CN106734858A - 一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法 - Google Patents

一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106734858A
CN106734858A CN201611211654.4A CN201611211654A CN106734858A CN 106734858 A CN106734858 A CN 106734858A CN 201611211654 A CN201611211654 A CN 201611211654A CN 106734858 A CN106734858 A CN 106734858A
Authority
CN
China
Prior art keywords
modified
chlorides
sand
phosphate
magnesia
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611211654.4A
Other languages
English (en)
Inventor
杨阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHANGZHOU MENGTAI LIGHTING TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
CHANGZHOU MENGTAI LIGHTING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHANGZHOU MENGTAI LIGHTING TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical CHANGZHOU MENGTAI LIGHTING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201611211654.4A priority Critical patent/CN106734858A/zh
Publication of CN106734858A publication Critical patent/CN106734858A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
    • B22C1/185—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents containing phosphates, phosphoric acids or its derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings

Abstract

本发明涉及一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法，属于铸造技术领域。本发明在镁溶液中掺加混合稀土盐，通过稀土改性镁胶凝材料的结晶过程，延缓胶凝材料的固化时间，制得稀土改性氧化镁固化剂，再将其与磷酸、氢氧化铝、氧化锌混合制成磷酸盐粘结剂，最后将粘结剂与石英砂在混砂机中混砂，随后装入砂模成型机中压实成型，烘干即得改性热硬磷酸盐铸造砂型。本发明制备的改性热硬磷酸盐铸造砂型，抗拉强度高，存放稳定性好，抗吸湿性好，且退让性和溃散性较好。

