CN107186170B - 一种农机用金属铸件砂型铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种农机用金属铸件砂型铸造工艺，其特征在于：包括制模配砂、造型造芯、砂型处理、金属熔炼、合箱浇注、落砂清理、检验入库，通过合理的砂坯配比和砂型处理，制得的铸件孔隙率减少了30％以上，稳定性好，尺寸精准度高，减少了冲砂、粘砂等问题，外观均匀平整，且具有良好的强韧性、硬度大，耐磨性强，显著提高了铸件的综合性能。

Description

一种农机用金属铸件砂型铸造工艺
技术领域
本发明涉及金属铸件制备技术领域，具体涉及一种农机用金属铸件砂型铸造工艺。
背景技术
砂型铸造，在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。砂型铸造工艺中造型材料的选择至关重要，一般用于制造砂型的材料习惯上称为型砂,用于制造砂芯的造型材料称为芯砂，型砂和芯砂的质量直接影响铸件的质量,型砂、芯砂质量不好或配比不合理会使铸件产生气孔、砂眼、粘砂、夹砂等缺陷，严重影响铸件质量。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种农机用金属铸件砂型铸造工艺，通过合理的砂坯配比和砂型处理，制得的铸件孔隙率减少了30％以上，稳定性好，尺寸精准度高，减少了冲砂、粘砂等问题，外观均匀平整，且具有良好的强韧性、硬度大，耐磨性强，显著提高了铸件的综合性能。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种农机用金属铸件砂型铸造工艺，包括制模配砂、造型造芯、砂型处理、金属熔炼、合箱浇注、落砂清理、检验入库。
优选的，所述制模配砂中型砂包括以下百分含量组分：海泡石2-3％、氨基粘土0.5-3％、纳米介孔氧化铝2-3％、木屑1-3％、糯米粉0.5-2％、硅砂余量；芯砂包括以下百分含量组分：粘结剂4.6-7.8％、硬化剂0.5-2.4％、硅砂余量。
优选的，所述纳米介孔氧化铝粒径为8-12nm。
优选的，型砂硅砂中二氧化硅含量大于92％，芯砂硅砂中二氧化硅含量大于96％。
优选的，所述粘结剂为质量比1:0.5-0.8的改性聚氨酯树脂和水玻璃的混合物，固化剂为质量比1:0.1-0.4的六次甲基二异氰酸醋和二甲氨基丙胺的混合物。
优选的，所述砂型处理具体为将外砂型内表面和内型芯外表面喷涂10-15μm的ZrB2/Al2O3复相陶瓷微粉。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过合理的砂坯配比和砂型处理，制得的铸件孔隙率减少了30％以上，砂型、型芯稳定性好，尺寸精准度高，减少了冲砂、粘砂等问题，外观均匀平整，且具有良好的强韧性、硬度大，耐磨性强，显著提高了铸件的综合性能。
型砂中添加有纳米介孔氧化铝具有优良的稳定性、耐磨性和高强度，将其插层填充在粘土材料中不仅提高了砂型整体的耐高温稳定性，同时改善了粘土砂型透气导热均匀性，配合ZrB2/Al2O3复相陶瓷微粉不仅提高了铸件的表面力学性能，同时有助于提高砂型抗高温震性，减轻微裂纹和起孔不均的问题，改善了高温浇注时的气孔收缩性。另外，糯米粉中含有类似于纤维的直链淀粉，在提高粘接力和强韧性的同时有助于提高各组分间空间构型的稳定。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种农机用金属铸件砂型铸造工艺，包括制模配砂、造型造芯、砂型处理、金属熔炼、合箱浇注、落砂清理、检验入库。其中，制模配砂中型砂包括以下百分含量组分：海泡石2.5％、氨基粘土1％、纳米介孔氧化铝2％、木屑2.5％、糯米粉1％、硅砂余量；芯砂包括以下百分含量组分：粘结剂5.5％、硬化剂1.2％、硅砂余量。砂型处理具体为将外砂型内表面和内型芯外表面喷涂10-15μm的ZrB2/Al2O3复相陶瓷微粉。
所述纳米介孔氧化铝粒径为8-12nm，所述型砂硅砂中二氧化硅含量大于92％，所述芯砂硅砂中二氧化硅含量大于96％，所述粘结剂为质量比1:0.3的改性聚氨酯树脂和水玻璃的混合物，固化剂为质量比1:0.2的六次甲基二异氰酸醋和二甲氨基丙胺的混合物。
实施例2：
一种农机用金属铸件砂型铸造工艺，包括制模配砂、造型造芯、砂型处理、金属熔炼、合箱浇注、落砂清理、检验入库。其中，制模配砂中型砂包括以下百分含量组分：海泡石3％、氨基粘土1％、纳米介孔氧化铝2.4％、木屑2％、糯米粉1.5％、硅砂余量；芯砂包括以下百分含量组分：粘结剂4.6％、硬化剂0.5％、硅砂余量。砂型处理具体为将外砂型内表面和内型芯外表面喷涂10-15μm的ZrB2/Al2O3复相陶瓷微粉。
