂、硅藻土、葡萄糖酸钙、火山灰、苦土粉、偏硅酸钠、氢化蓖麻油混合0.5-1min，然后加占混合物重量1.5-2.5%的水湿混1-2min；

（2)将磷灰石、硅铍石、石墨尾矿、纤维石、冰长石分别粉碎，过150-200目筛，干混45-55s，然后加入改性剂，1500-2000rpm高速分散4-5min，再加入步骤（1）制得的物料，2500-3000rpm高速分散2-3min，过滤，即可。