Description

一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法
技术领域
本发明涉及一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法，属于铸造技术领域。
背景技术
造型材料在铸造生产中的地位十分重要。随着科学技术的发展，铸造粘结剂已由开始的粘土发展到了如今的无机、有机或无机与有机结合的粘结剂。粘土是一种十分古老的粘结剂，在铸造生产中具有十分悠久的应用历史。上世纪前50年，最重要的铸造生产工艺是粘土湿型砂工艺，粘土湿型砂铸造，其砂型、芯强度比较低，容易形成粘砂、夹砂、结疤、鼠尾、气孔、砂眼以及胀砂等铸造缺陷，铸件表面质量不高；粘土干型砂铸型强度高，但是需要烘干，消耗能源，制造周期较长，不便于进行流水作业，由于退让性和溃散性较差，目前已经遭淘汰。
我国铸钢间开始使用水玻璃砂，应用较广。但是传统水玻璃存在易老化，导致聚硅酸聚合度不均匀，粘结强度降低，致使水玻璃砂的可使用时间缩短，工艺性变坏。造成砂模强度变化大，常常出现严重粘砂的现象且产品表面不平整，尺寸偏差大，不易回收等缺陷。
在铸造生产过程中，相比粘土砂和水玻璃砂来说，有机树脂砂一直占有举足轻重的地位，但是对环境造成的污染较为严重；有机树脂砂在用于低熔点合金铸造时，也存在型砂溃散性差的问题，已引起广大铸造工作者和用户的重视。
目前，磷酸盐无机粘结剂不仅环保，而且性能达到工业应用要求，已成功地用于铸铁、铸钢件的铸造，在溃散性方面，已经能代替水玻璃应用于铸钢，也能代替有机树脂应用于低熔点合金的铸造。但是其使用的固化剂活性较高，在与磷酸盐粘结剂反应时硬化速度过大，型砂尚未完成混砂时就已经硬化，易造成型砂强度低等问题。因此，对于磷酸盐铸造砂型的研究，显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前使用的磷酸盐铸造砂型，在制造过程中，硬化速度过大，型砂尚未完成混砂时就已经硬化，易造成型砂强度低的问题，本发明提供了一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法，本发明在镁溶液中掺加混合稀土盐，通过稀土改性镁胶凝材料的结晶过程，延缓胶凝材料的固化时间，制得稀土改性氧化镁固化剂，再将其与磷酸、氢氧化铝、氧化锌混合制成磷酸盐粘结剂，最后将粘结剂与石英砂在混砂机中混砂，随后装入砂模成型机中压实成型，烘干即得改性热硬磷酸盐铸造砂型。本发明制备的改性热硬磷酸盐铸造砂型，抗拉强度高，存放稳定性好，抗吸湿性好，且退让性和溃散性较好。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）称取180～200g氧化镁，加入300～500mL质量分数为1%盐酸中，以300～400r/min搅拌至氧化镁完全溶解，再加入5.0～5.5g氯化镧，4.0～4.5g氯化铈，0.1～0.2g氯化镨，0.1～0.2g氯化钕，0.1～0.2g氯化铕，继续搅拌15～20min，得混合液；
（2）向上述混合液中加入质量分数为1%氢氧化钠溶液调节混合液pH为6.0～7.0，静置1～2h后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在100～105℃下干燥至恒重，随后将其转入马弗炉中，在700～900℃下煅烧1～2h，冷却至室温后得稀土改性氧化镁；
（3）称取265～270g磷酸，加入70～80mL去离子水中，在80～90℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌20～30min，再加入35～40g氢氧化铝，25～30g氧化锌，持续搅拌20～30min，随后加热至90～100℃，再加入9～12g上述稀土改性氧化镁，继续搅拌并保持温度反应20～30min，冷去至室温后出料，得改性磷酸盐粘结剂；
（4）称取1～2kg石英砂，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的石英砂与30～50g上述改性磷酸盐粘结剂混合后，装入混砂机中混砂2～3min，随后装入砂模成型机中，压实成型，并置于200～220℃烘干炉中，烘烤2～3h，冷却至室温后脱模，得改性热硬磷酸盐铸造砂型。
本发明的应用方法是：向本发明制得的改性热硬磷酸盐铸造砂型中注入铸铁液，待铸铁液冷却，脱模，得表面光洁，无表面粘砂铸铁。经检测，本发明制备的改性热硬磷酸盐铸造砂型初始抗拉强度可达2.89～3.05MPa，发气量为7.9～9.8mL/g。
本发明的有益技术效果是：
（1）本发明制备的改性热硬磷酸盐铸造砂型，初始抗拉强度高，发气量小，存放稳定性好；
（2）本发明制备的改性热硬磷酸盐铸造砂型，抗吸湿性好，高温退让性和溃散性较好。
具体实施方式