所述纳米介孔氧化铝粒径为8-12nm，所述型砂硅砂中二氧化硅含量大于92％，所述芯砂硅砂中二氧化硅含量大于96％，所述粘结剂为质量比1:0.5的改性聚氨酯树脂和水玻璃的混合物，固化剂为质量比1:0.3的六次甲基二异氰酸醋和二甲氨基丙胺的混合物。
实施例3：
一种农机用金属铸件砂型铸造工艺，包括制模配砂、造型造芯、砂型处理、金属熔炼、合箱浇注、落砂清理、检验入库。其中，制模配砂中型砂包括以下百分含量组分：海泡石2％、氨基粘土2％、纳米介孔氧化铝2.5％、木屑3％、糯米粉0.5％、硅砂余量；芯砂包括以下百分含量组分：粘结剂5％、硬化剂1％、硅砂余量。砂型处理具体为将外砂型内表面和内型芯外表面喷涂10-15μm的ZrB2/Al2O3复相陶瓷微粉。
所述纳米介孔氧化铝粒径为8-12nm，所述型砂硅砂中二氧化硅含量大于92％，所述芯砂硅砂中二氧化硅含量大于96％，所述粘结剂为质量比1:0.7的改性聚氨酯树脂和水玻璃的混合物，固化剂为质量比1:0.4的六次甲基二异氰酸醋和二甲氨基丙胺的混合物。
实施例4：
一种农机用金属铸件砂型铸造工艺，包括制模配砂、造型造芯、砂型处理、金属熔炼、合箱浇注、落砂清理、检验入库。其中，制模配砂中型砂包括以下百分含量组分：海泡石2.4％、氨基粘土0.5％、纳米介孔氧化铝3％、木屑1％、糯米粉2％、硅砂余量；芯砂包括以下百分含量组分：粘结剂7.8％、硬化剂2％、硅砂余量。砂型处理具体为将外砂型内表面和内型芯外表面喷涂10-15μm的ZrB2/Al2O3复相陶瓷微粉。
所述纳米介孔氧化铝粒径为8-12nm，所述型砂硅砂中二氧化硅含量大于92％，所述芯砂硅砂中二氧化硅含量大于96％，所述粘结剂为质量比1:0.8的改性聚氨酯树脂和水玻璃的混合物，固化剂为质量比1:0.1的六次甲基二异氰酸醋和二甲氨基丙胺的混合物。
实施例5：
一种农机用金属铸件砂型铸造工艺，包括制模配砂、造型造芯、砂型处理、金属熔炼、合箱浇注、落砂清理、检验入库。其中，制模配砂中型砂包括以下百分含量组分：海泡石2.8％、氨基粘土0.8％、纳米介孔氧化铝2.2％、木屑1.5％、糯米粉1％、硅砂余量；芯砂包括以下百分含量组分：粘结剂7％、硬化剂2.4％、硅砂余量。砂型处理具体为将外砂型内表面和内型芯外表面喷涂10-15μm的ZrB2/Al2O3复相陶瓷微粉。
所述纳米介孔氧化铝粒径为8-12nm，所述型砂硅砂中二氧化硅含量大于92％，所述芯砂硅砂中二氧化硅含量大于96％，所述粘结剂为质量比1:0.6的改性聚氨酯树脂和水玻璃的混合物，固化剂为质量比1:0.3的六次甲基二异氰酸醋和二甲氨基丙胺的混合物。
实施例6：
一种农机用金属铸件砂型铸造工艺，包括制模配砂、造型造芯、砂型处理、金属熔炼、合箱浇注、落砂清理、检验入库。其中，制模配砂中型砂包括以下百分含量组分：海泡石2％、氨基粘土3％、纳米介孔氧化铝2％、木屑1.5％、糯米粉0.8％、硅砂余量；芯砂包括以下百分含量组分：粘结剂6.5％、硬化剂1.6％、硅砂余量。砂型处理具体为将外砂型内表面和内型芯外表面喷涂10-15μm的ZrB2/Al2O3复相陶瓷微粉。
所述纳米介孔氧化铝粒径为8-12nm，所述型砂硅砂中二氧化硅含量大于92％，所述芯砂硅砂中二氧化硅含量大于96％，所述粘结剂为质量比1:0.7的改性聚氨酯树脂和水玻璃的混合物，固化剂为质量比1:0.4的六次甲基二异氰酸醋和二甲氨基丙胺的混合物。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种农机用金属铸件砂型铸造工艺，其特征在于：包括制模配砂、造型造芯、砂型处理、金属熔炼、合箱浇注、落砂清理、检验入库，所述砂型处理具体为将外砂型内表面和内型芯外表面喷涂10-15μm的ZrB2/Al2O3复相陶瓷微粉，所述制模配砂中型砂包括以下百分含量组分：海泡石2-3％、氨基粘土0.5-3％、纳米介孔氧化铝2-3％、木屑1-3％、糯米粉0.5-2％、硅砂余量；芯砂包括以下百分含量组分：粘结剂4.6-7.8％、硬化剂0.5-2.4％、硅砂余量。
2.根据权利要求1所述的农机用金属铸件砂型铸造工艺，其特征在于：所述纳米介孔氧化铝粒径为8-12nm。
3.根据权利要求1所述的农机用金属铸件砂型铸造工艺，其特征在于：所述型砂硅砂中二氧化硅含量大于92％，所述芯砂硅砂中二氧化硅含量大于96％。
4.根据权利要求1所述的农机用金属铸件砂型铸造工艺，其特征在于：所述粘结剂为质量比1:0.5-0.8的改性聚氨酯树脂和水玻璃的混合物，固化剂为质量比1:0.1-0.4的六次甲基二异氰酸醋和二甲氨基丙胺的混合物。
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