称取180～200g氧化镁，加入300～500mL质量分数为1%盐酸中，以300～400r/min搅拌至氧化镁完全溶解，再加入5.0～5.5g氯化镧，4.0～4.5g氯化铈，0.1～0.2g氯化镨，0.1～0.2g氯化钕，0.1～0.2g氯化铕，继续搅拌15～20min，得混合液；向上述混合液中加入质量分数为1%氢氧化钠溶液调节混合液pH为6.0～7.0，静置1～2h后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在100～105℃下干燥至恒重，随后将其转入马弗炉中，在700～900℃下煅烧1～2h，冷却至室温后得稀土改性氧化镁；称取265～270g磷酸，加入70～80mL去离子水中，在80～90℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌20～30min，再加入35～40g氢氧化铝，25～30g氧化锌，持续搅拌20～30min，随后加热至90～100℃，再加入9～12g上述稀土改性氧化镁，继续搅拌并保持温度反应20～30min，冷去至室温后出料，得改性磷酸盐粘结剂；称取1～2kg石英砂，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的石英砂与30～50g上述改性磷酸盐粘结剂混合后，装入混砂机中混砂2～3min，随后装入砂模成型机中，压实成型，并置于200～220℃烘干炉中，烘烤2～3h，冷却至室温后脱模，得改性热硬磷酸盐铸造砂型。
实例1
称取180g氧化镁，加入300mL质量分数为1%盐酸中，以300r/min搅拌至氧化镁完全溶解，再加入5.0g氯化镧，4.0g氯化铈，0.1g氯化镨，0.1g氯化钕，0.1g氯化铕，继续搅拌15min，得混合液；向上述混合液中加入质量分数为1%氢氧化钠溶液调节混合液pH为6.0，静置1h后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在100℃下干燥至恒重，随后将其转入马弗炉中，在700℃下煅烧1h，冷却至室温后得稀土改性氧化镁；称取265g磷酸，加入70mL去离子水中，在80℃恒温水浴下，以300r/min搅拌20min，再加入35g氢氧化铝，25g氧化锌，持续搅拌20min，随后加热至90℃，再加入9g上述稀土改性氧化镁，继续搅拌并保持温度反应20min，冷去至室温后出料，得改性磷酸盐粘结剂；称取1kg石英砂，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的石英砂与30g上述改性磷酸盐粘结剂混合后，装入混砂机中混砂2min，随后装入砂模成型机中，压实成型，并置于200℃烘干炉中，烘烤2h，冷却至室温后脱模，得改性热硬磷酸盐铸造砂型。
本发明的应用方法是：向本发明制得的改性热硬磷酸盐铸造砂型中注入铸铁液，待铸铁液冷却，脱模，得表面光洁，无表面粘砂铸铁。经检测，本发明制备的改性热硬磷酸盐铸造砂型初始抗拉强度可达2.89MPa，发气量为9.8mL/g。
实例2
称取190g氧化镁，加入400mL质量分数为1%盐酸中，以320r/min搅拌至氧化镁完全溶解，再加入5.2g氯化镧，4.2g氯化铈，0.1g氯化镨，0.1g氯化钕，0.1g氯化铕，继续搅拌18min，得混合液；向上述混合液中加入质量分数为1%氢氧化钠溶液调节混合液pH为6.5，静置1h后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在102℃下干燥至恒重，随后将其转入马弗炉中，在800℃下煅烧1.5h，冷却至室温后得稀土改性氧化镁；称取268g磷酸，加入75mL去离子水中，在85℃恒温水浴下，以360r/min搅拌25min，再加入36g氢氧化铝，26g氧化锌，持续搅拌25min，随后加热至95℃，再加入10g上述稀土改性氧化镁，继续搅拌并保持温度反应25min，冷去至室温后出料，得改性磷酸盐粘结剂；称取1.5kg石英砂，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的石英砂与40g上述改性磷酸盐粘结剂混合后，装入混砂机中混砂2min，随后装入砂模成型机中，压实成型，并置于210℃烘干炉中，烘烤2.5h，冷却至室温后脱模，得改性热硬磷酸盐铸造砂型。
本发明的应用方法是：向本发明制得的改性热硬磷酸盐铸造砂型中注入铸铁液，待铸铁液冷却，脱模，得表面光洁，无表面粘砂铸铁。经检测，本发明制备的改性热硬磷酸盐铸造砂型初始抗拉强度可达2.95MPa，发气量为8.8mL/g。
实例3
称取200g氧化镁，加入500mL质量分数为1%盐酸中，以400r/min搅拌至氧化镁完全溶解，再加入5.5g氯化镧，4.5g氯化铈，0.2g氯化镨，0.2g氯化钕，0.2g氯化铕，继续搅拌20min，得混合液；向上述混合液中加入质量分数为1%氢氧化钠溶液调节混合液pH为7.0，静置2h后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，随后将其转入马弗炉中，在900℃下煅烧2h，冷却至室温后得稀土改性氧化镁；称取270g磷酸，加入80mL去离子水中，在90℃恒温水浴下，以400r/min搅拌30min，再加入40g氢氧化铝，30g氧化锌，持续搅拌30min，随后加热至100℃，再加入12g上述稀土改性氧化镁，继续搅拌并保持温度反应30min，冷去至室温后出料，得改性磷酸盐粘结剂；称取2kg石英砂，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的石英砂与50g上述改性磷酸盐粘结剂混合后，装入混砂机中混砂3min，随后装入砂模成型机中，压实成型，并置于220℃烘干炉中，烘烤3h，冷却至室温后脱模，得改性热硬磷酸盐铸造砂型。
本发明的应用方法是：向本发明制得的改性热硬磷酸盐铸造砂型中注入铸铁液，待铸铁液冷却，脱模，得表面光洁，无表面粘砂铸铁。经检测，本发明制备的改性热硬磷酸盐铸造砂型初始抗拉强度可达3.05MPa，发气量为7.9mL/g。

Claims (1)

1.一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取180～200g氧化镁，加入300～500mL质量分数为1%盐酸中，以300～400r/min搅拌至氧化镁完全溶解，再加入5.0～5.5g氯化镧，4.0～4.5g氯化铈，0.1～0.2g氯化镨，0.1～0.2g氯化钕，0.1～0.2g氯化铕，继续搅拌15～20min，得混合液；
（2）向上述混合液中加入质量分数为1%氢氧化钠溶液调节混合液pH为6.0～7.0，静置1～2h后过滤，将滤渣置于干燥箱中，在100～105℃下干燥至恒重，随后将其转入马弗炉中，在700～900℃下煅烧1～2h，冷却至室温后得稀土改性氧化镁；
（3）称取265～270g磷酸，加入70～80mL去离子水中，在80～90℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌20～30min，再加入35～40g氢氧化铝，25～30g氧化锌，持续搅拌20～30min，随后加热至90～100℃，再加入9～12g上述稀土改性氧化镁，继续搅拌并保持温度反应20～30min，冷去至室温后出料，得改性磷酸盐粘结剂；
（4）称取1～2kg石英砂，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的石英砂与30～50g上述改性磷酸盐粘结剂混合后，装入混砂机中混砂2～3min，随后装入砂模成型机中，压实成型，并置于200～220℃烘干炉中，烘烤2～3h，冷却至室温后脱模，得改性热硬磷酸盐铸造砂型。
CN201611211654.4A 2016-12-25 2016-12-25 一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法 Pending CN106734858A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611211654.4A CN106734858A (zh) 2016-12-25 2016-12-25 一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611211654.4A CN106734858A (zh) 2016-12-25 2016-12-25 一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106734858A true CN106734858A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58920783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611211654.4A Pending CN106734858A (zh) 2016-12-25 2016-12-25 一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106734858A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108453246A (zh) * 2018-05-15 2018-08-28 姜香 一种铸钢保温冒口覆盖剂及其制备方法
CN113547068A (zh) * 2021-08-06 2021-10-26 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 一种铸造型砂用粘结剂及其应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102085561A (zh) * 2009-12-04 2011-06-08 湖北工业大学 用于磷酸盐铸造粘结剂的复合固化剂及其制备方法
CN103302233A (zh) * 2013-05-07 2013-09-18 湖北工业大学 一种热硬化铸造粘结剂及其制备方法与应用
CN103302232A (zh) * 2013-05-07 2013-09-18 湖北工业大学 一种改性磷酸盐铸造粘结剂及其制备方法与应用
CN104289661A (zh) * 2014-09-10 2015-01-21 湖北工业大学 磷酸盐无机粘结剂覆膜砂的制备及其成型方法
CN105855456A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 沈阳工业大学 一种磷酸盐粘结剂自硬砂用固化剂及其制备和使用方法
CN105964891A (zh) * 2016-05-20 2016-09-28 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 一种具有高流动性的磷酸盐无机粘结剂砂及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102085561A (zh) * 2009-12-04 2011-06-08 湖北工业大学 用于磷酸盐铸造粘结剂的复合固化剂及其制备方法
CN103302233A (zh) * 2013-05-07 2013-09-18 湖北工业大学 一种热硬化铸造粘结剂及其制备方法与应用
CN103302232A (zh) * 2013-05-07 2013-09-18 湖北工业大学 一种改性磷酸盐铸造粘结剂及其制备方法与应用
CN104289661A (zh) * 2014-09-10 2015-01-21 湖北工业大学 磷酸盐无机粘结剂覆膜砂的制备及其成型方法
CN105855456A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 沈阳工业大学 一种磷酸盐粘结剂自硬砂用固化剂及其制备和使用方法
CN105964891A (zh) * 2016-05-20 2016-09-28 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 一种具有高流动性的磷酸盐无机粘结剂砂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张树财: "改性磷酸盐自硬砂用固化剂研究", 《精密成形工程》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108453246A (zh) * 2018-05-15 2018-08-28 姜香 一种铸钢保温冒口覆盖剂及其制备方法
CN113547068A (zh) * 2021-08-06 2021-10-26 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 一种铸造型砂用粘结剂及其应用
CN113547068B (zh) * 2021-08-06 2023-10-20 重庆长江造型材料（集团）股份有限公司 一种铸造型砂用粘结剂及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102366812B (zh) 一种铸造用水玻璃砂的制备方法
CN101891444B (zh) 一种熔模铸造用加固层涂料及其制备方法
CN105964891B (zh) 一种具有高流动性的磷酸盐无机粘结剂砂及其制备方法
CN101869963B (zh) 铸造用水溶性复合盐芯材料、盐芯制备方法及制得的盐芯
CN104923712B (zh) 一种3d打印覆膜砂
CN104801656A (zh) 一种铸钢用高耐火型砂及其制备方法
CN101642798B (zh) 用于精密铸造熔模的复合涂层型壳制作方法
CN104261794A (zh) 一种手工艺泥塑材料及其制备方法
CN103056300A (zh) 一种添加有新型冷铁的高强度砂型的制作工艺
CN106734858A (zh) 一种改性热硬磷酸盐铸造砂型的制备方法
CN101941046A (zh) 砂型用复合水玻璃粘结剂及其制作方法
CN101804442B (zh) 精密熔模铸造粉及其熔模铸造成型工艺
TWI610736B (zh) 高發熱冒口保溫套及其製造方法
CN105033167A (zh) 一种泵体铸造用呋喃树脂负载纳米石墨改性型砂
CN104985106A (zh) 一种泵体铸造用呋喃树脂负载纳米蒙脱土改性型砂
CN108465772A (zh) 一种大型不锈钢制件整体铸造专用型砂的制备方法
CN105057565A (zh) 一种优质型砂及其制备方法
CN112355232A (zh) 一种基于磷酸盐的无机铸造粘结剂及其应用
CN104985108A (zh) 一种泵体铸造用呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂
CN106216593B (zh) 一种覆膜改性猪骨胶砂型的制备方法
CN105414465A (zh) 一种泵阀铸件用高活性复合改性水玻璃砂及其制备方法
CN104084519A (zh) 一种铸钢件用型砂及其制备方法
JPS59141342A (ja) マイクロ波加熱を利用した鋳型造型方法
CN107457351A (zh) 一种铝合金消失模铸造用粉末涂料及其使用方法
CN108296419A (zh) 一种利用回收玻璃制备3d打印覆膜砂的方法及制得的覆膜砂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170531

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication